Файл: Разработка электронных учебников (Теоретические основы разработки электронных учебников).pdf

ВВЕДЕНИЕ

Компьютерные технологии и инструментальные средства активно разрабатываются и внедряются сегодня в различные сферы. Образование и учебные курсы не являются исключением. Компьютеры и информационные технологии ставят перед преподавателями новые задачи в обучении. Одна из таких задач на сегодняшний день – потребность в электронных учебниках (ЭУ) и внедрение их в учебный процесс. Наиболее важным становится процесс создания качественных электронных учебников, курсов, самоучителей, лабораторных практикумов и прочих вспомогательных учебных материалов и обучающих систем.

Практически по всем направлениям учебных дисциплин создаются электронные учебники и самоучители. Однако, создание и организация учебных курсов с использованием электронных обучающих средств является непростой методической и технологической задачей. Но индустрия компьютерных учебно-методических материалов расширяется в силу их востребованности и социальной значимости. К примеру, компьютерные средства обучения полезны при индивидуальной и самостоятельной работе, они очень важны для личностно-ориентационной системы обучения. Многие статистические исследования показывают, что применение и использование обучающих программ по разным дисциплинам позволяет повысить не только интерес к будущей специальности, но и успеваемость по данной дисциплине. Многие учащиеся воспринимают лучше информацию зрительно. Такие программы дают возможность каждому учащемуся независимо от уровня подготовки активно участвовать в процессе образования, индивидуализировать свой процесс обучения, осуществлять самоконтроль. При помощи таких программ можно быть не пассивным наблюдателем, а активным участником.

В этой связи актуальным является создание компьютерных обучающих средств, в частности электронных учебников.

Электронный учебник является универсальной и необходимой формой для обучения людей. С помощью таких учебников осуществляется индивидуальный подход к каждому человеку. Многоуровневость дает возможность изучать предмет с разной степенью глубины. И наконец, использование нетрадиционных форм подачи и контроля материала оживляет и создает благоприятную обстановку в учебной группе.

Целью работы является разработка электронных учебников.

Для решения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

- изучить теоретические основы разработки электронных учебников;

---

- провести обзор программных средств создания электронных учебников;

- провести разработку электронного учебника «Виртуальный музей информатики и информационных технологий».

Объектом работы является технологии разработки электронных учебников.

Предметом работы является электронный учебник «Виртуальный музей информатики и информационных технологий».

При подготовке работы были использованы такие информационные источники как специализированная профессиональная литература, материалы из СМИ, данные Интернет-ресурсов. Применены такие методы и приемы исследования как анализ, синтез, сравнение.

Глава 1. Теоретические основы разработки электронных учебников

1.1. Понятие электронных учебников

Основой системы современного дистанционного образования является сегодня электронный учебник, представляющий собой «совокупность программных средств и решений для передачи, хранения, обновления, использования, контроля усвоения знаний в процессе обучения» [20, с. 45].

Современный учебник должен быть оснащен разносторонними связями. Прямая связь осуществляется между автором (преподавателем) и учеником. Обратная связь представляет обратное взаимодействие между учениками и преподавателями. Также, возможно наличие множественной социальной связи (или взаимосвязи): ученик - ученики - преподаватели.

Далее будут рассмотрены понятия электронного учебника в трактовке разных авторов.

Электронный учебник (ЭУ) – учебник, созданный на достаточно высоком методическом, научном и техническом уровне, представляющий собой электронную запись обучающей (учебной) информации на оптические (магнитные) носители. Издание размещается в сетях ЭВМ (региональных, локальных, глобальных).

Кроме уже перечисленного, современный электронный учебник может обладать функциями инструмента обмена опытом (обратные, прямые и социальные связи, о которых мы говорили ранее), интегрированными элементами искусственного интеллекта, возможностями контроля усвоения материала и создания индивидуализированного плана обучения для каждого обучающегося.

---

К примеру, организовать систему получения дополнительных факультативных знаний по запросу для лучшего усвоения изучаемого материала [20, с. 47].

Электронный учебник (ЭУ) – основное учебное электронное издание по образовательной дисциплине, полностью соответствующее требованиям и основным дидактическим единицам государственного образовательного стандарта специальности. ЭУ состоит из комплекса графических, информационных, программных и методических средств автоматизированного обучения по определенной дисциплине [21, с. 73].

Электронный учебник – учебное электронное издание, полностью или частично заменяющее или дополняющее учебник. Содержание электронного учебника должно соответствовать требованиям и содержанию программы образовательной дисциплины, утвержденной в установленном ВУЗом порядке [20, с. 48].

Электронный учебник – это программно-методический обучающий комплекс, который предназначен для самостоятельного изучения обучающимся учебного материала по конкретным дисциплинам [18, с. 137].

Электронный учебник – это электронное учебное издание, полностью или частично заменяющее или дополняющее учебник и официально утвержденное в качестве данного вида издания [6, с. 95].

Электронный учебник – современный программно-методический обучающий комплекс, соответствующий времени, потребностям обучающегося и запросам практики [5, с. 39].

Электронный учебник – программно-методический комплекс, обеспечивающий возможность самостоятельно освоить учебный курс или его раздел. Объединяет в себе свойства обычного учебника, задачника, справочника и лабораторного практикума [17, с. 23].

Таким образом, указанные выше определения ЭУ будут для нас основными при дальнейшем изучении. При этом не стоит забывать, что ЭУ не альтернатива [6, с. 97], а дополнение к традиционным формам обучения. Он не заменяет работу обучающегося с конспектами, книгами, сборниками задач и упражнений. Этот «электронный лектор» призван не только сохранить все достоинства обычной книги (учебного пособия), но и в полной мере использовать современные информационные технологии, мультимедийные возможности, предоставляемые компьютером.

К таким возможностям могут относиться:

- представление химических, физических и иных процессов в динамике, наглядное представление моделей объектов и процессов, недоступных для непосредственного наблюдения (процессы, обладающие очень малыми или очень большими характерными временами; процессы в микромире и в космосе и т. д.);

---

- компьютерное моделирование процессов и объектов, требующих для своего изучения дорогостоящих или уникальных оборудования, реагентов, материалов, а также опасных для жизни и здоровья человека, и их наглядное представление;

- организация контекстных подсказок, ссылок;

- аудиокомментарий автора учебника, включение в учебный материал видео и аудиосюжетов, анимации;

- быстрое проведение сложных вычислений с представлением результатов в заданном (графическом или цифровом) виде;

- отлаженная система моментальной навигации (гипертекст);

- оперативный самоконтроль знаний обучающегося при выполнении им тестов и упражнений [6, с. 98].

Однако, считается, что электронный учебник – это не электронный вариант книги, где все информация с печатного варианта переведена в электронный или есть возможностью перехода из оглавления по гиперссылке на искомую главу. В зависимости от вида проведения учебного занятия (семинар, лекция, тест, самостоятельная работа) сам ход занятия должен быть построен таким образом, чтобы обучающийся мог переходить к следующему материалу, только пройдя соответствующие задания или тесты.

Таким образом, структура ЭУ построена по принципу достижения эффекта от использования такого вида пособия. При грамотном использовании электронного учебного пособия оно может стать мощным инструментом для самостоятельного изучения большинства дисциплин, особенно, связанных с информационными технологиями.

ЭУ может также предназначаться для самостоятельного изучения учебного материала по определенной дисциплине или для поддержки лекционного курса с целью его углубленного изучения.

Таким образом, ЭУ для самостоятельной работы обучающегося используется: при изучении теоретического материала, при выполнении практических заданий и при самопроверке усвоенного материала.

1.2. Принципы электронного учебника

Для того, чтобы создавать электронный учебник, требуется учитывать общие требования к представлению информации в электронном учебнике:

1. Образовательный контент электронного учебника должен быть интерактивным и мультимедийным.

2. Типовыми компонентами мультимедийного контента электронного учебника являются: символьная информация (гипертекст, текст, формулы); статический реалистический и синтезированный визуальный ряд (2D- фотопанорамы, фотографии, микрофотографии, схемы, макросъемка, графики, диаграммы, учебные рисунки и пр.); динамический реалистический и синтезированный визуальный ряд (видеоэкскурсии, видеоопыты, 3D- фотопанорама с приближением/удалением, 2D-анимация, наложение и морфинг объектов, анимация, созданная по 3D-объектам, виртуальные трехмерные модели объектов и пр.); звуковой ряд (аудиофрагменты).

---

3. Объекты и процессы, основные свойства которых проявляются в динамике, целесообразно иллюстрировать динамическим видеорядом.

4. Объекты сложной структуры целесообразно иллюстрировать при помощи объемных моделей и иных объектов виртуальной реальности.

5. При изучении сложных связей между процессами и явлениями (к примеру, в предметах естественнонаучной области содержания образования) целесообразно использовать интерактивные параметрические модели, изменяемые параметры которых отражаются в результатах работы модели, обеспечивая визуализацию явления или процесса.

6. Звуковой ряд может включаться в электронный учебник для представления звуковых объектов (звуки технических устройств, природы, музыка, речь и др.); подачи специальных сигналов, комментирующих действия пользователя; дублирования текстовых описаний и т. д.

Образовательный контент электронного учебника может включать как все представленные выше компоненты, так и их часть. Выбор конкретных решений для представления образовательного контента должен осуществляться с учетом специфики ступени образования и предметной области (предмета) и быть педагогически целесообразным: каждый используемый компонент должен вносить новое качество в изложение материала, в противном случае рекомендуется воздержаться от его использования [2, с. 27]. В любом случае, рабочее пространство не должно быть перегружено информацией и декоративными элементами, отвлекающими внимание учащегося от изучаемого материала. Уровень интерактивности тех или иных компонентов контента ЭУ должен определяться возрастными особенностями обучающихся и спецификой предметной области, быть педагогически целесообразным.

При создании электронного учебника следует руководствоваться принципами, которые представлены в таблице 1.

Таблица 1

Принципы электронного учебника

Название принципа	Дидактический (методический) план	Технический план
Принцип наглядности	В состав ЭУ включаются иллюстрации и графические образы с возможностью выбора учащимся цветовой гаммы. Также в состав ЭУ могут быть включены мультимедийные материалы: аудио и видеофайлы.	С целью определения соответствия цветовой гаммы ЭУ индивидуальным особенностям и предпочтениям учащегося, в его служебный аппарат может быть включена специальная компьютерная программа с психолого-физиологической диагностикой.
Принцип доступности	Материалы, входящие в ЭУ, могут быть доступны любому обучаемому при наличии компьютера. Доступность учебных материалов обеспечивается изложением и наглядностью, а также возможностями включения в ЭУ различных справочных материалов.	Технически доступность обеспечивается системой гиперссылок, а также дизайном (цвет, шрифт и т.д.)
Принцип систематичности и последовательности	Электронные формы позволяют легко и удобно систематизировать весь материал учебника и расположить его в удобной для изучения последовательности.	Система гиперссылок позволяет организовать нужную последовательность изучения материала. Также возможно включение в каждую тему вопросов для самопроверки так, чтобы переход к следующей теме был бы возможен только после правильных ответов по изученной теме.
Принцип связи теории с практикой	После изучения теоретического материала учебник должен содержать практические вопросы и задания по применению знаний в конкретных ситуациях.	Возможно моделирование ситуаций для применения теоретических знаний с помощью специальных компьютерных программ.
Принцип научности	Любой учебник, в том числе и электронный должен строиться на последних достижениях науки в данной сфере.	В ЭУ можно включить ссылки на ресурсы Интернета по проблематике, освещаемой в учебнике, а также включить в него электронные тексты научных статей.
Принцип сознательности и активности	Так как ЭУ предназначен в первую очередь для самостоятельной работы, то обучаемый должен подходить к нему сознательно. Активности усвоения знаний должны способствовать.	Компьютерные программы, направленные на повышение активности, тестирующие программы, задания для применения теоретических знаний и тестовые задания для самопроверки, а также интерактивность.
Принцип прочности	Прочность знаний может быть обеспечена включением в ЭУ тестов и заданий не только по отдельным темам, но и по основным разделам (с возможностями возврата к ранее изученному материалу), а также итоговых заданий.	Гиперссылки, тестирующие программы.

---