Файл: Создание электронного учебника по дисциплине «Информатика и программирование.pdf

В жизни современного человека компьютерные телекоммуникации занимают важное место. Сейчас, широкий спектр образовательных Web-ресурсов позволяет не только организовать дистанционное обучение, сетевые олимпиады, виртуальные экскурсии, Web-проекты, но и успешно расширить задачи и возможности образования. В настоящее время важной задачей для образования является разработка качественных образовательных Web-ресурсов.

Обучающиеся и тестирующиеся программы по различным дисциплинам (в рамках учебного процесса и компьютерных курсов) показывают, что их применение позволяет повысить не только интерес к будущей специальности, но и успеваемость по данной дисциплине. Большинство обучающихся воспринимают лучше информацию зрительно, тем более, если она качественно оформлена.

Эти программы дают возможность каждому обучающемуся независимо от уровня подготовки активно участвовать в процессе образования, учиться по индивидуальному плану согласно собственным потребностями, осуществлять самоконтроль, быть не пассивным наблюдателем, а активно получать знания и оценивать свои возможности. Обучающиеся начинают получать удовольствие от самого процесса обучения, независимо от внешних мотивационных факторов.

Выбранная тема курсовой работы «Создание электронного учебника по дисциплине «Информатика и программирование» является актуальной в силу того, что электронный учебник предоставляет коллективный доступ, также он дает возможность преподавателю вносить изменения и дополнять материал, руководствуясь личным опытом, не ограничиваясь рамками каких-либо других пособий.

Цель данной работы, является организация процесса разработки электронного учебника по дисциплине «Информатика и программирование».

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:

определить понятие «электронный учебник», изучить его особенности;
выполнить описание входных и выходных потоков информации;
спроектировать функциональную модель предметной области;
определить требования к электронному учебнику;
спроектировать структуру электронного учебника.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Описание предметной области

Современный учебный процесс сложно представить без использования компьютерных учебников, задачников, тренажеров, лабораторных практикумов, справочников, энциклопедий, тестирующих и контролирующих систем и других компьютерных средств обучения (КСО). Последние составляют обширный класс средств, относящихся к образовательным ИТ. Далее в большинстве случаев, говоря об ИТ, мы будем иметь в виду КСО и электронные учебники (ЭУ) в частности. Среди перечисленных КСО электронный учебник представляет собой наиболее емкое средство обучения, т.к. включает в себя элементы всех остальных средств (тренажер, задачник, система контроля знаний и т.д.).

Назовем основные преимущества КСО:

создание условий для самостоятельной проработки учебного материала (самообразования), позволяющих обучаемому выбирать удобные для него место и время работы с КСО, а также темп учебного процесса;

более глубокая индивидуализация обучения и обеспечение условий для его вариативности (например, адаптивные КСО, способные настраиваться на текущий уровень подготовки обучаемого и области его интересов);

возможность работы с моделями изучаемых объектов и процессов (в том числе тех, с которыми сложно познакомиться на практике);

возможность представления и взаимодействия с виртуальными трехмерными образами изучаемых объектов;

возможность представления и мультимедийной форме уникальных информационных материалов (картин, рукописей, видеофрагментов, звукозаписей и др.);

возможность автоматизированного контроля и более объективное оценивание знаний и умений;

возможность автоматической генерации большого числа не повторяющихся заданий для контроля знаний и умений;

возможности поиска информации в КСО и более удобного доступа к ней (гипертекст, гипермедиа, закладки, автоматизированные указатели, поиск по ключевым словам, полнотекстовый поиск и др.);

создание условий для эффективной реализации прогрессивных психолого-педагогических методик (игровые и состязательные формы обучения, экспериментирование, «погружение» в виртуальную реальность и др.).

Электронный учебник (ЭУ) — это специальное устройство либо программное обеспечение, используемое в образовательном процессе и заменяющее собой традиционный бумажный учебник.^[1]

Электронный учебник должен содержать систематизированный материал по соответствующей научно-практической области знаний, обеспечивать творческое и активное овладение студентами знаниями, умениями и навыками в этой области.

Такое издание отличается от печатного и по своему внутреннему оформлению, и по внешнему виду. Разумеется, можно взять какую-либо печатную книгу и преобразовать ее в электронное издание. Тогда текст будет находиться не на листах бумаги, а в памяти компьютера. Если еще при этом использовать звук, видео, анимацию, гиперссылки, то это уже будет иное по своей структуре издание.

Электронный учебник по дисциплине «Информатика и программирование» должен выполнять следующие функции:

Обучающую. ЭУ повысит качество и эффективность процесса обучения; позволит студентам изучать материал по дисциплине в удобном темпе.
Практическую. Практические задания сделают процесс обучения интересным и творческим, вовлекут студентов в исследовательскую деятельность.
Наглядную. Наглядность обеспечивается также использованием при создании электронных учебников мультимедийных технологий: анимации, звукового сопровождения, гиперссылок, видеосюжетов и т.п.
Контролирующую. ЭУ позволит студентам выполнять самоконтроль. Обеспечит многовариантность, многоуровневость и разнообразие проверочных заданий, тестов. Электронный учебник позволяет все задания и тесты давать в интерактивном режиме.
Оценивающую. В ЭУ будет реализована возможность распознавания правильности ответов и выставления оценки.

Оценка качества создаваемых и используемых в образовательном процессе электронных мультимедийных учебников и пособий на сегодняшний день является очень актуальным, так как единого научно-методического обеспечения и стандартов в данной области не существует, что отрицательно сказывается на качестве программного обеспечения учебного назначения, существующего на современном рынке программного обеспечения. В то же время они вызывают к себе повышенный интерес как к современному научно-методическому обеспечению учебного процесса и способу самообразования.

1.2 Информационное обеспечение задачи

Процесс разработки электронного учебника должен включать входные и выходные данные.

Входные данные программы включают в себя:

Лекционный материал;
Практический материал;
Тестирующий материал;

Выходные данные:

Оценка обучающегося.

Процесс создания электронного учебника будет проходить в редакторе Brackets на HTML-языке^[2]и CSS^[3].

1.3. Функциональное моделирование предметной области

Функциональная модель электронного учебника по дискретной математике включает в себя три блока:

лекционный материал;
практический материал;
тестирующий материал.

Каждый блок преобразует входную информацию в выходную. Блоки соединяются между собой дугами (стрелками), каждая из которых имеет свою подпись. На рисунке 1.1 и 1.2 представлена модель электронного учебника по дискретной математике.

Рис.1.1 Контекстная диаграмма «Электронный учебник»

Рис.1.2 Контекстная диаграмма «Электронный учебник»

Каждый из основных блоков электронного учебника по дискретной математике разделяется на подблоки, в которых описываются функции основных блоков. (рис.1.3 , 1.4 и 1.5)

Рис.1.3 Контекстная диаграмма «Лекционный материал»

Рис.1.4 Контекстная диаграмма «Практический материал»

Рис.1.5 Контекстная диаграмма «Тестирующий материал»

2. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ ПО РАЗРАБОТКЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА

2.1 Техническое задание

Введение

Техническое задание распространяется на разработку электронного учебника по дисциплине «Информатика и программирование», предназначенной для хранения данных указанного лекционного материала, а также для его решения, хранения полученных результатов и использования разработчиками программных и аппаратных средств вычислительной техники.

Разработка системного проекта

1.1. Назначение разработки

Задача электронного учебника – донести до студента учебный предмет, а не науку в целом. Обучающейся должен освоить основные законы и методы науки, чтобы в дальнейшем использовать свои знания в научной или практической деятельности. Из учебника он получает основные понятия по излагаемому предмету. При изложении учебного предмета используются приемы, которые дают возможность обучающемуся ясно понимать текст, запоминать его и использовать для самоконтроля своих знаний.

Функциональные возможности разделов
Главная страница панели управления ЭУ должно включать в себя следующие обязательные компоненты:
Меню быстрого доступа к главам и разделам
Практические задания
Тестирующие задания
Словарь

Требования к программе

3.1. Требования к функциональным характеристикам

Поскольку электронное издание воспринимается с экрана, то оно имеет свои особенности:

информация, предъявляемая на экране, должна быть понятной, логически связной, распределенной на группы по содержанию и функциональному назначению;
при организации информации на экране следует избегать избыточного кодирования и неоправданных, плохо идентифицируемых сокращений;
на экране должна находиться только та информация, которая обрабатывается пользователем в данный момент;
лёгкость в освоении и использовании данной среды;
для лучшего понимания, усвоения и запоминания материала необходимо использовать технические возможности: анимацию, звук, цвет, иллюстрации;
необходимо, чтобы в одной из страниц постоянно было оглавление книги, что позволяет, не листая страницы, быстро переходить к нужному разделу или фрагменту и также быстро возвращаться назад;
необходимо выделять ключевые слова, термины, имена, чтобы, щелкая по ним кнопкой мыши, вызывать гиперссылки с объяснениями значений этих слов или комментарием на экран компьютера;
использовать колонтитулы или заголовки на каждой электронной странице, чтобы обучающейся не терял ориентации в учебнике.

При создании электронного издания необходимо учитывать все совокупность приемов, методов, способов воспроизведения графической и аудиовизуальной информации с учетом воспроизведения электронных изданий с локального носителя, локальной сети или из образовательных сайтов. На экране рекомендуется представлять минимум текстовой информации.