Файл: Создание электронного учебника по теме «Системы счисления» (Информатика и программирование).pdf

Введение

Существуют множество электронных учебников, разработанных с целью обучения. Однако не все они составлены достаточно грамотно. В основе этих учебных пособий должна лежать четкая структура. Контент учебников, организованный средствами гипертекста, так же должен иметь структуру. Структура всего учебника и его контента зависит не только от содержания обучения, но и от формы обучения.

Создание и развитие информационного общества предполагает широкое применение информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в образовании, что определяется рядом факторов.

Во-первых, внедрение ИКТ в образование существенным образом ускоряет передачу знаний и накопленного технологического и социального опыта человечества не только от поколения к поколению, но и от одного человека другому.

Во-вторых, современные ИКТ, повышая качество обучения и образования, позволяют человеку успешнее и быстрее адаптироваться к окружающей среде и происходящим социальным изменениям. Это дает каждому человеку возможность получать необходимые знания как сегодня, так и в будущем постиндустриальном обществе.

В-третьих, активное и эффективное внедрение этих технологий в образование является важным фактором создания системы образования, отвечающей требованиям ИО и процессу реформирования традиционной системы образования в свете требований современного индустриального общества.

Новым этапом глобальной технологизации передовых стран стало появление современных телекоммуникационных сетей и их конвергенция с информационными технологиями, то есть появление ИКТ. Они стали основой для создания инфосферы, так как объединение компьютерных систем и глобальных телекоммуникационных сетей сделало возможным создание и развитие планетарной инфраструктуры, связывающей все человечество.

Примером успешной реализации ИКТ стало появление Интернет – глобальной компьютерной сети с ее практически неограниченными возможностями сбора и хранения информации, передачи ее индивидуально каждому пользователю.

Цель курсовой работы: создать электронный учебник по информатике на основе гипертекстовой технологии по теме «Системы счисления».

Задачи исследования:

1. изучение литературы по использованию гипертекста при разработке учебных пособий;
2. изучение существующих программных средств (электронных пособий) и анализ их структуры;
3. изучение литературы по конкретным разделам дисциплины;
4. подбор наиболее информативных иллюстраций;
5. разработка электронного учебника «Системы счисления» для самостоятельной работы обучающихся.

---

Объект исследования: структура построения электронного учебного пособия и его контента.

Предмет исследования: возможность создания и использования электронного учебника «Системы счисления» на основе гипертекстовой технологии.

1 Теоретическая часть

1.1. Анализ литературы по проблеме создания электронных средств учебного назначения

Информационные технологии в образовании играют все более существенное значение. Ю. Брановский в своем учебнике «Работа в информационной среде» освещает значение использования электронных учебных пособий в образовании. 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.).[1]

Роль ИТ в системе образования хорошо представлена в книге В. Н. Агеева « Современные электронные учебные издания» и соотносится с тремя уровнями их применения.

На первом ИТ выступают в качестве инструментария для решения отдельных педагогических задач в рамках традиционных форм образования и методов обучения. КСО на данном уровне обеспечивают поддержку учебного процесса в качестве учебно-методических средств. Место КСО и возлагаемые на них функции определяются сложившимися принципами организации обучения. Другими словами, КСО используются в пассивном качестве, т.е. не оказывают влияния на образовательную систему [2].

Активная роль ИТ проявляется на втором и третьем уровнях. Она обусловлена тем, что по сравнению с традиционными учебно-методическими средствами КСО обеспечивают новые возможности, а многие существующие функции реализуются с более высоким качеством. 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.).[2]

Перечисленные достоинства характеризуют КСО в дидактическом и функциональном отношениях. К технологическим преимуществам КСО в целом и ЭУ в частности относятся:

– повышение оперативности разработки;

– более простое обновление и развитие;

– легкое тиражирование;

– более простое распространение (особенно при использовании Internet).

Активная роль ИТ в образовании, как говорится в пособии А. И. Башмакова «Разработка компьютерных учебников и обучающих систем» состоит в том, что они не только выполняют функции инструментария, используемого для решения определенных педагогических задач, но и стимулируют развитие дидактики и методики, способствуют созданию новых форм обучения и образования. Например, интенсивный рост дистанционного образования стал возможным в результате широкого распространение Internet-технологий. Развитие технологий мультимедиа, компьютерной графики и тренажерных систем, а также методов и алгоритмов компрессии цифровых данных дали толчок к созданию методики обучения путем «погружения» в виртуальную реальность, имитирующую среду профессиональной деятельности. Появление класса компьютерных сетевых тренажеров стимулировало развитие методики многоролевого тренажа в формах деловых игр и соревнований. Подобные примеры можно приводить и дальше [3].

---

Использование электронного учебника в качестве КСО в учебном процессе способствует:

– росту качества обучения;

– снижению затрат на организацию и проведение учебных мероприятий;

– перераспределению нагрузки преподавателей с рутинной на творческую деятельность (решение научно-исследовательских и методических задач, создание учебно-методических пособий (в том числе ЭУ), подготовку нестандартных учебных заданий, индивидуальную работу с обучаемыми и др.);

– повышению оперативности обеспечения учебного процесса учебно-методическими средствами при изменении структуры и содержания обучения.

Из сказанного следует вывод о том, что в современной системе образования при возникновении потребности в определенных учебно-методических средствах при прочих равных условиях КСО будет отдаваться предпочтение перед традиционными средствами. Преимущество КСО нельзя понимать в том смысле, что КСО полностью вытеснят и заменят традиционные средства. Тем более неправильно считать, что КСО состоят из одних достоинств и не обладают недостатками. К отрицательным сторонам КСО и ЭУ в том числе относятся:

– необходимость иметь компьютер (в ряде случаев с выходом в Internet) и соответствующее программное обеспечение для работы с КСО;

– необходимость обладать навыками работы на компьютере;

– сложность восприятия больших объемов текстового материала с экрана дисплея;

– недостаточная интерактивность КСО (существенно большая по сравнению с книгой, но меньшая, чем при очном обучении);

– отсутствие непосредственного и регулярного контроля над ходом выполнения учебного плана.

Названные недостатки КСО носят объективный характер. К сожалению, часто к ним добавляются субъективные недостатки, вызванные неграмотным проектированием КСО и концептуальными недочетами, допущенными их создателями. В результате потенциальные пользователи, воодушевившись многочисленными авансами, выданными КСО, после ознакомления с их неудачными представителями испытывают разочарование и делают вывод о неэффективности и бесперспективности всего класса подобных средств [3].

По мнению Р. Д. Гутгарц, разработчики КСО и преподаватели, применяющие их в своей практической деятельности, должны решать объективные и типовые субъективные недостатки КСО и стараться компенсировать их при создании и эксплуатации данных средств. Способы компенсации могут быть разными: техническими, организационными, методическими, дидактическими, функциональными. Например, сложность восприятия больших объемов текста с экрана устраняется при использовании компьютеров типа notebook с жидкокристаллическим дисплеем с диагональю не менее 15 дюймов. С таким компьютером можно работать как с обычной книгой, устроившись в кресле и положив его на колени. При отсутствии финансов на приобретение соответствующей вычислительной техники и нежелании ожидать кардинального снижения цен на нее данный недостаток компенсируется наличием представлении содержания КСО на бумажном носителе. Необходимость обладания навыками работы на компьютере полностью исключить нельзя. Влияние данного аспекта нивелирует максимально упрощенный и интуитивно понятный пользовательский интерфейс (ПИ) КСО. Недостаточная интерактивность восполняется за счет организации регулярных консультаций в очной или дистанционной формах. Повышение интерактивности также обеспечивают реализация в КСО определенных дидактических приемов и использование интеллектуальных технологий моделирования знаний и деятельности. Отсутствие «надзирателя», контролирующего ход выполнения учебного плана, компенсирует промежуточный контроль знаний по каждому пройденному разделу, проводимый по жесткому графику. Преодолению этого же недостатка способствует применение игровых и состязательных методик, стимулирующих интерес обучаемого к предмету и повышающих его мотивацию к успешному приобретению соответствующих знаний и умений.[4]

---

Приведенные соображения свидетельствуют о целесообразности использования КСО в комплексе с традиционными учебно-методическими средствами. Таким образом, ясно, что КСО не являются исключающей альтернативой некомпьютерных учебных пособий. Приоритет КСО следует понимать в том смысле, что по мере развития соответствующих технологий именно КСО будут составлять ядро учебно-методического обеспечения [5].

Итак, потребность в КСО и ЭУ, в том числе велика. Рассмотрим, в какой мере ее удовлетворяет сегодняшнее состояние рынка программного продукта. Б. С. Гершунский в своей книге «Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы» считает: «На первый взгляд, дела обстоят хорошо: потребителю предлагается большое число самых разнообразных ЭУ. В западных странах разработка ЭУ выросли в отдельную отрасль ИТ. Подобная тенденция существует и в России. Однако при более внимательном рассмотрении ситуации оптимистичная ее оценка претерпевает серьезные изменения»[6].

Во-первых, распределение имеющихся на рынке ЭУ по предметным областям (ПО) весьма неоднородно. Интегральный рейтинг, учитывающий количество продуктов и их распространенность, выглядит так (в порядке убывания наиболее популярных классов):

– ЭУ для изучения естественных языков (русского и иностранных);

– ЭУ для изучения ИТ и программных продуктов общего назначения (операционных систем, текстовых и графических редакторов, сервисных средств и т.п.), а также языков программирования и инструментальных средств (компиляторов, сред разработки приложений, систем управления базами данных (СУБД), систем моделирования и др.);

– ЭУ по гуманитарным дисциплинам (истории, культурологии и т.д.), большая часть которых ориентирована на школьный уровень образования;

– ЭУ по естественнонаучным дисциплинам, ориентированные в основном на школьный уровень образования;

– ЭУ, предназначенные для использования в рамках среднего и высшего профессионального образования;

– ЭУ по инженерным и специальным техническим дисциплинам.

Во-вторых, большинство ЭУ в содержательном плане являются локальными, охватывающими отдельные темы, вопросы и типы задач. Комплексные ЭУ или интегрированные пакеты КСО, покрывающие материал учебного курса встречаются редко. Содержательная локальность снижает масштабность применения ЭУ. Сегодня им традиционно отводится роль вспомогательных учебно-методических средств, в лучшем случае используемых на некоторых лабораторных работах и практических занятиях. Подчеркнем, что говоря о низкой масштабности применения, мы имеем в виду не вообще компьютеры и ИТ, а специальные программные средства для решения педагогических задач, каковыми являются ЭУ.

---