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

3.2. Требования к надежности и безопасности

Программный продукт должен соответствовать современному уровню требований к надежности программного обеспечения:

• предусматривать контроль вводимой информации и блокировку некорректных действий пользователя при работе с системой;
• обеспечивать корректное завершение вычислений с соответствующей диагностикой при превышении имеющихся вычислительных ресурсов;
• обеспечивать целостность информации, хранящейся в базе данных.

3.3. Требования к хранению данных

Все данные системы должны храниться в структурированном виде под управлением БД MySQL^[4]. Исключения составляют файлы данных, предназначенные для просмотра и скачивания: изображения, видео, документы и т.п. Такие файлы сохраняются в файловой системе.

3.4. Требования к составу и параметрам технических средств

В качестве рабочего места персонала, т.е. компьютера, с которого осуществляется работа специалистов, должен использоваться компьютер с характеристиками не ниже следующих:

• Тактовая частота процессора 2000 Гц;
• Объем оперативной памяти 512 Мб;
• Объем свободного дискового пространства 50 Мб;
• Разрешение монитора 1024х768

3.5. Требования к информационной и программной совместимости

Программа должна работать в операционных системах Windows XP/7/8/10.

3.6. Требования к языкам программирования

Для реализации статических страниц и шаблонов должны использоваться языки HTML и CSS. Исходный код должен разрабатываться в соответствии со стандартами W3C^[5] (HTML 5). Для формирования динамических страниц будет использоваться PHP.

3.7. Требования к лингвистическому обеспечению

Система управления содержимым сайта должна быть выполнена на русском языке.

Для реализации интерактивных и динамических страниц должен использоваться языки JavaScript и HTML.

3.8. Требования к дизайну

Дизайн должен быть выдержан в строгих и мягких тонах. Дизайн сайта должен быть выполнен с использованием языка HTML и CSS.

Сайт должен корректно отображаться в браузерах Microsoft Internet Explorer 6.0, 7.0; Mozilla FireFox 2.0, 3.0; Opera 9.0. Необходимо создать структуру или шаблон сайта (рис 2), состоящую из следующих элементов:

1. “шапка” (хедер). В данном блоке необходимо расположить имя страницы;

2. блок отображения главного меню сайта. Данный блок должен содержать:

• Разделы;
• Уроки;
• Практические задания;
• Тестовые задание;
• Словарь

Меню должно располагаться вертикально (ниже хедера) на сайте;

3. “подвал” (футер) сайта. В данном блоке необходимо разместить краткую контактную информацию о дисциплине;

4. блок отображения основного содержимого страницы.

Рис 2. Шаблон ЭУ

4. Этапы разработки (табл. 1.1)

После утверждения технического задания организация-разработчик непосредственно приступает к созданию программного обеспечения.

Таблица 1.1. Этапы разработки

2.2 Структура базы данных

Для хранения данных используется база данных MySQL, структура которой представлена на рис 3. Схема базы данных состоит из следующих объектов:

Category (разделы) – содержать определённый список уроков по данной дисциплине;

Lessons (уроки) – используются для хранения лекционного материала;

Test (тест) –используется для оценивания облучённости учащихся, состоящий из системы тестовых заданий;

Answer (ответы) – содержит несколько вариантов ответов.

Рис.3 Схема базы данных

2.3. Этапы построения электронного учебника

Постепенное наращивание парка вычислительной техники в быту делает перспективной отрасль деятельности, связанной с разработкой и внедрением, как электронных учебников, так и технологий обучения «без преподавателя». В отличие от обычного (бумажного) учебника электронный учебник может и должен обладать «несколько большим интеллектом», поскольку компьютер может имитировать некоторые аспекты деятельности преподавателя (подсказывать в нужном месте в нужное время, дотошно выяснять уровень знаний и т.п.). Он должен содержать весь необходимый (и даже более) учебный материал по определенной дисциплине. Только наличие полного учебного материала по дисциплине может обеспечить успешное обучение по электронному учебнику. Наличие же «интеллектуальных аспектов» в электронном учебнике не только компенсирует его недостатки (использование только на компьютере), но и дает ему значительные преимущества перед бумажным вариантом (быстрый поиск необходимой информации, компактность, дешевизна и т.д.). Электронный учебник может быть, с одной стороны, в значительной степени автономным, а с другой стороны - может отвечать некоторым стандартам по своей внутренней структуре и форматам содержащихся в них информационных данных, что обеспечит возможность легко и быстро набирать необходимый комплект учебников, связанных в единую обучающую систему.

Создание электронных учебников основывается на двух компонентах: методически обработанном контенте и информационных технологиях создания учебника.

При подборе контента эффективно опираться на человеческие знания в целом и каждого отдельного индивидуума имеют сложную иерархическую структуру, подобную структуре материального мира.

Как структура материи от элементарных частиц восходит к сложным объектам окружающего нас мира, точно также и знания, основываясь на самых простейших понятиях, восходят до сложнейших понятий, ранее не известных закономерностей окружающего нас мира (открытий).

Процесс обучения можно рассматривать, как происходящий в одном человеке, но в главном ничем не отличающийся от приобретения знаний человечеством. Главное отличие - эхо ограниченность и определенность знаний при их изучении, в отличие от безграничности и непредсказуемости знаний о природе.

При изучении дисциплины происходит изучение новых понятий на основе уже известных. В целом, весь процесс обучения в школе строится по такому же принципу от основополагающих понятий и дисциплин к более сложным.

Обучение начинается с задания обучаемому цели обучения - изучаемой темы. Учебное пособие должно выдать все неизвестные обучающемуся знания по этой теме.

Предполагается, что учебный материал представлен множеством понятий. Для определения понятия необходимо знание других понятий, непосредственно с помощью которых, определяется изучаемое понятие (Например: чтобы изучить понятие команды, необходимо прежде изучить следующие понятия - адрес, операция, операнд, результат).

Между понятиями существует отношение включения. Каждому понятию, соответствует некоторое подмножество понятий, с помощью которых оно определяется и с которыми находится в отношении включения. Отношение включения является частично упорядоченным. Оно определяет частично упорядоченное множество понятий. Это отношение обусловливает разбиение всех понятий на подмножества (уровни знаний).

Нижний уровень составляют базовые знания. Понятия этого уровня предполагаются известными обучающемуся, и не требуют дальнейшего определения. На основе этого уровня определяются понятия на уровень выше.

На основе понятий этих уровней определяется следующий уровень понятий и так далее. Разбиением понятий дисциплины на группы и уровни создается модель знаний по дисциплине - семантическая сеть.

Разработка семантической сети является творческим процессом. Поэтому, аналогично тому, как после составления программы она требует отладки, так и вновь созданная семантическая сеть требует анализа и оптимизации.

Качество разработанной семантической сети можно оценить с помощью ряда показателей используемых для оценки качества данных:

- достоверность;

- кумулятивность;

противоречивость.

Под кумулятивностью понимается свойство данных небольшого объема достаточно полно (точно) отображать действительность.

Достоверность - степень безошибочности данных.

Противоречивость - это отсутствие двух взаимоисключающих понятий.

Приведенные показатели позволяют оценить наличие явных ошибок в сети.

Обучающийся стремится изучить заданные ему темы с наибольшем пониманием и «в кротчайшие сроки». Поэтому, разработанную сеть, после ее анализа и доработки необходимо оптимизировать, так чтобы время изучения было минимально, а понимание наиболее глубоким.

Для уменьшения времени изучения необходимо оптимизировать семантическую сеть, таким образом, чтобы потребовалось меньше анализа знаний (тестирования) и сократить (если это возможно, без нарушения понимания) число понятий. Для этого существуют следующие способы:

- замена определения понятия на более простое (с меньшим числом понятий, для объяснения основного понятия);

- если одно и тоже понятие используется для объяснения нескольких понятий одного уровня, то можно обойтись одним его тестированием, а в других случаях уже брать готовый результат;

- путем сокращения типов понятий, объясняющих понятия более высокого уровня.

Следует отметить, что оптимизация не является формальной процедурой. После оптимизации, вследствие возможности привнесения человеком ошибок - семантическую сеть целесообразно проанализировать.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе, исходя из цели – организация процесса разработки электронного учебника по дисциплине «Информатика и программирование», были поставлены ряд задач. В ходе исследования эти задачи были реализованы.

На основании изученного материала можно сделать вывод о практической ценности электронных пособий. Кроме того, электронное пособие дает больше возможностей для самостоятельной работы, позволяет выбирать глубину изучения темы. Эффект познания усиливается, если учебные задачи, решаемые в рамках информационных технологий обучения, связаны с практической деятельностью или представляют интерес в его сегодняшней учебной работе.

Таким образом, электронный учебник обладает следующими преимуществами: облегчает понимание изучаемого материала за счет иных, нежели в печатной учебной литературе, способов подачи материала: индуктивный подход, воздействие на зрительную и эмоциональную память и т.п.; допускает адаптацию в соответствии с потребностями обучающегося, уровнем его подготовки, интеллектуальными возможностями и амбициями.

На основании всего вышесказанного можно сделать вывод, что электронные учебники являются перспективным направлением информатизации образования, и их значимость в дальнейшем будет лишь увеличиваться.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Рудаков А.В, Федорова Г.Н. Технология разработки программных продуктов. Практикум.
2. Антонова, С. Г. Современная учебная книга: создание учеб. лит. нового поколения / С.Г. Антонова, Л.Г. Тюрина. – М.: Сервис, 2001. – 287 с.
3. Голицына, О.Л. Базы данных: [учеб. пособие для СПО] / О.Л. Голицына. – 2е изд, испр. и доп. – М : ФОРУМ-ИНФРА-М, 2009. – 399 с. : ил.
4. Красильников И.В. Информационные аспекты разработки и применение электронных учебных пособий. Монография. М.: «РХТУ», 2007. – 114 с.
5. Новиков С.В. Принципы разработки Интернет-учебников// Информатика и образование. 2001. №10. С. 61-65.
6. Ратшиллер Т., Геркен Т. PHP4: разработка Web-приложений. - СПб: Петербург, 2001. - 384 с.
7. Технические задания. Режим доступа: https://docviewer.yandex.ru
8. Разработка электронного учебника. Режим доступа: http://www.e-ng.ru/informatika_programmirovanie/kursovaya_rabota_razrabotka_elektronnogo.htm
9. Web технологии. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://stepic.org
10. Википедия. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki