Файл: Пояснительная записка.doc

Подав­ляющее большинство универсальных сценарных языков используются для реализации серверной части Web-сис­тем, причем поддержка классов и объектов в том или ином виде присутствует практически во всех этих языках.

Реализуя серверные функции для Web-систем данный класс языков ориентирован на доступ к системным ресурсам, управление данными, генерирование отчетов. Таким образом, функции мультимедиа реализованы не полностью, следовательно при создании мультимедийного учебного пособия рассмотренный класс языков программирования использоваться не будет.

Язык, применяемый при создании мультимедийного учебного пособия, должен был воплощать следующие качества: безопасность, объектную ориентированность, надежность, интерактивность, архитектурную независимость, возможность интерпретации, высокую производительность и легкость в изучении.

Один из ключевых принципов разработки языка Java заключался в обеспечении защиты от несанкционированного доступа. Программы на Java не могут вызывать глобальные функции и получать доступ к произвольным системным ресурсам, что обеспечивает в Java уровень безопасности, недоступный для других языков.

Поскольку при разработке языка отсутствовала тяжелая наследственность, для реализации объектов был избран удобный прагматичный подход. Объектная модель в Java проста и легко расширяется, в то же время, ради повышения производительности, числа и другие простые типы данных Java не являются объектами.

Java ограничивает разработчика в нескольких ключевых областях и таким образом способствует обнаружению ошибок на ранних стадиях разработки программы. В то же время в ней отсутствуют многие источники ошибок, свойственных другим языкам программирования (строгая типизация, например).

Java создавалась как средство, которое должно удовлетворить насущную потребность в создании интерактивных и мультимедиа программ. В Java реализовано несколько интересных решений, позволяющих писать код, который выполняет одновременно массу различных функций и не забывает при этом следить за тем, что и когда должно произойти.

Создатели Java наложили на язык и на среду времени выполнения несколько жестких требований, которые на деле, а не на словах позволяют, однажды написав, всегда запускать программу в любом месте и в любое время.

Язык Java, хотя и более сложный чем языки командных интерпретаторов, все же неизмеримо проще для изучения, чем другие языки программирования, например C++.

2.2.4 Я з ы к и р а з м е т к и. Данный класс языков также имеет название тегированные языки. Этот класс языков стоит несколько поодаль от магистральной линии разви­тия сценарных языков. Им ближе всего по своей природе системы макрообработки (всевозможные макропроцес­соры). Их главная от­личительная черта — встраивание специального кода (в виде обособленных «команд» — тегов) непосредственно в обычные тексты. Теги стали ис­пользоваться для самых разных целей: для отделения структуры информации от ее содержания, для вкрапле­ния команд форматирования и даже для задания динами­ческого поведения встроенных в документ интерактив­ных объектов.

Таблица 4 – Языки разметки

Название	Год появления	Разработчик языка	Организация, где был создан язык
GML	1969	Чарльз Гольдфарб	IBM
TeX	1979	Дональд Кнут	Stanford University
SGML	1986	-	ISO
HTML	1991	Тим Бернерс-Ли	CERN
CFML (Cold Fusion)	1995	-	Allaire
DHTML	1996	-	Microsoft, Netscape Communications
XML	1997	-	W3C
XHTML	2001	-	W3C

GML — обобщенный язык раз­метки (Generic Markup Language, Goldfarb-Mosher-Lorie). Многие решения этой группы нашли примене­ние в различных издательских системах IBM. На осно­ве GML и идей системы Scribe, разработанной Брайа­ном Рейдом, Международная организация по стандар­тизации (ISO) разработала метаязык SGML (стандарт ISO-8879:1986). SGML (Standardized Generalized Markup Language) является мощным языком разметки стандартизованным ISO 8879.

Наиболее значительными достижениями в области языков разметки стали ТеХ, HTML и XML. Postscript предназначен для точного описания внешней формы документов с композицией произвольной сложности. В отличие от низкоуровневого Postscript, язык ТеХ ориен­тировался на работу пользователей, не имеющих навыков программирования.

Язык HTML, с появлением которого понятие «гипер­текст» стало простым и обыденным, создавался на базе SGML путем максимального упрощения его структуры и свойств.

HTML позволяет формировать различную гипертекстовую информацию на основе структурированных документов. Обозреватель определяет сформированные ссылки и, через протокол передачи гипертекста HTTP, открывает доступ к разработанному приложению другим пользователям.

HTML – это основной язык представления информации в Web-среде, включая Интернет. По этой причине данный язык программирования может быть применен для создания мультимедийного проекта, так как это дает возможность опубликовать данный проект в Internet.

Метаязык XML также основывался на SGML. Это своего рода язык транспорти­рования и промежуточного хранения данных при обмене ими между разнородными и распределенными система­ми. В 2001 г. появилась ревизия HTML, которая получила название XHTML, где были учтены требования XML.

CFML (Cold Fusion) и DHTML — языки разметки, напрямую предназначенные для динамического созда­ния Web-страниц и доступа к БД. Оба они являются рас­ширениями HTML, но CFML — чисто коммерческий язык компании Allaire, не имеющий других реализации, а DHTML, возникший из Dynamic HTML, — результат многочисленных компромиссов и конкуренции Netscape.

Таким образом, при создании программы мультимедийного учебного пособия будем использовать HTML.

В результате проведенного сравнения сценарных языков программирования были выбраны языки программирования: прикладной сценарный язык JavaScript и язык разметки HTML для разработки интерфейса обучающей программы.

2.3 Обзор инструментальных оболочек

Существует несколько распространенных инструментальных средств разработки мультимедийных учебных пособий. Для обоснования выбора метода разработки мультимедийного приложения рассмотрим данные средства.

Authorware Attain – данная программа является насыщенной мультимедиа возможностями визуальной средой для создания Web-ориентированных и онлайновых обучающих приложений. Она позволяет обучать разработчиков и экспертов по предметам разработке переносимых обучающих приложений и размещению их в сетевых ресурсах Internet, в локальных сетях и на компакт-дисках. Authorware Attain предлагает совершенные способы доставки учебного материала через сеть посредством современных технологий сжатия информации и потоковой доставки. Система автоматически отслеживает успеваемость обучающегося и ее динамику и видоизменяет на основе этих данных содержание и способы доставки учебного материала.

Пакет Macromedia Authorware был популярен среди разработчиков мультимедийных приложений. Как и большинство выпускаемых компанией Macromedia программных продуктов, он ориентирован в первую очередь на сетевые и Internet-проекты [1].

Несмотря на наличие таких развитых средств как полноценная реализация Internet-технологий, данная программная среда имеет ряд существенных недостатков: узкую направленность на обучение специалистов в области обучающих приложений и однозначную ориентированность на Internet-издание полученных программных средств. Самым существенным недостатком данного программного продукта является очень высокая цена (83669 рублей), что является основной причиной несоответствия данного программного продукта поставленной цели, а именно разработке мультимедийной управляющей программы, основное место применение которой – бюджетная организация. Данная программа востребована на рынке корпоративных решений.

Рисунок 3 – Обзор инструментальных оболочек создания мультимедиа-приложений

Blackboard CourseInfo представляет собой набор инструментов для создателей курсов дистанционного обучения, позволяющий создавать и управлять виртуальными учебными классами без программирования на языке HTML. Этот программный продукт делает возможным для любого члена педагогического сообщества создание онлайновой обучающей среды по любому предмету. И обучающиеся, и обучающие могут легко входить в эту среду в любое время и в любом месте. Blackboard CourseInfo инсталлируется на сервере учебного заведения и может быть легко расширен с ростом числа дистанционно обучающихся. Достоинством данной системы является доступность и масштабируемость, недостатком – ограниченность средств создания, являющаяся следствием желания разработчиков данного программного средства максимально упростить работу по созданию учебных пособий для дистанционного обучения.

TopClass – система поддержки, предлагающая структурированную обучающую среду, в которой студенты вовлечены в групповую работу в классах, руководимых экспертами. TopClass предлагает различные варианты доставки курсов обучающимся. Это может быть решение, полностью построенное на Web технологиях, но система может использоваться и как дополняющая очное обучение. Используя стандартный Web-броузер, пользователь получает доступ к курсу и разнообразные инструменты для коммуникаций для того, чтобы получить консультации у преподавателей или включиться в коллективную работу с другими студентами. Инструкторы дистанционного обучения могут выбрать в различного вида встроенные тесты, которые потом будут автоматически обработаны и оценены сервером TopClass с выдачей структурированной информации по различным аспектам успеваемости обучаемых.

Необходимость присутствия инструкторов во время функционирования учебного пакета программ является сдерживающим фактором на пути распространения данного инструментального средства. Ограничения, накладываемые на интерфейс программы, не дают возможность свободной организации мультимедийного учебного пособия, что является отрицательным свойством данной программы. Также к отрицательным сторонам данного программного продукта следует отнести достаточно большой объем программного кода, и высокие требования к аппаратной части оборудования, служащего для реализации функций обучения.

Lotus LearningSpace представляет собой систему дистанционного обучения на основе Internet-технологий. При разработке этого продукта компания Lotus совместила результаты широких научных исследований и лучшей преподавательской практики с возможностями Lotus Domino/Notes. LearningSpace - это специализированное приложение для сервера Domino, которое включает в себя следующие базы данных:

- Schedule: структура и расписание курса

- MediaCenter: хранилище курса и исследовательских материалов.

- CourseRoom: виртуальный учебный класс

- Profiles: информация о студентах и преподавателях

- Assessment Manager: средство оценки работы студентов

Несмотря на присутствие всех структурных компонентов необходимых для создания учебного пособия Lotus LearningSpace обладает существенным недостатком – строгую ориентацию на платформу Domino-сервера, что является сдерживающим фактором при распространении данного приложения.

С продукта ToolBook II Assistant можно, без знания азов программирования создавать и распространять обучающие программы на базе Internet. В ToolBook II Assistant имеется управляемый посредством шаблонов интерфейс, который позволяет вести обучение шаг за шагом. Есть возможность добавления в учебную программу видео, звука, графики и интерактивных функций.

ToolBook II Instructor обеспечивает качественную комбинацию возможностей авторской разработки, легкости использования и соответствия стандартам. Система имеет оболочку WYSIWYG (What You See Is What You Get). ToolBook Assistant - приложение, созданное специально для авторов и разработчиков курсов, не имеющих программистских знаний.

Инструменты создания курсов ToolBook II Assistant и ToolBook II Instructor Компании Click2learn, Inc. - это программные средства, с помощью которых возможно создать электронный курс и опубликовать его в Internet/Intranet/LAN/CD. Они включают в себя набор дополнительных утилит, таких как Редактор Звуков, Редактор и Оптимизатор Палитры, Редактор Иконок, FTP Утилиты.

ToolBook II Assistant предназначен для инструкторов, преподавателей, менеджеров по работе с персоналом и всех, кто связан с обучением, обменом опытом и оценкой уровня подготовки.

Обладая существенными функциональными возможностями, система ToolBook II Assistant позволяет формировать учебные программы на основе предлагаемых шаблонов, которые, несмотря на все свое многообразие, все же не могут позволить реализовать разработчику оригинальное решение для отдельного мультимедийного учебного пособия.

АДОНИС (Адаптивная Диалоговая Информационная Система) - это программа, которая позволяет ввести автоматизированный учебный курс в компьютер и воспроизвести его, то есть выполнить курс. Автоматизированный учебный курс хранится в компьютере в виде набора кадров. Каждый кадр содержит текст и рисунок. Кроме того, если кадр контролирующий, то есть содержит вопрос, то в нем описаны эталонные ответы, и для каждого эталонного ответа указано, на какой кадр переходить, если обучаемый даст именно такой ответ. АДОНИС работает в двух режимах: «авторский», когда происходит создание автоматизированного учебного курса, и «обучающий», когда автоматизированный учебный курс используется в обучении.

Основным недостатком программного пакета АДОНИС является система тестов, построенная с помощью кадров, вследствие чего невозможен адекватный анализ результатов тестирования, так как ветвление структуры кадров не позволяет быстро и эффективно выявить область программы обучения, в которой обучающимся была допущена ошибка.

Инструментальный комплекс «Универсал» предназначен для создания обучающих курсов по любым предметам с использованием алфавитно-цифровой и графической информации. Комплекс может быть использован для создания и редактирования информационных блоков по отдельным темам и последующего объединения их в обучающий курс по данному предмету. Разветвленная система помощи и диагностики ошибок позволяет пользователю, не знакомому с основами программирования освоить навыки работы с системой за 5-8 часов.

Программное обеспечение комплекса «Универсал» разработано на языке Borland C++.

На Западе интерес к компьютерному обучению существенным образом зависел от уровня развития вычислительной техники. Бурное развитие компьютерных технологий в обучении приходится на 70-е годы (программы обучения PLATO), затем следует спад вследствие высокой стоимости систем и сложности разработок. В настоящее время наблюдается повторный возрастающий интерес к этим технологиям, вызванный совершенствованием персональных ЭВМ.