Размещено на http://www.allbest.ru/

52

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы

«Московский государственный колледж электромеханики и информационных технологий»

Допущено к защите

Зам. директора по контролю качества образования

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: «Разработка электронного учебного пособия для дистанционного обучения по дисциплине AUTOCAD»

Специальность: 09.02.03 «Программирование в компьютерных системах» (код, название)

Выполнил

Попов В.И.

Москва 2018



Содержание

Введение

1. Методика проектирования и иследования электронного учебника в процессе обучения

1.1 Электронный учебник как средство самообразования

1.2 Требования к системе «Электронное учебное пособие»

1.3 Психолого-эргономические требования

1.4 Структурная схема системы электронного учебника

1.5 Анализ существующих систем

1.6 Разработка программного продукта

1.7 Требования к системному обучению

1.8 Входные данные

1.9 Выходные данные

2. Разработка электронного учебника

2.1 Разработка структуры учебника

2.2 Разработка интерфейса электронного пособия

2.3 Программное сопровождение

2.4 Логическая структура электронного учебного пособия

2.5 Используемые технических средств и программного обеспечения

2.6 Тестирование и апробация

2.7 Вызов электронного учебного пособия

2.8 Руководство пользователя

Заключение

Список использованных источников

Приложение



Введение

В настоящее время все чаще в процессе обучения находят применения электронные учебники. Современные электронные учебники создаются посредствам PDF (виртуальный принтер), DJVU (конвертер), DOC (текстовый редактор MS Word), RTF (OpenOffice), HTML (текстовый редактор или HTML-редактор), FB2(специальное приложение или конвертер), EXE (специальное приложение-компилятор) CHM (специальное приложение или конвертер), JAVA (конвертер).

В данной курсовой работе будет рассмотрена возможность создания электронного учебника посредствам HTML-редактора.

Как известно, этот формат используется для создания Интернет-сайтов. Однако есть довольно много книг, написанных на этом языке или его модификациях. Как и в предыдущем варианте HTML подходит для создания собственных электронных книг, а не для сканирования уже готовых (хотя можно размещать отдельно отсканированные листы как рисунки).

Для создания книги в этом формате необходимо иметь хотя бы базовые знания языка гипертекстовой разметки. Однако сегодня возможно конвертировать в HTML все тот же DOC или RTF файл при помощи текстового редактора. Рассмотрим подробнее создание электронного учебника в HTML-редакторе. Современные образовательные учреждения большое внимание уделяют компьютерному сопровождению профессиональной деятельности, используют обучающие и тестирующие программы по различным дисциплинам образовательного процесса. Одним из способов активизации учебной деятельности является использование электронных образовательных ресурсов. К ним можно отнести электронные учебные пособия.

Электронный учебни имеет ряд важных преимуществ.

-Во-первых, это автоматизация как самого процесса создания таковых, так и хранения данных в любой необходимой форме;

-Во-вторых, это работа с практически неограниченным объёмом данных.

Изначально электронные учебники были разработаны для организации дистанционного образования. Однако, со временем, благодаря своим возможностям обучения они переросли эту сферу применения. Электронный учебник на лазерном диске теперь может использоваться совершенно самостоятельно и автономно как в целях самообразования, так и в качестве методического обеспечения какого-либо курса, точно так же, как и обычный бумажный учебник.

Для того чтобы электронное учебное пособие наилучшим образом отвечало предъявляемым требованиям, необходимо, чтобы оно соединяло в себе функции учебника и учителя, справочно-информационного пособия и консультанта, тренажёра и контролирующей знания программы.

Таким образом, на современном этапе комплексом учебных средств может стать информационно-образовательная среда электронного учебного пособия, главное назначение которого - формирование и закрепление знаний, умений и навыков определённой предметной области в определённом объёме и индивидуальном режиме труда

Целью данной выпускной квалификационной работы является создание электронного учебного пособия по дисциплине «AUTOCAD».

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

-определить требования к электронным учебным пособиям;

-выбрать программы и языки создания учебного пособия;

-разработать структуру и дизайн электронного учебника;

-изучить элементы языка программирования;

-реализовать гипертекст в электронной форме средствами языка HTML;

-внедрение автономного тестирования.



1. Методика проектирования и иследования электронного учебника в процессе обучения

1.1 Электронный учебник как средство самообразования

Давно, была обнаружена зависимость между методом усвоения материала и способностью восстановить полученные знания некоторое время спустя. Если материал был звуковым, то человек запоминал около четверти его, если информация была представлена визуально - около трети, при комбинированном воздействии (зрительном и звуковом) запоминание повышалось до половины, а если человек вовлекался в активные действия в процессе обучения, то усвоение материала повышалось до 70%. Активные методы обучения, используемые в электронных учебниках, применяют эту зависимость. Основное отличие электронного учебника от традиционных печатных изданий заключается в обязательном наличии интерактивного взаимодействия между студентом и компьютером.

Термин «самообразование» означает такую организацию учебного процесса, при которой преподаватель разрабатывает учебную программу, главным образом базирующуюся на самостоятельном обучении студента. Такая среда обучения характеризуется тем, учащийся в основном, а зачастую и совсем отделен от преподавателя в пространстве или во времени, в то же время, студенты и преподаватели имеют возможность осуществлять диалог между собой с помощью средств телекоммуникации. Самообразование позволяет учиться жителям регионов, где нет иных возможностей для профессиональной подготовки или получения качественного высшего образования, нет университета нужного профиля или преподавателей требуемого уровня квалификации.

Электронным учебником называется продукт образовательного характера, который может быть воспроизведен (использован) только с помощью средств информатики (в том числе и компьютера), соответствующий утвержденной программе обучения или программе, разработанной автором для предложенного курса.

Начиная с 1998 г., появилось много работ, в которых рассматриваются проблемы разработки электронных учебников, несколько меньше - использование электронных учебников в учебном процессе.[12] До сих пор основными создателями электронных учебников являются программистские коллективы, для которых важно заявить о себе в качестве разработчиков мультимедийных продуктов. Они вовсе не задумываются о том, как можно использовать разработанный продукт в учебном процессе. Им кажется, что они вложили в продукт все, что могли: электронный учебник богато иллюстрирован, есть гипертекст, гипермедиа, индексы, разнообразные средства навигации и т.д. Удивляет только одно: разработанный продукт почему-то не используется ни учителями, ни школьниками.

Важнейшее условие повышения эффективности обучения - психологическая, теоретическая и практическая готовность студентов к самостоятельной работе. В то же время известно, что уровень довузовской подготовки студентов очень низкий. Поэтому от преподавателей высшей школы требуется доучивание их методам самостоятельной работы путем формирования культуры учебного труда, что позволит будущему специалисту не только адаптироваться к Вузовским условиям обучения, но и создаст предпосылки постоянного профессионального роста в течение всей трудовой деятельности. Сложность решения этой задачи требует постоянного совершенствования учебного процесса и, в частности, постановки самостоятельной работы студентов на научную основу.

Электронный учебник, наиболее часто встречающаяся форма представления нового материала. Кроме этого, электронный учебник может включать одновременно тренажеры, лабораторные работы, а также тесты; т.е. одновременно - это и программное обеспечение по предоставлению знаний и по их контролю. Электронный учебник представляет из себя совокупность параграфов определенных типов. Эти типы - определения, теоремы, пояснения, примеры, доказательства, алгоритмы и др. В данном проекте разработанная система работает с двумя основными типами параграфов - с определениями и теоремами. [14].

Электронный учебник должен предоставлять аналогичные (близкие к реальности) возможности. В нем, например, можно использовать на порядок больше иллюстраций, чем в обычном учебнике, фрагменты видеофильмов, а можно использовать панорамы виртуальной реальности, с помощью которых на экране компьютера можно получить полное представление об окружающей обстановке, в том числе и об источниках звука, рассмотреть подробнее определенные предметы и даже прочитать их описание или прослушать (продолжая их рассматривание) эту же информацию.

Этот способ представления информации может быть широко использован в учебных дисциплинах, в которых присутствует описательная информация: география, история, в определенной степени - литература, представление различных экспериментальных установок (физика и химия) и др.

Основные принципы самообразования: установление интерактивного общения между обучающимся и обучающим без - обеспечения их непосредственной встречи и самостоятельное освоение определенного массива знаний и навыков по выбранному курсу и его программе при заданной информационной технологии.

Главной проблемой развития самообразования является создание новых методов и технологий обучения, отвечающих телекоммуникационной среде общения. В этой среде ярко проявляется то обстоятельство, что учащиеся не просто пассивные потребители информации, а в процессе обучения они создают собственное понимание предметного содержания обучения.

На смену прежней модели обучения должна прийти новая модель, основанная на следующих положениях: в центре технологии обучения - учащийся; суть технологии - развитие способности к самообразованию; учащиеся играют активную роль в обучении; в основе учебной деятельности - сотрудничество.

В связи с этим - требуют пересмотра методики обучения, модели деятельности и взаимодействия преподавателей и обучаемых. Автор считает ошибочным мнение многих российских педагогов - практиков, развивающих технологии самообразования, что учебный курс можно представить, просто переведя в компьютерную форму учебные материалы традиционного очного обучения.

Успешное создание и использование учебных курсов должно начинаться с глубокого анализа целей обучения, дидактических возможностей новых технологий передачи учебной информации, требований к технологиям самообразования с точки зрения обучения конкретным дисциплинам, корректировки критериев обученности.

Дидактические особенности курса самообразования обусловливают новое понимание и коррекцию целей его внедрения, которые можно обозначить следующим образом:

стимулирование интеллектуальной активности учащихся с помощью определения целей изучения и применения материала, а так же вовлечения учащихся в отбор, проработку и организацию материала;

усиление учебной мотивации, что достигается путем четкого определения ценностей и внутренних причин, побуждающих учиться;

развитие способностей и навыков обучения и самообучения, что достигается расширением и углублением учебных технологии и приемов.

К числу дидактических принципов, затрагиваемых компьютерными технологиями передачи информации и общения, в первую очередь следует отнести:

-принцип активности;

-принцип самостоятельности;

-принцип сочетания коллективных и индивидуальных форм учебной работы;

-принцип мотивации;

-принцип связи теории с практикой;

-принцип эффективности.

В связи с этими принципами средства учебного назначения, которые используются в образовательном процессе самообразования, должны обеспечивать возможность:

-индивидуализировать подход к ученику и дифференцировать процесс обучения;

-контролировать обучаемого с диагностикой ошибок и обратной связью;

-обеспечить самоконтроль и самокоррекцию учебно-познавательной деятельности учащегося;

-демонстрировать визуальную учебную информацию;

-моделировать и имитировать процессы и явления;

-проводить лабораторные работы, эксперименты и опыты в условиях виртуальной реальности;

-прививать умение в принятии оптимальных решений;

-повысить интерес к процессу обучения;

-передать культуру познания.

Подчеркнем особую важность определения целей курса. Для построения четкого плана курса необходимо:

-определить основные цели, устанавливающие, что учащиеся должны изучить;

-конкретизировать поставленные цели, определив, что учащиеся должны уметь делать;

-спроектировать деятельность учащегося, которая позволит достичь целей.

Очень важно добиваться того, чтобы поставленные цели помогали определить, что ожидается от учащихся после изучения этого курса. Конкретизация целей позволяет дать представление о том, что учащийся в состоянии будет, сделать в конце каждого урока. Фактически необходима постановка целей для каждого урока курса.

Цели помогают сконцентрироваться на развитии познавательной деятельности учащихся и определить, на какой стадии познания он находится. [5].

Правильно сформулированные цели позволят учащимся:

-настроить мышление на тему обучения;

-сфокусировать внимание на наиболее важных проблемах;

-тщательно подготовиться к тестам, заданиям и другим средствам оценивания.

Деятельность должна быть спроектирована в соответствии со сформулированными целями.

При планировании и разработке самообразования необходимо принимать во внимание, что основные три компонента деятельности педагога, а именно изложение учебного материала, практика, обратная связь, сохраняют свое значение и в курсах самообразования.

Разработанный и реализованный подход к самообразованию заключается в следующем:

-перед началом самообразования производится психологическое тестирование учащегося с целью разработки индивидуального подхода к обучению;

-учебный материал представлен в структурированном виде, что позволяет учащемуся получить систематизированные знания по каждой теме;

-контроль знаний осуществляется с помощью полной и валидной системы тестового контроля по каждой структурной единице и содержанию в целом.

Изучение, таким образом, предметов школьного курса может быть использовано школьниками, имеющими сложности при традиционном обучении, в качестве своеобразного репетитора по конкретным предметам и темам.

Содержание предлагаемого к освоению курса самообразования педагогически отработано и систематизировано и состоит из комплекса психологических тестов, программы обучения и электронного учебника, который удовлетворяет вышеизложенным принципам.

Программа обучения - одна из наиболее важных видов раздаточных материалов для учащихся. Учащиеся обращаются к ней для получения точной и ясной информации. Такое руководство включает в себя:

-информацию о системе самообразования, методах самообразования;

-технологию построения учебного курса;

-цели курса;

-критерии окончания обучения.

Электронный учебник, содержащий собственно учебные материалы для самообразования, разделен на независимые темы - модули, каждая из которых дает целостное представление об определенной тематической области, что способствует индивидуализации процесса обучения, т. е. обучающийся может выбрать из вариантов обучения: изучение полного курса по предмету или изучение только конкретных тем. При выборе первого варианта учащемуся по мере освоения материала высылается следующий модуль, и, таким образом, по завершении курса учащийся имеет целостный электронный учебник по данному предмету. [13].

Каждый модуль содержит:

-наименование темы;

-учебные вопросы и их нормативную трудоемкость;

-цели уроков;

-методические указания о порядке и последовательности изучения темы модуля;

-используемые учебные материалы;

-упражнения и тесты для самопроверки, а также ссылки на правильные ответы, чтобы обучающиеся могли проверить свое понимание учебного материала и управлять своим обучением;

-упражнения и тесты для итогового контроля.

Курс рассчитан на определенный срок изучения, в зависимости от его трудоемкости. Руководствуясь учебной программой и методическими указаниями, обучающийся составляет персональный план обучения, т. е. расписание своих собственных учебных занятий. Таким образом, обучающийся определит, в какой конкретно день какой учебный вопрос модуля учебной программы он будет изучать, и сможет регулярно отмечать в этом персональном плане результаты своей учебы.

Далее следует этап изучения теоретического материала, изложенного в электронном учебнике.

Выбрав пункт в содержании, необходимо рассмотреть структурную схему параграфа, определить вид каждой структурной единицы и рассмотреть связи между ними внутри параграфа. Учитывая связи между структурными единицами из разных параграфов, необходимо выбрать самые важные структурные единицы и обратить на них особое внимание при изучении.

Если для изучения структурной единицы требуются знания единиц из предыдущих параграфов, необходимо их повторить, после чего можно перейти к изучению содержания структурной единицы.

После освоения содержания каждой структурной единицы целесообразно вновь вернуться к структурной схеме параграфа, для повторения взаимосвязей и систематизации изученного материала.

К сожалению, разработкой и использованием новых форм обучения занимается не так много специалистов, хотя о проблемном подходе, методе проектов многие уже не раз слышали. Приходится констатировать, что разрабатываемые программистскими коллективами электронный учебник часто не вписываются и в новые формы обучения, поскольку программисты знакомы с ними только понаслышке. Получается противоречие: новейшие (по технологиям) продукты разрабатываются программистами, знающими на собственном опыте только старые формы обучения и пытающимися приспособить разрабатываемый электронный продукт именно к этой устаревшей форме.

Одной из разновидностью обучающих систем являются гипертекстовые системы обучения. [2].

Гипертекст как подход к управлению информацией отличается от других подходов (например, СУБД) тем, что основной вид деятельности пользователя при работе с ним состоит не столько в поиске нужной информации, сколько в ознакомлении с определенным предметом посредством просмотра ряда информационных фрагментов, связанных между собой по смыслу. Ознакомление осуществляется в определенной последовательности, обусловленной целями пользователя. Возможность варьирования последовательности ознакомления с содержанием гипертекста, в отличие от линейного текста, осуществляется за счет разбиения информации на фрагменты (темы) и установления между ними связей, как правило, позволяющих пользователю перейти от изучаемой в текущий момент темы к одной из нескольких связанных с ней тем. Очевидно, что большей гибкостью в смысле удовлетворения различных целей пользователей обладает гипертекст с большим количеством связей между темами. Таким образом, электронный учебник должен, сохраняя все возможности обычных учебников, обладать принципиально новыми, по сравнению с ними, качествами, включающими элементы гипермедиа и виртуальной реальности, обеспечивающими высокий уровень наглядности, иллюстративности и высокой степени интерактивности, обеспечивать новые формы структурированного представления больших объемов информации и знаний, возможности эффективного поиска требуемой информации.

С точки зрения носителей и представления информации:

-сетевые электронные учебники - полностью или частично представляются на серверах в Интернете;

-локальные электронные учебники - обычно записываются на компакт-диски или другие съемные носители и могут использоваться либо прямо с носителя, либо инсталлируются на персональный компьютер.

С точки зрения ориентации на учебный процесс:

-электронные учебники, в основной своей части повторяющие печатные учебные пособия и используемые для самостоятельной работы студентов в сочетании с традиционными формами обучения (лекции, семинары, зачеты и экзамены);

-электронные учебники, включающие наряду с текстами и наглядностью некоторые интерактивные компоненты и используемые не только как пособие для очного обучения, но и как элемент самостоятельного изучения курса;

-электронные учебники для дистанционного обучения, почти полностью рассчитанные на самостоятельное изучение курса и виртуальное общение с преподавателем.

Электронный (мультимедийный) учебник-это представление учебного материала в электронном виде, с использованием следующих объектов:

-форматированный гипертекст;

-графические изображения;

-анимация;

-аудио- и видеозаписи.

Необходимость электронного учебника заключается в том что он:

-упрощает понимание изучаемого материала за счет других, нежели в печатной учебной литературе, методик подачи материала;

-допускает адаптацию в соответствии с потребностями учащегося, уровнем его подготовки, умственными способностями и амбициями;

-освобождает от массивных действий, позволяя сосредоточиться на сути предмета, рассмотреть большее количество примеров и решить больше задач;

-дает возможность для самопроверки на всех этапах работы;

-предоставляет возможность красиво и аккуратно оформить работу и сдать ее преподавателю в виде файла или распечатки;

-выполняет роль бесконечно терпеливого наставника, предоставляя практически неограниченное количество разъяснений, повторений, подсказок и проч.

Преимущества Электронного учебника:

-возможность добавления в него гиперссылки, графику, анимацию, различные активные элементы;

-компактность хранения огромных массивов информации;

-возможность вносить изменения и исправления;

-доступность - возможность размещения на веб-странице в Интернете;

-мобильность -материал из электронного учебника может оперативно разослан по электронной почте, записан на компакт- диск или помещен на образовательный веб-сайт и в Интернете.

Единственным недостатком электронного учебника считается неудобство чтения текстов с экрана монитора, хотя любую его часть в любой момент можно распечатать. Восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно и эффективно, чем чтение книги. [9].

1.2 Требования к системе «Электронное учебное пособие»

Электронные учебные пособия создаются и редактируются в интерфейсе общегородской платформы электронных образовательных материалов.

Требования к содержанию:

- электронные образовательные материалы не должны содержать информацию, распространение которой запрещено законодательством Российской Федерации. К публикации не допускаются электронные образовательные материалы, содержащие информацию, посягающую на честь и достоинство, права и охраняемые законом интересы третьих лиц;

-в электронном учебном пособии отсутствуют фактические и (или) логические ошибки;

-содержание электронного учебного пособия не противоречит положениям Федерального закона от 29 декабря 2010 г. № 436-ФЗ «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» (отсутствие информации, побуждающей детей к совершению действий, представляющих угрозу их жизни и (или) здоровью);

-содержание электронного учебного пособия соответствует принципам толерантного отношения к представителям различных религиозных, этнических и культурных групп, не препятствует межнациональному и межконфессиональному диалогу;

-содержание электронного учебного пособия доступно и понятно обучающимся независимо от пола, национальности и места проживания;

-содержание электронного учебного пособия не противоречит основам современных научных знаний;

-в содержании электронного учебного пособия отражен междисциплинарный подход;

-изложение материала характеризуется логичностью и последовательностью;

-содержание электронного учебного пособия обеспечивает полноценное изучение курса.

Методические требования:

-корректно выбраны: уровень образования, предмет, уровень изучения, контролируемые элементы содержания, вид контента;

-дано описание, указаны ключевые слова;

-содержание соответствует: требованиям ФГОС к результатам обучения примерной основной образовательной программе соответствующего уровня образования, возрастным особенностям обучающихся;

-отражены разнообразные виды деятельности;

-наличие в каждом параграфе: видео и (или) аудиозаписей, текста, интерактивных заданий, заданий, аналогичных формату международных и национальных исследований качества образования, тестовых заданий, заданий аналогичных формату ГИА и ВПР, заданий на самопроверку, заданий междисциплинарного характера (по возможности); [14].

-наличие в каждой главе заданий, связанных с регионом проживания обучающихся.

1.3 Психолого-эргономические требования

Новые возможности вызывают развитие новых свойств программного обеспечения, особенно форм общения человека с ЭВМ. Необходимо обеспечить психологическую естественность деятельности пользователя с ЭВМ, адекватность программы целям и функциям обучения, удобство работы пользователя с ЭВМ и сохранение его здоровья. Как отмечает Г.С. Цейтин любая разработка программного обеспечения включает в себя задачу проектирования деятельности будущего пользователя создаваемой системы.

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;

-плохо идентифицируемых сокращений;

-не следует для представления информации использовать краевые зоны экрана;

-на экране должна находиться только та информация, которая обрабатывается пользователем в данный момент.

Существуют факторы которые влияют на процесс восприятия материала. К ним относятся:

-ширина текстовой зоны;

-способ выравнивания текста;

-расположение текста на экранной странице;

-начертание, стиль и размер шрифта.

Восприятие текста идет значительно эффективнее, если глаз может сразу охватить не отдельные слова или обрывки фразы, а целую строку, законченный фрагмент или, в идеале -- абзац. Этот факт давно известен полиграфистам и является одним из определяющих при выборе длины строки текста. Страницы книг никогда не должны заполняться целиком от края до края. [14] Применительно к тексту на экране дисплея и с учетом технических ограничений, приводит к тому, что:

-ширина текстовой зоны должна быть в пределах 540ч570 pix;

-текстовая зона должна центрироваться по горизонтали;

-размер шрифта должен быть не менее 12 пунктов.

При невыполнении этих требований, особенно на мониторах с диагональю более 14 дюймов, длинная строка заставляет глаз перемещаться в пределах большого угла -- иногда даже приходится поворачивать голову от начала к концу строки. В результате повышается утомляемость, что, как следствие, дает резкое снижение понимания материала учебника.

Применение того или иного способа выравнивания привлекает внимания к определенным фрагментам текста. Более того позволяет задать ритм чтения учебника, замедляя или ускоряя его в нужных местах. Например, какие- либо замечания можно выровнять по центру (правому краю), а весь текст по ширине.

Все имеющиеся шрифтов можно разделить на две большие группы: шрифты с засечками (Serif) и гладкие шрифты (SanSerif -- без засечек):

-к первым (Serif) относятся шрифты типа TimesNewRoman;

-ко вторым (San Serif ) -- Arial.

По мнению психологов, шрифт с засечками читается легче, поскольку глазу есть за что «зацепиться» при чтении текста -- засечки как бы служат направляющими для перемещения глаза по буквам, и он устает меньше.

Гладкие шрифты требуют больше внимания и усилий при чтении. В результате прочитанное лучше запоминается. Отсюда можно сделать вывод, чтов тех небольших фрагментах текста учебника, на которые надо обратить внимание обучаемого (формулировки, определения и так далее), следует использовать преимущественно гладкие шрифты.

Для печатных документов выбор шрифта иногда становится тяжелой задачей и часто решается личными предпочтениями автора -- настолько много в настоящее время разработано шрифтов. [14].

В принципе, HTML-документы имеют те же возможности выбора. Однако не надо забывать, что электронный учебник должен нормально воспроизводиться на компьютере пользователя, на котором ассортимент шрифтов может быть очень ограничен. Учитывая этот факт, следует тщательно подойти к выбору нужного комплекта шрифтов, продумав возможные варианты замены.

При разработке электронного учебника было использовано:

-шрифт среднего размера;

-«шрифт с засечками» и различной шириной знаков и интервалов между ними;

-стандартный, четкий, легко читаемый шрифт;

-светлый фон приятного мягкого цвета;

-достаточно контрастные по отношению к цвету фона символы;

-символы комфортных для чтения цветов (черные, темно-серые, темно-синие, темно-зеленые).

1.4 Структурная схема системы электронного учебника

Система ЭУ включает в себя процесс «Тестирование» и «Учебник». Учебник в свою очередь состоит из лекционного материала контрольных вопросов и видеоуроков. Лекционный материал разбит на разделы, а также включает в себя картинки. При тестировании запускается автономная программа. По окончании тестирования программа выдает результат (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Структурная схема системы электронного учебника

1.5 Анализ существующих систем

На рынке представлено несколько различных способов создания ЭУ. Существуют готовые программы, позволяющие создавать и редактировать электронные пособия.

SunRavBookOffice-- комплексное решение для создания, редактирования и просмотра электронных публикаций. Пакет в большей степени ориентирован на применение в учебных заведениях (школах, колледжах, институтах и др.), так как позволяет быстро формировать разнообразные электронные учебные пособия, учебники, справочники, методички и т.п. SunRavBookOffice имеет русскоязычный Word-подобный интерфейс, отличается простотой применения и предоставляет широкие возможности для работы с мультимедийной информацией -- в книгах можно использовать аудио- и видеофайлы, изображения (PNG, JPEG, GIF), Flash, любые OLE-объекты и т.д. Поэтому он может оказаться очень удобным для преподавателей самых разных дисциплин. Пакет объединяет две программы: SunRavBookEditor, предназначенную для создания и редактирования электронных книг, и SunRavBookReader, которая обеспечивает их быстрый и удобный просмотр. Последняя программа позволяет не только просматривать электронные публикации, созданные в программе SunRavBookEditor, но и может применяться для просмотра текстовых, HTML-, RTF-документов и документов MS Office (последнее возможно только при наличии установленного на компьютере пакета MS Office).

AdobeAcrobat-- популярное, хотя дорогое и весьма требовательное к системным ресурсам решение для конвертирования документов в электронные книги в формате PDF. Данный формат является мировым стандартом электронного документооборота и, как правило, используется для электронного представления разнообразной документации и отчетов. Отличительной чертой PDF-публикаций в сравнении с другими форматами является возможность их широкого применения в коллективной работе над проектами благодаря наличию в AdobeAcrobat разнообразных инструментов комментирования и рецензирования (подсветка, перо, зачеркивание, выноски, введение размерных линий и др.).

BookDesigner -- вполне удобный и вдобавок бесплатный (для некоммерческого применения) инструмент для создания, редактирования и чтения электронных книг. Программа поддерживает множество входных и выходных форматов, включая MS Reader (*.lit), MobiPocketReader (*.prc), PalmReader (*.pdb), SimplePalm e-books (*.prc), RocketeBook/REB 1100 (*.rb), Hiebook (*.kml), FictionBook (*.fb2) и др. Поэтому она может быть использована для разработки электронных книг, предназначенных для чтения на самых разных устройствах и вдобавок на нескольких языках, включая русский. Главная составляющая пакета BookDesigner -- одноименная программа, которая может работать в двух режимах: редактирования и чтения, переключаемых нажатием одной кнопки. Кроме того, в состав пакета входят три вспомогательные программы:

BookBrowser -- Интернет-навигатор с наличием функций, упрощающих и ускоряющих поиск книг во Всемирной сети;

FileConvertor -- утилита для автоматического переименования файлов в форму, удобную для дальнейшего использования в качестве электронной книги (автор_название книги);

RbDisintegrator -- утилита, позволяющая извлекать файлы (HTML, картинки, шрифты и пр.) из RB-файла и просматривать их удобным образом: как HTML-документы, изображения, шрифты или текст.

1.6 Разработка программного продукта

Основные конструкции для разработки

Разрабатываемый ЭУ разбивается на несколько законченных взаимосвязанных фрагментов. Каждый фрагмент имеет определенную функцию и визуально представлен отдельным модулем. ЭУ состоит из следующих фрагментов.

- "Лекционный материал", содержит в себе теоретический материал изучаемой дисциплины. Лекционный материал разбит на отдельные разделы.

- "Контрольный рубеж", включает в себя тестирование по пройденному разделу. В этом фрагменте предусмотрена оценка, процента усвоения материала, обучающегося. По результатам тестирования информация о его результатах выводится на экран.

Кроме того, в ЭУ реализована система навигации, целью которой является осуществление перемещения пользователей по учебнику: обращаться к нужному ему разделу. [2].

Навигация между разделами электронного учебника осуществляют гиперссылки. Гиперссылкой принято называть элемент текста или графического изображения, предназначенного для перехода к нужному месту в документе, локальном или сетевом, или выполнить определенное действие, например, запустить выбранную программу. [2].

Гипертекстовая структура широко применяется в информационно-справочных системах, в различных областях знания. Такие программы обеспечивают электронный просмотр больших объемов иерархически организованной текстовой и графической информации. С помощью гипертекста осуществляется быстрый поиск информации по различным признакам. Гипертекст -- это информационный массив, на котором заданы и автоматически поддерживаются связи между выделенными элементами. Гипертекст может быть представлен в виде текстов или изображений. Гипертекст в обобщенном смысле -- это интерактивная информационная система, созданная на основе множества естественных и искусственных языков, гибких аппаратных и программных средств, позволяющих пользователю динамично и творчески взаимодействовать с изменяемым информационным массивом с целью получения нового для себя знания.

Таким образом, можно сказать, что гипертекст представляет собой содержание, внедрённое непосредственно в документ. Упрощая чтение, делая информацию нагляднее и понятнее, гипертекст создаёт комфортную работу с документом, выполняя многие действия, которые пользователю приходилось делать до этого, автоматически. [10]

Схема создания электронного учебника

Схема создания электронного учебного пособия представляет собой этапы от сбора данных до реализации гипертекста. Схема создания создания электронного учебника (рисунок 2).

HTML является самым популярным языком гипертекстовой разметки. Он был создан специально для организации информации, распределенной в сети Интернет, и является одной из ключевых составляющих технологии WWW. С использованием гипертекстовой модели документа способ представления разнообразных информационных ресурсов в сети стал более упорядочен, а пользователи получили удобный механизм поиска и просмотра нужной информации. [7].



Рисунок 2- Схема создания Электронного учебного пособия

Преимущество языка HTML

-позволяет предоставлять пользователю информацию в удобной форме;

-простота реализации и широкое распространение;

-возможность связывания нескольких страниц связками-переходами (так называемыми гиперссылками);

-в сочетании с языком программирования JavaScript дает широкие возможности создания интерактивных программ для работы с пользователем в режиме реального времени;

-позволяет создавать привлекательный и интуитивно понятный интерфейс путем вставки фона и рисунков.

Выбор программ и алгоритмы

При проектировании электронного учебника использовались следующие программные продукты:

-Sublime Text;

-Web-Браузер;

-Magix Vegas Pro 15;

-GitHub.

Sublime Text -- кроссплатформенный проприетарный текстовый редактор.

Sublime Text поддерживает большое количество языков программирования и имеет возможность подсветки синтаксиса для C, C++, C#, CSS, D, Dylan, Erlang, HTML, Groovy, Haskell, Java, JavaScript, LaTeX, Lisp, Lua, Markdown, MATLAB, OCaml, Perl, PHP, Python, R, Ruby, SQL, TCL и XML.

Некоторые особенности программы:

-интерфейс;

Редактор содержит различные визуальные темы, с возможностью загрузки дополнительных. Пользователи видят весь свой код в правой части экрана в виде мини-карты, при клике на которую можно осуществлять навигацию. Есть несколько режимов экрана. Один из них включает от 1 до 4 панелей, с помощью которых можно показывать до четырёх файлов одновременно. Полноценный (free modes) режим показывает только один файл без каких-либо дополнительных вокруг него меню.

- выделение столбцов и множественная правка;

Выделение столбцов целиком или расстановка несколько указателей по тексту, что делает возможным мгновенную правку. Указатели ведут себя, будто каждый из них -- единственнен в тексте. Команды типа: перемещение на знак, перемещение на строку, выборка текста, перемещение на слово или его части (CamelCase, разделённый дефисом или подчёркиванием), перемещение в начало/конец строки и т. д., влияет на все указатели независимо и сразу, позволяя править сложноструктурированный текст быстро, без использования макрокоманд или регулярных выражений.

- автодополнение;

Когда пользователь набирает код, Sublime Text, в зависимости от используемого языка, будет предлагать различные варианты для завершения записи. Редактор также автоматически завершает созданные пользователем переменные.

- подсветка синтаксиса и высокая контрастность;

Тёмный фон Sublime Text предназначен для увеличения контрастности текста. Основные элементы синтаксиса выделены разными цветами, которые лучше сочетаются с тёмным фоном, нежели со светлым.

- поддержка систем сборки;

Sublime Text позволяет пользователю собирать программы и запускать их без необходимости переключаться на командную строку. Пользователь также может настроить свою систему сборки и включить автоматическую сборку программы каждый раз при сохранении кода.

- заготовки;

Сохранение фрагментов часто используемого кода, ключевые слова для их запуска.

- переход по файлам;

Навигационный инструмент, который позволяет пользователям перемещаться между файлами, а также внутри них, с помощью нечёткого поиска.

Другие особенности:

- дополнительно реализована функция автосохранения, помогающая пользователям не потерять проделанную работу;

- настраиваемые комбинации клавиш и инструмент навигации позволяют назначать свои комбинации клавиш для меню и панелей инструментов (только для первой версии, во второй и третьей -- Command Palette);

- возможность поиска по мере набора используется для поиска в документе;

- функция проверки синтаксиса работает подобным же образом, проверяя корректность прямо во время ввода;

- есть возможность автоматизации с помощью макросов и повтора последних действий;

- команды редактирования, включая редактирование отступов, переформатирование параграфов и объединение строк;

-Web-браузер как элемент просмотра электронного учебника.

В глобальной сети браузеры используются для запроса, обработки, манипулирования и отображения содержания веб-сайтов. Также могут использоваться для обмена файлами с серверами ftp, для просмотра содержания файлов многих графических форматов (gif, jpeg, png, svg), аудио-видео форматов (mp3, mpeg), текстовых форматов (pdf, djvu) и других файлов.

С развитием информационных технологий функциональные возможности браузеров постоянно расширяются и улучшаются. Несмотря на то, что браузеры разных изготовителей основываются на разных технологических решениях, большинство современных браузеров придерживается международных стандартов и рекомендаций W3C в области обработки и отображения данных. С каждым годом разработчики браузеров сконцентрировают свои усилия на повышении удобства пользовательского интерфейса браузеров для их применения в аппаратных устройствах, в которых применяются сенсорные экраны.

Пользователям браузер поставлен какавтономное приложение или в составе комплектного программного обеспечения. К примеру, браузер InternetExplorerпоставляется в составе операционной системы MicrosoftWindows); MozillaFirefox -- отдельно или в составе дистрибутивов Linux (например, Ubuntu); Safari -- в составе операционной системы Mac OS X и в качестве самостоятельного приложения для Microsoft Windows;

GitHub -- крупнейший веб-сервис для хостинга IT-проектов и их совместной разработки. Основан на системе контроля версий Git и разработан на Ruby on Rails и Erlang компанией GitHub, Inc (ранее Logical Awesome).

Сервис абсолютно бесплатен для проектов с открытым исходным кодом и предоставляет им все возможности (включая SSL), а для частных проектов предлагаются различные платные тарифные планы.

Magix Vegas Pro 15 (до мая 2016 года -- Sony Vegas) -- семейство профессиональных программ для многодорожечной записи, редактирования и монтажа видео и аудио потоков от компании MAGIX. Последние редакции: VEGAS Pro 15, VEGAS Pro 15 Edit и VEGAS Pro 15 Suite. Также есть VEGAS Movie Studio 14, VEGAS Movie Studio 14 Platinum и VEGAS Movie Studio 14 Suite. Vegas предлагает неограниченное количество видео- и аудио-дорожек, продвинутые инструменты для обработки звука, поддержку многоканального ввода-вывода в режиме полного дуплекса (для вывода сигнала можно задействовать 26 физических выходов с независимой шиной микширования на каждом), ресемплинг в реальном времени, автоматическое создание кроссфейдов, синхронизация посредством MIDI Time Code и MIDI Clock, дизеринг (с нойс-шейпингом) на выходах подгрупп и 24/32-разрядный звук с частотой дискретизации 192 кГц. Для обработки звука в реальном времени можно установить в разрыв каждой дорожки четырёхполосный параметрический эквалайзер и компрессор, а также использовать 32 посыла на подключаемые модули формата DirectX. Поддерживает частичное перекодирование DV материала. Внутренние операции выполняются в цветовом пространстве RGB.

Кроме того, программа поддерживает и такие современные функции, как работа с несколькими процессорами и двумя мониторами.

Присутствует возможность импорта файлов MPEG/AC3 с DVD-камкордера. Vegas позволяет переносить файлы VOB с AC3 аудио каналом прямо на таймлайн. Возможность экспорта готового материала в видеоформаты MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, AVI, QuickTime, RealVideo, WindowsMedia Video, Ogg, SWF и другие.



1.7 Требования к системному обучению

Требования к техническим характеристикам рабочего места слушателя.

Для обучения по дистанционному курсу необходимо соблюдение следующих технических характеристик рабочего места слушателя:

1)Персональный компьютер архитектуры Intel со следующими характеристиками:

-процессор не ниже Intel Pentium 4

-частота процессора от 3Ггц

-размер оперативной памяти минимально 1Гб.

Подключение к сети Интернет со скоростью минимально 28Кбит/с, доступ к сети по протоколам HTTP.

2)Программное обеспечение (обязательное условие):

- MS Internet Explorer версии 9.0 и выше;

- Яндекс браузер версия 14 и выше;

- операционная система - кросплатформенное ПО;

- JRE версии 1.4.2 и выше;

- Flash-плеер (желательно последней версии).

3)В случае, если страница курса не загружается, необходимо проверить настройки безопасности браузера и, при необходимости, изменить настройки браузера для отображения мультимедиа. [13]

Порядок изучения КУРСА

Курс необходимо изучать с лекционного материала, после чего, разрешается переходит к практическим заданиям и просмотру видео раздела.

1.8 Входные данные

Составляющим электронного учебника «AUTOCAD» служит лекционный и практический материал, а так же видео уроки содержатся в формате mp4.

Лекционный материал излагается в доступной форме, что дает возможность обучающемуся, достаточно быстро, вникнуть в суть вопроса.

Практические занятия посвящены установке и настройке операционной системы.

Видео урок позволяет обучающемуся визуально представить себе процесс установки системы, и попробовать на практике реализовать полученные данные.

1.9 Выходные данные

Главная страница учебника содержит меню, в которое входят подменю, содержащие ссылки на уроки, лекции, видеоматериалы, информацию о разработчике учебника и т.д.

Меню представляет собой html код, содержащий таблицу стилей, поддерживающуюся всеми современными браузерами.



2. Разработка электронного учебника

2.1 Разработка структуры учебника

На втором этапе выполнялась работа по непосредственному созданию электронного учебника. Произведено разбиение имеющегося материала на разделы. Текст был тщательно отредактирован. Было разработано содержание электронного пособия, которое включает следующие разделы и подразделы: электронный учебник интерфейс программный

- ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ AUTOCAD (index).

- Глава №1 Вводный курс (page15).

- Урок 01. Знакомство со средой AutoCAD. Знакомство с интерфейсом, создание рабочего документа (page4).

- Урок 02. Ввод команд. Методы ввода координат (page5).

- Урок 03. Режимы. Использование объектной привязки, объектного отслеживания и сетки (page7).

- Урок 04. Просмотр чертежей. Виды и видовые экраны в AutoCAD (page8).

- Урок 05. Основные геометрические объекты AutoCAD. (page9).

- Урок 06. Редактирование объектов в AutoCAD (page10).

- Урок 07. Нанесение размеров в AutoCAD (page11).

- Урок 08. Работа с текстом в AutoCAD (page12).

- Урок 09. Слои в AutoCAD (page13).

- Глава №2 работа с 2D моделями (page16).

- Урок 01. Блоки и атрибуты в AutoCAD (page17).

- Урок 02. Комбинирование объектов в блоки (page18).

- Урок 03. Сохранение блоков в отдельные файлы (page19).

- Урок 04. Вставка блоков и файлов в чертеж (page20).

- Урок 05. Управление блоками в AutoCAD (page21).

- Урок 06. Создание и использование динамических блоков в AutoCAD (page22).

- Урок 07. Параметры динамических блоков (page23).

- Урок 08. Добавление параметров видимости и выбора для динамических блоков (page24).

- Урок 09. Работа с атрибутами в AutoCAD (page25).

- Урок 10. Извлечение данных из атрибутов в AutoCAD (page26).

- Глава №3 Использование ссылок (page27)

- Урок 1: Внешние ссылки в AutoCAD (page28).

- Урок 2: Присоединение внешних ссылок в AutoCAD (page29).

- Урок 3: Редактирование внешних ссылок из чертежа (page30).

- Урок 4: Управление отображением внешних ссылок в AutoCAD (page31).

- Урок 5: Быстрый просмотр громоздких чертежей внешних ссылок (page32).

- Урок 6: Управление внешними ссылками в AutoCAD (page33).

- тест по Главе №1 (page34).

- тест по Главе №2.

- тест по Главе №3.

- Тесты по главам (page35).

- Контрольный тест (page36).

2.2 Разработка интерфейса электронного пособия

Дизайн учебного издания - важный фактор повышения качества усвоения материала студентом. Чтобы работа с компьютером была удобной, пользователь при взаимодействии с ней должен ощущать комфорт. [7, c. 268].

Поэтому в процессе создания электронного пособия были учтены рекомендации специалистов по компьютерным технологиям:

- яркость объекта должна лежать в определенных пределах;

- контрастность изображения относительно фона должна выбираться с учетом размеров объекта: чем меньше его размер, тем выше должна быть его контрастность;

- следует учитывать, что наибольшую чувствительность глаз имеет к излучению желто-зеленого цвета, наименьшую - к фиолетовому и красному;

- размер символа должен быть согласован с остротой зрения человека; нужно также учитывать, что он влияет на скорость и правильность восприятия информации;

- все поле зрения, охватываемое глазом, можно разбить на три зоны: центрального зрения, где наиболее четко различаются детали; ясного видения, где можно опознать объект без мелких деталей; периферического зрения, где предметы обнаруживаются, но не распознаются;

- зрительное ощущение нарастает и спадает постепенно, в сумме это время составляет 0,5 секунды.

Нужно соблюдать правила, регулирующие плотность расположения текста на экране:

- оставлять пустым приблизительно половину экрана;

- оставлять пустую строку после каждой пятой строки таблицы;

- оставлять 4 или 5 пять пробелов между столбцами таблицы. Фрагменты текста должны располагаться на экране так, чтобы взгляд пользователя перемещался по экрану в привычном направлении.

Содержимое полей в таблице должно не «прижиматься» к краю экрана, а располагаться около горизонтальных или вертикальных осей.

Меню, содержащее относительно небольшой объем информации, должно быть смещено в левую верхнюю часть экрана.

Один и тот же тип информации должен появляться всегда в одном и том же месте экрана. [7].

Верхние две или три строки экрана обычно резервируются для вывода заголовка и состояния системы. Заголовок показывает, в каком месте системы находится пользователь; область состояния показывает пункты меню верхнего уровня и служит для вывода подтверждений о том, что система работоспособна.

Из-за низкого разрешения экрана ПК ухудшается различимость шрифтовых знаков. Поэтому экранный шрифт должен быть крупнее, чем при печати на бумаге, а именно - соответствовать как минимум типографскому кеглю цицеро, равному 12 пунктам.

Как показывает практика экранной типографики, в основном пользователи используют стандартные гарнитуры Times, Courier, Arial, Sans Serif, изначально имеющиеся в памяти любого ПК. Существует мнение, что благодаря их повсеместному применению, в том числе и в печатных изданиях, они порождают эффект шрифтовой обезлички информации, создавая эмоциональный барьер между сообщением и зрителем-читателем.

Выделяется гигиеническими и художественными достоинствами шрифт Verdana. Он рассчитан на воспроизведение с низким разрешением, прост по рисунку; удобны и красивы его пропорции. Шрифт выглядит легким, открытым и без труда воспринимается с дисплея.

Междустрочный интервал целесообразно делать в 2-2,5 раза большим, чем в печатных изданиях. На экране плохо выглядят и курсив, и разрядка, поэтому для текстовых выделений лучше использовать либо цвет, либо полужирное начертание.

Для учебного пособия черный текст на белом фоне - это стандартный, но не самый лучший вариант, поскольку сильный контраст цветов влечет дополнительную утомляемость обучаемого. Избежать этого можно простым подбором цветовой пары текст - фон.

...