Особенности создания обучающих программ на Delphi 7

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

электронный учебник delphi

В настоящем постиндустриальном обществе роль информационных технологий чрезвычайно важна, они занимают сегодня центральное место в процессе интеллектуализации общества, развития его системы образования и культуры. Их широкое использование в самых различных сферах деятельности человека диктует целесообразность наискорейшего ознакомления с ними, начиная с ранних этапов обучения и познания.

Применение мультимедиа в сфере образования ряда развитых западных стран уже идет достаточно успешно и имеет следующие направления: видеоэнциклопедии; интерактивные путеводители; тренажеры; ситуационно-ролевые игры; электронные лектории; персональные интеллектуальные гиды по различным научным дисциплинам, являющиеся обучающими системами с использованием искусственного интеллекта; исследовательское обучение при моделировании изучаемого процесса в аналоговой или абстрактной форме; системы самотестирования знаний обучающегося; моделирование ситуации до уровня полного погружения -- виртуальная реальность (для изучения языка -- моделирование деловых переговоров на иностранном языке, моделирование положения на бирже при изучения экономических вопросов и т.д.);

Конечно обучающая программа не может заменить человека-преподавателя, но оно не только может дополнить и усовершенствовать деятельность преподавателя, а в некоторых областях, в которых развиваются самостоятельность, творческое мышление, оно сыграет уникальную роль, которую мы сейчас не можем еще осознать в полной мере.

Подводя итоги вышеизложенного можно отметить: проблема создания обучающих программ или курсов является актуальной. Объектом нашего исследования будет обучающая программа, а предметом - методика разработки сценария обучающей программы.



1. Понятие об обучающих программах. Достоинства и недостатки. Типы

Необходимо заметить, что до сих пор не существует четкого определения обучающей программы или электронного учебника, равно как и нет общепринятого названия для компьютерных обучающих систем. В литературе встречаются самые разнообразные варианты названия и соответствующие им определения.

Т.С. Буторин дает следующее определение: «Электронный учебник» представляет собой сложный объект дидактического проектирования с использованием новых информационно-педагогических технологий».

И.А. Калинин определяет электронное средство обучения как программное средство, содержащее некоторый материал по учебной теме или курсу и средства для проверки его усвоения. При этом изначально предполагается, что средство будет использоваться либо как дополнение к существующему учебнику (и проводимому бучению), либо выполняет задачи «репетитора».

Н.И. Пак: «Электронный учебник - в большей степени инструмент обучения и познания, и его структура и содержание зависят от целей его использования Он и репетитор, и тренажер, и самоучитель». Особую значимость он приобретает при использовании в нелинейных технологиях и коммуникационных системах.

С.А. Христочевский «Электронный учебник - программно-методический комплекс, обеспечивающий возможность самостоятельного или при участии преподавателя освоения учебного курса или его большого раздела именно с помощью компьютера. ЭУ или курс обычно содержит три компонента: презентационную составляющую, в которой излагается основная информационная часть курса; упражнения, способствующие закреплению полученных знаний; тесты, позволяющие проводить объективную оценку знаний учащихся»

А.В. Хуторской: «Электронный учебник - это такой учебник, который выполняется в формате, допускающем гиперссылки, графику, анимацию, речь диктора, регистрационные формы, интерактивные задания, мультимедийные эффекты».

Таким образом, электронное средство обучения - это обучающая программная система комплексного назначения, которая обеспечивает непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения, предоставляет теоретический материал, обеспечивает тренировочную учебную деятельность, осуществляет контроль уровня знаний, а также обеспечивает информационно-поисковую деятельность, математическое и имитационное моделирование с компьютерной визуализацией, сервисные услуги при условии интерактивной обратной связи.(1/2/3/4/5).

1.1 Достоинства и недостатки

В основе учебных пособий часто лежит методика программированного обучения, что налагает определённые требования на структуру и методику обучения с использованием этих средств. С технической точки зрения, такие учебные средства часто имеют характер презентаций и строятся как наборы слайдов.

Такой подход не отвечает традиционному понятию учебника -- основного средства обучения. В нём из поля зрения пользователя практически полностью выпадают возможности, касающиеся поиска и анализа информации, не формируются навыки самостоятельной исследовательской работы, затруднена возможность варьирования содержания обучения. Построенные таким образом средства тяжело вносить в учебный процесс. (5)

Несмотря на неоспоримые достоинства, применение электронных обучающих средств не лишено определенных недостатков. В их числе недостатки, вызванные специфическими особенностями работы с информацией на электронных носителях (чтение с экрана менее удобно, чем с листа бумаги, вызывает повышенную утомляемость органов зрения, требует наличия соответствующих технических средств и т.д.). Гораздо более существенны недостатки, вызванные погрешностями в написании электронных учебников. Это выражается в отсутствии:

-учета психолого-педагогических требований;

-адресности (учета индивидуальных особенностей обучающегося, состояния его здоровья (например, инвалидности), профессиональной направленности в обучении и т.д.);

-унификации в использовании терминологии и обозначений;

-междисциплинарных связей и недостаточной преемственности материала;

-единого подхода к подбору иллюстративного материала.

Такая ситуация возникла вследствие того, что процесс интенсивного создания электронных учебников начался сравнительно недавно, и во многом он протекает стихийно, поэтому в коллектив разработчиков программных продуктов учебного назначения не всегда входят специалисты в области педагогики и психологии, эргономики, медицины и т.д.

Для устранения этих недостатков предлагается другой подход к построению электронных учебников, основанный на понимании электронного учебника как открытой информационной системы. При этом подходе основу учебника составляет собственно информационное наполнение.

Информационные системы - это совокупность тем или иным способом структурированных данных (базы данных) и комплекса аппаратно-программных средств для хранения данных и манипулирования ими.

В обучающей системе должны быть предусмотрены следующие типы модулей учебного материала:

-Текстовые. Основу в таких модулях составляет текст с гиперссылками на другие модули.

-Статические иллюстрации в различных графических форматах.

-Видео и аудио фрагменты.

-Программные модули расширения, (в виде стандартных библиотек DLL).

Для выполнения задач поиска в системе предусмотрен механизм полнотекстового поиска, что позволяет искать нужный материал по ключевым словам или содержанию.

Система спроектированная с учетом вышеизложенных критериев позволяет реализовывать как традиционную схему построения учебных программных средств, так и практически любую другую. Она позволяет хранить и обрабатывать значительно больший массив информации, за счёт средств редактирования и индексации, работающих с тем же материалом, что и средства просмотра.

На этапах разработки и внедрения обучающей программы возникает вопрос о целесообразности применения этого средства обучения, а, следовательно, необходимость выявления преимуществ компьютерных обучающих технологий перед традиционными средствами обучения, которые успели зарекомендовать себя с лучшей стороны за долгие годы использования.

Традиционные способы обучения, такие как чтение научной литературы, прослушивание лекций, посещение семинаров, просмотр учебных видеофильмов, издавна зарекомендовали себя как эффективные средства получения знаний, на которых выросло не одно поколение школьников и студентов.

Каждое из перечисленных средств имеет ряд недостатков:

-информация представляется, как правило, только в одной форме, а отсюда - недостаточная иллюстративность классических учебников или, в случае видео- и аудиокассет, необходимость использования дополнительных носителей информации в виде пояснительных брошюр;

-поиск информации в любом из перечисленных видов обучения - длительный и трудоемкий процесс;

-отсутствие эффективных способов проверки знаний обучающегося приводит к тому, что контроль над процессом усвоения материала может осуществляться только преподавателем.

Объединить все лучшее, что существует в традиционных способах обучения и устранить отмеченные недостатки можно, используя возможности электронной формы представления информации.

Таким образом, обучающие программы обладают следующими основными преимуществами:

-интерактивность, бесценная для образовательного процесса, позволяющая без усилий выполнять рутинные операции (поиск, вычисления) и индивидуализировать получение и усвоение информации;

-долговременная актуальность. Электронные издания практически вечны: основные затраты приходятся на разработку первой версии, а текущие изменения, дополнения требуют сравнительно малых затрат .

Изучив различные средства обучения, можно сказать, что электронные средства обучения значительно превосходят традиционные средства по возможностям поиска и навигации, а также по наглядности, в то время как контроль знаний и обратная связь с преподавателем оставляют желать лучшего, представляя обширную область для дальнейших исследований и разработках.

Типы программ.

Основанием для классификации служат обычно особенности учебной деятельности обучаемых при работе с программами. Многие авторы выделяют четыре типа обучающих программ:

* тренировочные и контролирующие;

* наставнические;

* имитационные и моделирующие;

* развивающие игры.

Программы 1-го типа (тренировочные) предназначены для закрепления умений и навыков. Предполагается, что теоретический материал уже изучен. Эти программы в случайной последовательности предлагают учащемуся вопросы и задачи и подсчитывают количество правильно и неправильно решенных задач (в случае правильного ответа может выдаваться поощряющая ученика реплика). При неправильном ответе ученик может получить помощь в виде подсказки.

Программы 2-го типа (наставнические) предлагают ученикам теоретический материал для изучения. Задачи и вопросы служат в этих программах для организации человеко-машинного диалога, для управления ходом обучения. Так если ответы, даваемые учеником, неверны, программа может «откатиться назад» для повторного изучения теоретического материала.

Программы 3-го типа (моделирующие) основаны на графически-иллюстративных возможностях компьютера, с одной стороны, и вычислительных, с другой, и позволяют осуществлять компьютерный эксперимент. Такие программы предоставляют ученику возможность наблюдать на экране дисплея некоторый процесс, влияя на его ход подачей команды с клавиатуры, меняющей значения параметров.

Программы 4-го типа (игры) предоставляют в распоряжение ученика некоторую воображаемую среду, существующий только в компьютере мир, набор каких-то возможностей и средств их реализации. Использование предоставляемых программой средств для реализации возможностей, связанных с изучением мира игры и деятельностью в этом мире. приводит к развитию обучаемого, формированию у него познавательных навыков, самостоятельному открытию им закономерностей, отношений объектов действительности, имеющих всеобщее значение.

Наибольшее распространение получили обучающие программы первых двух типов в связи с их относительно невысокой сложностью, возможностью унификации при разработке многих блоков программ. Если программы 3-го и 4-го типов требуют большой работы программистов, психологов, специалистов в области изучаемого предмета, педагогов-методистов, то технология создания программ 1-го и 2-го типов ныне сильно упростилась с появлением инструментальных средств или наполняемых автоматизированных обучающих систем (АОС).

Основные действия, выполняемые программами первых двух типов:

-предъявление кадра с текстом и графическим изображением;

-предъявление вопроса и меню вариантов ответа (или ожидание ввода открытого ответа);

-анализ и оценка ответа;

-предоставление кадра помощи при нажатии специальной клавиши.

Они могут быть легко и унифицировано запрограммированы, так что разработчику обучающей программы остается ввести в компьютер только соответствующий текст, варианты ответов, нарисовать на экране с помощью манипулятора «мышь» картинки. Создание обучающей программы в этом случае выполняется совершенно без программирования, не требует серьезных компьютерных познаний и по силам любому педагогу-предметнику средней школы. Названия наиболее известных отечественных АОС: «Урок», «Адонис», «Магистр», «Stratum». Используются в России и зарубежные системы: «Linkway», «TeachCad» и др. Многие из этих систем имеют хорошие графические подсистемы и позволяют создавать не только статические картинки, но и динамические графические фрагменты в духе «мультимедиа».



2.Описание программы

2.1 Общие сведения

Программа Test.exe написана на языке программирования Delphi 7. Для нормальной работы программы требуется операционная система MS Windows 98 и Internet Explorer 6 или выше.

2.2 Функциональное назначение

Программа предназначена для изучения теоретических основ работы с односвязными списками и проверки знаний по изученной теме.

2.3 Описание логической структуры

Структурная схема программы приведена в приложении 1. Программа состоит из исполняемого модуля Test.exe и 7 файлов с данными в HTML формате.

Каждое тестовое задание включает тестовый вопрос и варианты ответов (до 10 вариантов), каждому из которых приписывается определенное число баллов, которое получает испытуемый по тестовому заданию, при выборе соответствующего ответа.

Параметры теста, определяющие правила тестирования, включают следующий перечень установок:

· число тестовых заданий из общего числа заданий, которые выбираются для тестирования;

· расположение перечня тестовых заданий и ответов в случайном порядке;

· контроль времени тестирования (общего времени на весь тест или для каждого вопроса отдельно);

· возможность в процессе тестирования пропускать тестовые задания, не выбирая ни один из ответов;

· сохранение результатов тестирования в выходном файле.

2.4 Используемые технические средства

Для работы программы под управлением ОС MS Windows требуется компьютер, оснащенный процессором Intel Pentium или выше, либо его аналог. Необходимо иметь HDD емкостью не менее 10 Гбайт и оперативной памяти не менее 512 Мбайт.

2.5 Вызов и загрузка

Запуск программы осуществляется удобным для пользователя способом в зависимости от используемой ОС.

2.6 Входные и выходные данные

Входными данными для программы являются файлы с текстами лекций 0.htm, 1.htm, 2.htm, 3.htm, 4.htm, 5.htm, 6.htm. Файлы должны находиться в папке Info, которую необходимо разместить в одной папке с исполняемым файлом Test.exe.

Выходных данных программа не имеет.



3.Руководство для программиста

3.1 Назначение и условия применения программы

Программа Test.exe написана на языке программирования Delphi 7. Для нормальной работы программы требуется операционная система MS Windows 98 и Internet Explorer 6 или выше.

3.2 Описание работы программы

Программа (приложение 3) состоит из одного модуля Unit1.pas. В модуле определена форма Form1 на которой расположены список разделов lbContent: TlistBox и окно отображения информации по разделу wb: TwebBrowser. При выборе раздела в wb загружается htm файл с именем соответствующим номеру строки в списке lbContent.

В случае отсутствия необходимого файла в окне просмотра выдается соответствующее сообщение.

Рис. 2.1. Сообщение об отсутствии информационного файла



Наиболее важным моментом в программе является расшифровка POST данных на странице проверки знаний. Алгоритм расшифровки приведен в приложении 2. Алгоритм расшифровки имеет ограничения:

1. Вопросов не более 10.

2. Вариантов ответов не более 10.

3.3 Обращение к программе

Для запуска программы необходимо выполнить файл test.exe. Для правильной работы программы требуются файлы 0.htm, 1.htm, 2.htm, 3.htm, 4.htm, 5.htm, 6.htm. Файлы должны находиться в папке Info, которую необходимо разместить в одной папке с исполняемым файлом Test.exe.

3.4 Входные и выходные данные

Входными данными являются файлы с текстами лекций на заданную тему. Файлы в формате HTML, созданы с помощью редактора MS FrontPage. Имена файлов являются порядковыми номерами в списке оглавлении lbContent.



Заключение

Создание обучающих программ -- творческий процесс, требующий не только логического мышления, но и интуиции. Этот процесс еще изучен недостаточно и не может быть описан с помощью жестких нормативов-предписаний.

Много опасностей и ловушек подстерегает разработчиков обучающих программ. Для педагогов самая большая опасность -- механический перенос особенностей обучения в классе (группе) на компьютерное обучение, стремление как можно более точно скопировать работу педагога. Хотелось бы отметить, что механический перенос в принципе недопустим по следующим причинам:

Даже самый опытный педагог, мастер своего дела, далеко не всегда сможет описать свою деятельность и тем более объяснить каждое свое решение (многие решения принимаются педагогом интуитивно, они не полностью осознаются, и на вопрос, почему принято именно такое, а не иное решение в большинстве случаев отвечают: так подсказал опыт, это известно из практики и т.д.).

Групповое, классное обучение, опыт которого приобретает педагог, не является адекватной моделью компьютерного обучения, которое обладает многими особенностями индивидуального обучения, существенно отличаются от группового.

Компьютер не только накладывает определенные ограничения на реализацию учебного процесса, он раскрывает новые возможности в управлении учебной деятельностью. Это происходит прежде всего за счет неограниченных возможностей в предъявлении материала, применения разнообразных учебных задач, построения модели обучаемого путем накопления и переработки больших массивов данных, относящихся к учащемуся, неограниченного запаса знаний, относящихся к данной предметной области, и т.п.

Кроме того следует иметь в виду, что разработка обучающих программ -- это качественно иная, в сравнении с практической, деятельность педагога. Можно уметь решить задачу, но не уметь составить алгоритм. А ведь при разработке обучающей программы необходимо составить алгоритм работы компьютера, который отнюдь не копирует, а моделирует деятельность педагога и даже те же самые функции реализует иными способами.

К тому же разработка обучающих программ требует более глубоких знаний не только в определенной предметной области, но и знаний об учебном процессе и учащихся. Мировой опыт убедительно показывает, что даже опытные практические работники, прошедшие специальную подготовку, нередко составляют весьма бледные обучающие программы, которые дают результаты значительно хуже, чем традиционное обучение.

Справедливости ради стоит отметить, что далеко не все обучающие программы, составленные специалистами в области обучения, оказались эффективными. Многие из них настолько скучные и неинтересные, что от них отказались как преподаватели, так и студенты.

Составление обучающих программ -- это наука и искусство. Оно требует и глубоких знаний, и педагогического таланта.



Список литературы

1.Фленов М. Программирование в Delphi глазами хакера. - СПб.: БХВ-Петербург,2003. - 368с.

2.ХомоненкоА., Гофман В. Самоучитель Delphi. - СПб.: БХВ-Петербург,2005. - 576с.

3.Бакнелл Джулиан М. Фундаментальные алгоритмы и структуры данных в Delphi: Пер. с англ./Джулиан М. Бакнелл. - СПб: ООО «ДиаСофтЮП», 2003 - 560 с.



Приложение 1

Схема



Приложение 2

Схема



Приложение 3

Листинг программы

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, OleCtrls, SHDocVw, StdCtrls, ExtCtrls, StrUtils;

type

TForm1 = class(TForm)

Panel1: TPanel;

wb: TWebBrowser;

Panel2: TPanel;

lbContent: TListBox;

procedure FormCreate(Sender: TObject);

procedure lbContentClick(Sender: TObject);

procedure wbBeforeNavigate2(Sender: TObject; const pDisp: IDispatch;

var URL, Flags, TargetFrameName, PostData, Headers: OleVariant;

var Cancel: WordBool);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

var

Flags, TargetFrameName, PostData, Headers: OleVariant;

begin

lbContent.ItemIndex := 0;

wb.Navigate(ExtractFilePath(Application.ExeName) + 'Info\0.htm', Flags,

TargetFrameName, PostData, Headers);

end;

procedure TForm1.lbContentClick(Sender: TObject);

var

i: Integer;

Flags, TargetFrameName, PostData, Headers: OleVariant;

begin

i := TListBox(Sender).ItemIndex;

if (i < 0) and (i > 6) then Exit;

wb.Navigate(ExtractFilePath(Application.ExeName) + 'Info\' + IntToStr(i) + '.htm', Flags,

TargetFrameName, PostData, Headers);

end;

function Variant2Str(V:OleVariant):string;

var Data:pointer;

I:LongWord;

begin

i := Length(V);

if i = 0 then Exit;

SetLength(Result,i*2);

Data:= VarArrayLock(V);

Move(Data^,Result[1],Length(V)*2);

VarArrayUnlock(V);

end;

procedure TForm1.wbBeforeNavigate2(Sender: TObject; const pDisp: IDispatch;

var URL, Flags, TargetFrameName, PostData, Headers: OleVariant;

var Cancel: WordBool);

var

S: String;

fs: TFileStream;

P, i: Integer;

x: Byte;

const

A: array[1..5] of Byte = (0, 1, 0, 0, 1);

begin

i := Length(PostData);

if i = 0 then Exit;

// получаем данные POST запроса

S := Variant2Str(PostData);

// пределяем к-во правильных ответов

P := 0;

X := 0;

repeat

Inc(p);

P := PosEx('=', S, P);

if P > 0 then

begin

i := StrToInt(S[p - 1]);

if A[i] - StrToInt(S[p + 1]) = 0 then Inc(X);

end;

until P = 0;

if X = 5 then ShowMessage('Поздравляю!'+ #13 + 'Обучение прошло успешно') else

ShowMessage(IntTOStr(5 - x) + 'неверных ответов!' + #13 + 'Пройдите обучение повторно');

FormCreate(Self);

end;

end.

Размещено на Allbest.ru

...