Разработка автоматизированной системы управления "Электронный учебник"

С принятием 7 июня 1999 года нового Закона "Об образовании" законо-дательно закреплены права и обязанности субъектов "образовательного процесса" и основные принципы государственной политики в этой сфере.

На основании ст. 24 п. 7 с 1999-2000 учебного года начали прием в средние специальные учебные заведения учащихся на базе 9-классного образования, что дает возможность ранней профессиональной ориентации учащихся.

Закон "Об образовании" дает возможность обучения как на бюджетной, так и на платной основе. С 1999/2000 учебного года в Темиртауском политехническом колледже осуществляется прием по государственному заказу и на платной основе по следующим специальностям:

0202013 - Правоохранительная деятельность(юрист)

0518023 - Учет и аудит(бухгалтер - ревизор(аудитор))

0515013 - Менеджмент(менеджер)

0907033 - Теплотехническое оборудование и системы теплоснабжения(техник - теплотехник)

1112043 - Эксплуатация машин и оборудования промышленности(техник - механик)

1107043 - Техническая эксплуатация подъемно - транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования(техник - механик)

1201123 - Техническое обслуживание, ремонт и эксплуатация автомобильного транспорта(техник - механик)

0911013 - Техническая эксплуатация обслуживание и ремонт электрического и электромеханического оборудования(электромеханик)

1302023 - Автоматизация и управление(электромеханик)

1304043 - Вычислительная техника и программное обеспечение(техник - программист)

0816043 - Химическая технология и производство(техник - технолог)

1226043 - Технология и организация производства продукции предприятий питания(техник - технолог)

1401213 - Строительство и эксплуатация зданий и сооружений(техник - строитель)

1109113 - Токарное дело и металлообработка(техник - механик)

1305023 - Информационные системы (техник - программист)

В 2004/2005 учебном году по вышеприведенным специальностям в 85 учебных группах колледжа обучалось 1868 учащихся, из них на дневном отделении 1295 человек (по государственному заказу 513) и заочном - 573 человек полностью на платной основе.

Комплекс колледжа, построенный в 1978-1985 годы, включает более четырех десятков кабинетов, 6 компьютерных классов, библиотеку книжным фондом бо-лее 70000 экз., читальный зал на 60 мест, актовый зал на 400 мест, четыре учебные мастерские, два спортзала, столовая на 220 мест, общежитие на 150 мест, 24 квартиры для преподавателей, спортивная площадка, автодром, медицинский пункт.

Педагогический коллектив колледжа - это преподаватели высокой квалификации: один преподаватель награжден нагрудным знаком "Почетный работник образования РК"- Оралбеков К.И.; трое значками "Отличник образования РК" - Левченко Г.В., Кузнецова С.Р., Оралбеков К.И.; звания "Отличник среднего специального образования СССР" удостоены Сенина В.А., Щеглова Н.С., Тен С.И.

Специальность 1305023 «Информационные системы»

Квалификация специалиста: Техник - программист

Данная специальность является одной из самых перспективных технических специальностей.

Техник - программист - это специалист, который готов к профессиональной деятельности по разработке, модификации, адаптации, настройке и сопровождению программного обеспечения в качестве техника в организациях (на предприятиях) различной отраслевой направленности независимо от их организационно-правовых форм.

Техник-программист обучается для работы в вычислительных центрах, в отделах по обработке информации в министерствах, департаментах, предприятиях, фирмах и коммерческих структурах. Виды деятельности: разработка программ для создания и обслуживания баз данных и информационно-поисковых систем; использование стандартного программного обеспечения ПК и другие виды деятельности, связанные с использованием информационных технологий.

Техник программист должен уметь: проводить трансляцию и отладку программы, управлять данными при решении задач;-осуществлять решение задач из различных областей науки, техники, экономики и производства с применением математических методов и вычислительной техники подстановки до получения результата на ПК; составлять тесты и производить тестирование программ; строить автоматизированные системы обработки информации; применять средства и методы защиты программного продукта;

Срок обучения: на базе 9 класса - 3 года 10 месяцев на базе 11 класса -2 года 10 месяцев.

Специальность «Информационные системы»

Квалификация специалиста: техник-программист

Специальность «Информационные системы» является одной из самых перспективных технических специальностей.

Техник-программист - это специалист, который готов к профессиональной деятельности по разработке, модификации, адаптации, настройке и сопровождению программного обеспечения в качестве техника в организациях (на предприятиях) различной отраслевой направленности независимо от их организационно-правовых форм.

Основные виды деятельности техника:

информационно - техническая

экономико-информационная,

учетно-аналитическая,

финансово-контрольная.

По окончанию колледжа техник-программист должен уметь:

создавать программный продукт по разработанному алгоритму;

выполнять отладку и тестирование программного продукта;

оценивать экономическую эффективность созданного программного продукта;

осуществлять модификацию, адаптацию и настройку программных продуктов;

реализовывать функции сопровождения программных продуктов;

осуществлять разработку и сопровождение сетевых приложений;

обеспечивать эффективное применение пакетов прикладных программ;

реализовывать функции программной защиты информации. Обучение осуществляется на государственном и русском языках, по государственному заказу и на платной основе.

Учащиеся, обучающиеся на этой специальности, овладевают навыками работы на персональном компьютере, в разных видах операционных систем, методами статистического и математического анализа, методами управления финансами, расчетами экономических показателей.

Изучаемые предметы.

Иностранный язык, История, Культурология, Делопроизводства, Информатика, Физика, Инженерная и компьютерная графика, Алгоритмические языки и программирование, Прикладное программное обеспечение, Физическая культура, мировая экономика, казахский язык, высшая математика, ТОЕ.

И так по для Темиртауского политехнического колледжа на профессию «Информационные системы», будет написан электронный учебник к дисциплине «мировая экономика».

2.2 Учебно-методическое обеспечение

Учебники и учебные пособия занимают одно из основных мест в реализации обучения и к ним предъявляются некоторые требования. Например, учебник должен быть кратким (по числу страниц), доступным и обстоятельным по изложению.

Студенту по сути дела безразлично число страниц учебника. Ему важно, чтобы материал в книге был изложен так, чтобы он мог спокойно работать над ней. И только опыт может сказать, каких она должна быть размеров. В этом плане электронные учебные издания, о которых мы хотим сказать, могут содержать достаточно большой объем информации.

Согласно теории дидактики процесс обучения обусловлен целью образования и характеризуется взаимодействием его компонентов:

содержания обучения;

преподавания обучения;

учения, т.е. деятельности обучаемых;

материальных средств обучения (учебники, учебные пособия, ТСО и т.п.).

Учебное электронное издание должно:

-содержать систематизированный материал по соответствующей научно-практической области знаний,

-обеспечивать творческое и активное овладение студентами и учащимися знаниями, умениями и навыками в этой области.

-отличаться высоким уровнем исполнения и художественного оформления, полнотой информации, качеством методического инструментария, качеством технического исполнения, наглядностью и выдержанной логикой изложения. И

Электронное учебное пособие (ЭУП) - это электронное издание, частично или полностью заменяющее или дополняющее учебники и официально утверждённое в качестве данного вида издания.

Среди достоинств и недостатков электронных учебных изданий можно отметить:

Электронный учебник не может и не должен заменять книгу. Так же, как экранизация литературного произведения принадлежит иному жанру, так и электронный учебник принадлежит к совершенно новому жанру произведений учебного назначения. И так же, как просмотр фильма не заменяет чтение книги, по которой он был поставлен, так и наличие электронного учебника не только не должно заменять чтения и изучение обычной учебника, а напротив, побуждать учащегося взяться за книгу. Именно поэтому для создания электронного учебника недостаточно взять хороший учебник, снабдить его навигацией и богатым иллюстративным материалом и воплотить на экране компьютера. Электронный учебник не должен превращаться ни в текст с картинками, ни в справочник, так как его функция принципиально иная.

Электронный учебник должен максимально облегчить понимание и запоминание наиболее существенных понятий, утверждений и примеров, вовлекая в процесс обучения иные, нежели обычный учебник, возможности человеческого мозга, в частности, слуховую и эмоциональную память, а также используя компьютерные объяснения.

Но недостатком обычных учебников является традиционно используемый линейный порядок изложения (причина - следствие) и отсутствие проблемного изложения. Чтение такого учебника не стимулирует обучаемого к получению знаний. Кроме того, при использовании обычного учебника невозможно организовать обратную связь с обучаемым и контролировать процесс усвоения знаний. Отмеченные недостатки устраняются при использовании электронных учебников и учебных пособий.

Обычный (классический) учебник за многие годы оправдал себя как источник глубоких, теоретических знаний. Нельзя отрицать во многих учебниках красоту стиля изложения, изложение различных точек зрения на один и тот же вопрос, приведение примеров и контр примеров.

К числу важнейших достоинств электронных учебных пособий можно отнести легкую и быструю их тиражируемость, возможность мгновенной пересылки пособия на большие расстояния и возможность оперативной модификации пособия с учетом последних достижений науки и техники в данной предметной области. Кроме того, при использовании электронных учебных изданий представляется возможным:

- осуществить широкий контроль учебной деятельности, в том числе и самостоятельной работы обучающихся;

- реализовать индивидуальное обучение путем составления собственной траектории изучения данного предмета в случае использования многоуровневых электронных учебников;

- существенно повысить эффективность обучения за счет использования современных информационных технологий, в частности - за счет реализации идей программированного обучения;

- приобщить к использованию современных информационных технологий как обучающихся, так и преподавателей. Кроме того, при наличии сетевого варианта электронного издания у обучаемого накапливается опыт и умение работать в корпоративной компьютерной сети.

Отмечая достоинства электронных учебных пособий, нельзя не упомянуть также и о недостатках электронных учебных изданий и их использование:

- обучение с использованием электронных учебных изданий и компьютерных сетей требует большой мотивации и самоорганизации обучаемого;

- необходимость владения определенной информационной культурой, как студентами, так и преподавателями;

- при использовании сетевых образовательных технологий необходимо наличие локальной сети или доступа в сеть Интернет;

- необходимость наличия сравнительно дорогостоящей компьютерной техники или возможность доступа к современному персональному компьютеру каждого члена общества, желающего получить образование;

- меньшая степень усвоения учебного текста с экрана монитора, чем при чтении с бумажного носителя ( считается, что при чтении с экрана степень усвоения текста на 25% ниже).

В условиях подготовки современного специалиста информатизация является ключевым направлением модернизации образования, а одним из путей ее реализации - привлечение студентов к разработке электронных учебных пособий и, возможно, учебников по спецдисциплинам под руководством ведущих преподавателей различных кафедр. Одним из полезных для учебного процесса в вузе ЭУП следует считать программированные учебные пособия, т.к. они, на наш взгляд, усиливают положительные стороны ЭУИ.

Из выше сказанного можно сделать вывод, что только симбиоз классической литературы и нового поколения учебников ЭУП может дать гарантию получения достаточно полной информации.

Это комплекс информационных, методических и программных средств, который предназначен для изучения отдельного предмета и обычно включает вопросы и задачи для самоконтроля и проверки знаний, а также обеспечивает обратную связь.

Электронные учебники позволяют решать такие основные педагогические задачи, как: начальное ознакомление с предметом, освоение его базовых понятий и конструкций; базовая подготовка на разных уровнях глубины и детальности; контроль и оценивание знаний и умений; развитие способностей к определенным видам деятельности; восстановление знаний и умений. Электронные учебники могут быть использованы на всех уровнях образования: в школах и колледжах, институтах и университетах, для повышения квалификации. Поэтому электронные учебники разрабатываются во многих странах.

Существуют два вида электронных учебников: учебник с высокой динамикой иллюстративного материала. Представляет уже ставший традиционным учебник по предметной области, которой является независимым и неизменяемым. Наряду с основным материалом он содержит средства интерактивного доступа, средства анимации и мультипликации, а также видеоизображения, в динамике демонстрирующие принципы и способы реализации отдельных процессов и явлений. Он используется на персональных компьютерах или в локальных компьютерных сетях и распространяется на CD-ROM. Internet-учебник. Под Internet-учебником понимается открытый и имеющий ссылки на внешние источники информации, базы данных и знаний электронный учебник, размещаемый на одном из серверов глобальной компьютерной сети.

Электронный учебник по конкретному учебному предмету может содержать материал нескольких уровней сложности. При этом он будет весь размещен на одном лазерном компакт-диске, содержать иллюстрации и анимацию к тексту, многовариантные задания для проверки знаний в интерактивном режиме для каждого уровня. Наглядность в электронном учебнике значительно выше, чем в печатном. Наглядность обеспечивается использованием при создании электронных учебников мультимедийных технологий: анимации, звукового сопровождения, гиперссылок, видеосюжетов и т.п.

Электронный учебник обеспечивает многовариантность, многоуровневость и разнообразие проверочных заданий, тестов. Электронный учебник позволяет все задания и тесты давать в интерактивном и обучающем режиме. При неверном ответе можно давать верный ответ с разъяснениями и комментариями. Электронные учебники являются по своей структуре открытыми системами.

Их можно дополнять, корректировать, модифицировать в процессе эксплуатации.

Минимальное, с технологической точки зрения, требование к созданию современного учебника - это интерактивное изложение учебной информации или гипертекст, снабженный взаимными ссылками на различные части материала учебника. В отличие от классического варианта учебника электронный учебник предназначен для иного стиля обучения, в котором нет ориентации на последовательное, линейное изучение материала.

Различают несколько составляющих в электронном учебнике. Основной - Информационный блок должен содержать изложенный в сжатой форме учебный материал. Каждый раздел информационного блока должен заканчиваться контрольными вопросами, которые позволяют обучаемому выяснить, насколько глубоко он усвоил учебный материал.

В результате в электронном учебнике функционирует постоянная обратная связь обучаемого с компьютером, позволяющая повысить эффективность процесса усвоения знаний. Блок Практические задания должен функционировать в режиме диалога обучаемого с компьютером. Работа в этом режиме дает возможность обучаемому закрепить знания, полученные при работе с информационным блоком. Система подсказки, при этом, позволяет при необходимости обратиться к любому разделу учебного материала. При составлении заданий этого блока должны использоваться различные системы конструирования ответа. Контроль знаний обучаемых должен возможности запоминания обучаемым правильных ответов необходимо использовать значительный по величине банк компьютерных тестовых заданий, в котором варианты заданий перемешиваются и берутся в виде осуществляется в режиме работы Тест. В этом блоке должна быть предусмотрена оценка правильности ответов обучаемого на поставленные вопросы. В конце теста обучаемому должна быть представлена информация о его результатах. Для устранения произвольной выборки.

2.3 Электронное обучение "e-learning"

Цель:

Обеспечение равного доступа всех участников образовательного процесса к лучшим образовательным ресурсам и технологиям.

Задача:

Создание условий для внедрения автоматизации учебного процесса.

Целевой индикатор:

В организациях образования используется система электронного обучения (2015 г.-50 %, 2020 г.-90 %).

Внедрение электронного обучения.

Достижение поставленной цели повысит качество обучения, эффективность управления образованием, информационную интеграцию с внешней средой.

Внедрение электронного обучения потребует внесения изменений и дополнений в ряд нормативных документов.

К 2012 году будут внесены дополнения в ГОСО высшего, технического и профессионального образования в части подготовки педагогических кадров для работы в системе электронного обучения, в ГОСО среднего образования - в части обязательного использования системы электронного обучения.

Будут разработаны и утверждены требования для создания электронных учебников и учебно-методических комплексов (далее - УМК), используемых в системе электронного обучения, регламент индивидуальной и коллективной работы пользователей системы, технический регламент (сопровождение и эксплуатация системы электронного обучения).

Для обеспечения информационно-коммуникационных технологий (далее - ИКТ) - компетенций педагогов необходимы организационное обеспечение, подготовка и повышение квалификации пользователей системы электронного обучения.

Предполагается, что с 2011 будет начато повышение квалификации педагогов по использованию и применению системы электронного обучения.

Организационное обеспечение системы электронного обучения будут осуществлять региональные центры новых технологий в образовании при управлениях образования городов и областей.

Обеспечение электронными ресурсами и контентом для электронного образования будет осуществляться на основе ГЧП.

Развитие технологической инфраструктуры предполагает подключение организаций образования к сети Интернет с пропускной способностью от 4 до 10 Мбит/сек. К сети Интернет будут подключены более 90 % организаций образования, в первую очередь, колледжи. Подключение к широкополосному Интернету, обеспечение оборудованием для системы электронного образования и выбор поставщиков услуг будут проводиться в соответствии с действующим законодательством Республики Казахстан в области государственных закупок. 90 % организаций образования будут иметь Интернет-ресурсы с необходимыми учебными ресурсами.

По каждому предмету, изучаемому в средне-специальных учреждений, будут разработаны интерактивные и интеллектуальные цифровые образовательные ресурсы.

Планируется полное обеспечение цифровым образовательным контентом (наполнение или содержание какого-либо информационного ресурса - текст, графика, музыка, видео, звуки и т.д.) организаций среднего, технического и профессионального образования в открытом доступе.

Получат развитие электронные образовательные ресурсы, создаваемые преподавателями (централизованное создание и наполнение ресурсами медиатек).

Для внедрения автоматизации учебного процесса каждая организация образования будет оснащена необходимым оборудованием: компьютеры новой модификации, обеспечение широкополосного доступа к Интернету и др.

В 2011 году будут разработаны функционалы для администратора, заместителя директора, учителя, ученика, медицинского работника, библиотекаря.

Ученик будет вести личный портфолио, календарь, дневник в автоматизированной системе. Учитель будет заполнять электронную тетрадь с календарно-тематическим планированием, классный журнал, сервисы оповещения (отправка e-mail или sms-сообщений родителям учеников о предстоящих плановых и внеплановых собраниях и встречах, отчетность и др.).

Преподавательская нагрузка, расписание занятий, мониторинг успеваемости и посещаемости учащихся, деятельности педагога, отчетность будет осуществляться заместителем директора. Системный администратор будет ответственным за поддержку многопользовательской компьютерной системы, включая локальные и глобальные вычислительные сети, телефонные системы или системы голосовой почты.

К 2015 году будут созданы университетские порталы по образцу ведущих зарубежных вузов, к 2020 году в вузах будет обеспечен 100 % доступ к широкополосному Интернету. По мере технической подготовленности вузов будет осуществлено подключение вузов к Республиканской межвузовской электронной библиотеке.

2.4 Для чего нужен электронный учебник

Электронный учебник при грамотном использовании может стать мощным инструментом в изучении большинства дисциплин, особенно связанных с информационными технологиями (ИТ). Первые электронные учебники появились еще на заре мультимедиа-технологии и получили распространение на компакт-дисках, но и сейчас редко удается встретить в учебном процессе использование таких дисков. Есть две основные причины этого явления:

Использование электронных учебников сопряжено с установкой дорогостоящего оборудования. Только в последнее время персональные компьютеры, пригодные для работы с мультимедиа-программами, стали относительно дешевы, но даже сейчас финансовое состояние многих образовательных учреждений не позволяет обеспечить ими учащихся в достаточном объеме.

В зависимости от вида изложения (лекция, семинар, тест, самостоятельная работа) сам ход занятия должен быть соответствующим образом адаптирован для достижения эффекта от использования учебника, а сам учебник должен поддерживать те режимы обучения, для которых его используют. Информация о предназначении электронного учебника для того или иного вида занятий должна быть указана в описании, а разработчики обязаны проработать предлагаемые режимы (интерфейс, озвучание, анимационные и видеофрагменты, гибкие настройки учебного курса и свойств программы).

Использование информационных технологий в обучении более эффективно, если работа идет в едином информационном пространстве, т. е. все доступные вычислительные ресурсы вуза объединены в сеть с регламентированным доступом к информации и оборудованию, на которой развернуты и функционируют сетевые программные средства автоматизации процессов (от электронной бухгалтерии до электронного каталога библиотеки) и учебных программных средств, интегрированы в единую информационную систему вуза. Примеры подобного использования ИТ существуют как в Казахстане, так и за рубежом, но если в Казахстане эти примеры единичны, то для западных вузов это -- многолетняя традиция.

Единая информационная система вуза строится на базе интрасети и объединяет в единое информационное пространство все службы, таким образом достигается не только автоматизация многих процессов, но и появляются новые возможности по мониторингу. Важную роль здесь могут играть электронные учебники.

Новые образовательные технологии используют компьютерные сети для доставки знаний потребителям, на смену персональным компьютерам приходят мобильные системы на базе карманных компьютеров (PDA). Электронное образование (e-learning) в понимании западных специалистов однозначно воспринимается как дистанционное. Мы рассмотрим применение в целях образования электронного учебника, базирующегося на внутривузов-ской сети. Ниже перечислены различные режимы работы электронного учебника как составной части единой информационной системы вуза.

Лекция

Здесь электронное пособие призвано помочь лектору доходчиво и наглядно изложить материал в соответствии с его программой, которая должна обеспечить лектору поддержку как в проведении лекции, так и в ее подготовке. Помимо презентации в заготовке лекционного материала должны содержаться шаблоны для печати раздаточных материалов, которые бы могли быть использованы в чистом виде или с дополнениями преподавателя для раздачи студентам на лекции. Полезны следующие возможности:

Интерактивная презентация с возможностью перехода в любой фрагмент и возврата к кадру, из которого был произведен переход.

Просмотр анимационных и видеофрагментов, проигрывание звука в презентации. Раздельное управление фоновым и дикторским звучанием, возможность прерывания и запуска с любого логического фрагмента дикторской фонограммы. Увеличение графических изображений на весь экран и более с возможностью перемещения по экрану.

Возможность предварительного выбора лектором материала в соответствии с программой лекции (редактор сценариев). Инструментарий создания презентации с возможностью использования заготовок и внедрения дополнительного материала.

Отдельно можно рассматривать режим автоматического представления материала, где программа полностью заменяет лектора и учащийся может только приостановить изложение или повторить необходимый фрагмент (режим самостоятельного изучения материала).

Например, приведем такую схему. На лекциях преподаватель рассказывает ученикам основы курса, а ученики, имея выход в сеть, получают дополнительную информацию. Эта дополнительная информация может быть взята как из необъятных мировых ресурсов глобальной сети, так и из так называемого электронного учебника, который разработан специально для читаемого курса. Ученик может так же использовать средства электронной почты для связи с преподавателем.

Семинары и текущие тестирование.

Многие возможности компьютерных технологий могут оказаться полезными при их приложении к семинарским занятиям. Персональная работа каждого учащегося может контролироваться программой, а статистическая информация - собираться у преподавателя.

Следует учитывать, что электронные учебники являются только вспомогательным инструментом, они дополняют, а не заменяют преподавателя. Таким образом, преподаватель получает инструмент мониторинга успеваемости студента в реальном времени (возможен вывод на монитор изображения с выбранного рабочего места). Статистика выполнения заданий также может собираться на экране преподавателя, что позволит учитывать разницу в скорости выполнения заданий студентами. Появляется возможность отказа от действий, не связанных напрямую с процессом обучения (например, от переписывания задания с доски).

Электронный учебник должен содержать избыточное количество заданий, чтобы при необходимости преподаватель мог давать повторные задания по той же теме. Не исключено использование автоматической генерации заданий в тех случаях, где потребуется, например, лишь заменить числовые значения таким образом, чтобы получился «красивый» ответ.

В режиме решения задач важной проблемой является создание такого пользовательского интерфейса, который бы не требовал отдельного обучения его использованию, при этом давал бы возможность учащемуся сократить до минимума все несущественные действия.

Опишем ход семинара. Преподаватель излагает некоторый материал, используя презентацию, показываемую учащимся через проектор, делая дополнительные пояснения на доске. Студентам выдаются задания, которые они выполняют на своих рабочих местах. В данном случае недопустимо совместное использование компьютеров, идентификатором студента является его сетевое имя. Если рассматривать математические задачи, то электронный учебник должен располагать инструментами ввода математического текста (примерами достаточно удобного и простого в освоении графического ввода формул являются, например, MathCAD или редактор формул MS Word). Программа отслеживает ход решения задачи, по запросу пользователя строит графики и т. д. В программе должны быть заложены возможные пути решения поставленной задачи, включая неэффективные, чтобы она могла, получив ответ, подтвердить его правильность и предложить оптимизировать решение. В случае получения неверного ответа -- проанализировать решение и сделать замечание, направляющее студента на верный путь решения. Часто бывает, что по невнимательности в формуле была допущена опечатка, исказившая ответ.

В таком случае решение, в принципе верное, обычно засчитывается как ошибочное, но если компьютер сможет вычислить опечатку и отличить ее от ошибки в логике решения, то и оценивать это нужно по-разному.

Возможно ввести многокритериальную оценку, складывающуюся в ходе семестра и к формальному сроку отчетности дающую экзаменатору живую картину различных параметров успеваемости студента, представленную в виде временных диаграмм или в ином удобном виде. Поскольку информация об успеваемости поступает в реальном времени, преподаватели или руководство кафедры, факультета могут своевременно принять меры и предотвратить появления недочетов в обучении.

При данном подходе исключается возможность списывания решений - за счет генерации схожих вариантов, возможно выдавать каждому студенту уникальную задачу, причем программа будет следить, чтобы задания имели решения.

Все данные, собранные статистическим модулем электронного учебника, должны сохраняться на сервере института. Они могут быть использованы и деканатом, и другими службами вуза, например, при составлении статистики по факультетам, группам, при сравнении уровня подготовки разных потоков. Возможна практика публикации рейтингов групп и отдельных студентов --такая подробная статистическая информация лучше отражает действительное состояние академических успехов студентов, чем традиционная пятибалльная (а в действительности -- трех-, четырех балльная) система оценки на редких и не всегда объективных контрольных работах или экзаменах. Их использование в конкурсном отборе или в выборе кандидатов для материального поощрения более оправдано, нежели обращение к результатам экзаменационных сессий.

Использование компьютеров на семинарских занятиях позволяет существенно упростить проведение тестов, сбора и анализа информации об успеваемости студентов. Становится возможным проведение моментальных тестов, в которых повторяемость вариантов и неточность оценки минимальны. Также значимым может стать использование «разветвленной» системы оценок, в которой задачи, относящиеся к нескольким темам, оцениваются соответствующим количеством оценок, выставляемых в различные разделы. Таким образом, у преподавателя будет складываться целостная картина и об успеваемости учеников, и об усваеваемости материала.

Если при решении задач студенту понадобится обратиться к лекционному материалу, то он не должен искать во многочисленных меню ту лекцию, которая ему потребовалась; все переходы должны быть предусмотрены, в том числе и на логически связанные темы (то, что в справке к программам называется Related Topics). Если предполагается исключительно самостоятельная работа (без учебного материала), то у преподавателя должна быть предусмотрена возможность отключения доступа студентов к лекционным материалам. Поскольку речь идет о сетевой версии электронного учебника, это не представляет сложности.

Итоговые тесты и экзамены.

Зачет по пройденному курсу может также проходить с использованием электронного учебника. Для его проведения используется тот же механизм, что и для текущих тестов. Разработчикам программного обеспечения следует уделить особое внимание защите системы учета и базы данных успеваемости учащихся от взлома.

Под тестом принято понимать разновидность вопросника с несколькими вариантами ответов на каждый вопрос (multiple choice question). У данной системы оценки знаний есть существенные недостатки с точки зрения выявления знаний учащегося, хотя она очень удобна для автоматизированной проверки и не требует написания сложных программ анализа ответов. Тем не менее, в процессе обучения важен не столько ответ, сколько логика решения задачи, а в ответе интересно не только число или выражение, а еще и объяснение этого ответа. Применение электронных учебников в роли ассистентов преподавателя при надлежащем подходе позволяет превратить групповое занятие отчасти в индивидуальное. Компьютер не только выполняет рутинные операции, но и позволяет проверить по шагам решение, тем более что часто в задачах бывает более одного варианта решения.

Компьютерный учебник может стать мощным инструментом повышения качества преподавания и обучения, но сперва следует досконально продумать каждый из его узлов -- как систему тестирования, систему обработки, так и дизайн; все должно быть удобно и понятно.



3. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Требования к программе и к программному продукту

Требования к функциональным характеристикам. Электронный учебник должен состоять из нескольких законченных взаимосвязанных фрагментов, каждый из которых обладает определенной функцией и визуально представлен отдельным модулем. Итак, в учебнике существуют следующие блоки: блок изучения теоретического материала - здесь студентам предлагается теоретический материал по изучаемой теме, разбитый на главы и экраны. Встроенные средства навигации позволят им свободно перемещаться по всему материалу учебника и находить интересующую их информацию; блок контрольных вопросов и задач, - который содержит набор вопросов по пройденной теме, по окончанию обучения студенты должны будут знать ответы на все вопросы, им также придется решить несколько практических заданий и на основе полученных ответов система сможет оценить успешность обучения; блок заданий для самостоятельной работы - это набор заданий рекомендуемых студентам для самостоятельного решения с целью закрепления теоретического материала и практических навыков решения. Требования к надёжности. Каждый конкретный раздел системы должен иметь механизмы защиты от некорректных действий пользователя. Требования к аппаратным средствам. Программное средство должно функционировать при минимальных требованиях к аппаратному обеспечению пользователя: процессор: Intel Pentium или совместимый с частотой 1 GHz; ОЗУ: 256 MB; VGA адаптер; наличие манипулятора «мышь»; операционная система Windows XP/7/8; Flash player 7.0 или выше. Интерфейс программного средства должен быть дружественным и интуитивно понятным.

Целью разработки является усвоение студентом дисциплины мировая экономика.

Назначение разработки

Электронный учебник включает:

модуль с теоретическим и лекционным материалом, подобранным в соответствии с дидактическими единицами, обобщенный и структурированный по темам;

модуль контроля знаний (тестирование);

Требования к программному средству

Программа дает возможность:

по запросу пользователя открывать требуемый модуль;

просматривать теоретический материал по разделам и темам;

при тестировании видеть результаты своих действий;

выход.

Выбор подхода и модели разработки ПС

При разработке электронного учебника использовался объектный подход, так как электронный учебник - это совокупность объектов, взаимодействие между которыми осуществляется при помощи передачи сообщений. Переход на следующую стадию разработки осуществлялся после того, как полностью были завершены все проектные операции предыдущей стадии и получены все исходные данные для следующей стадии. То есть была использована каскадная модель.

Анализ требований и разработка спецификаций

Описание структуры входной и выходной информации

Входные данные:

Выбор пользователем варианта ответа на вопрос при тестировании.

Выходные данные:

По окончанию тестирования при нажатии кнопки ОК выводятся на экран неправильные вопросы с целью, чтобы пользователь на месте разобрался со своими ошибками.

Рисунок 1. - Степень связи

3.2 Этапы проектирования

Электронный учебник должен максимально облегчить понимание и запоминание (причем активное, а не пассивное) наиболее существенных понятий, утверждений и примеров, вовлекая в процесс обучения иные, нежели обычный учебник, возможности человеческого мозга, в частности, слуховую и эмоциональную память, а также используя компьютерные объяснения. Текстовая составляющая должна быть ограничена.

Такие учебники снабжены удобной навигацией по страницам, индексом, полнотекстовым поиском и возможностью добавлять любимые страницы в избранное. На страницах учебника располагается текст, рисунки и видеоролики. Рисунок 2 - Лекции.

Учебник содержит теоретический раздел, который насыщен рисунками и анимацией физических процессов, справочный раздел, в котором сведены все определения. В электронный учебник интегрированы тесты и задачи для контроля знаний обучающихся, а также приведены примеры решения задач. Рисунок 3- Главная, Рисунок 4- тесты.

Рисунок 2. - Лекции

Рисунок 3. - Главная

Рисунок 4. - Тесты

Некоторые принципы, которыми следует руководствоваться при создании электронного учебника по экономике

Принцип квантования: разбиение материала на разделы, состоящие из модулей, минимальных по объему, но замкнутых по содержанию.

Принцип полноты: каждый модуль должен иметь следующие компоненты:

контрольные вопросы по теории,

задачи и упражнения для самостоятельного решения,

контрольные вопросы по всему модулю с ответами,

контрольная работа,

контекстная справка (Help),

исторический комментарий.

Принцип наглядности: каждый модуль должен состоять из коллекции кадров с минимумом текста и визуализацией, облегчающей понимание и запоминание новых понятий, утверждений и методов.

Принцип ветвления: каждый модуль должен быть связан гипертекстными ссылками с другими модулями так, чтобы у пользователя был выбор перехода в любой другой модуль. Принцип ветвления не исключает, а даже предполагает наличие рекомендуемых переходов, реализующих последовательное изучение предмета.

Принцип адаптивности: электронный учебник должен допускать адаптацию к нуждам конкретного пользователя в процессе учебы, позволять варьировать глубину и сложность изучаемого материала и его прикладную направленность в зависимости от будущей специальности учащегося, применительно к нуждам пользователя генерировать дополнительный иллюстративный материал, предоставлять графические и геометрические интерпретации изучаемых понятий и полученных учащимся решений задач.
Принцип компьютерной поддержки: в любой момент работы учащийся может получить компьютерную поддержку, освобождающую его от рутинной работы и позволяющую сосредоточиться на сути изучаемого в данный момент материала.

Принцип собираемости: электронный учебник (и другие учебные пакеты) должны быть выполнены в форматах, позволяющих компоновать их в единые электронные комплексы, расширять и дополнять их новыми разделами и темами, а также формировать электронные библиотеки по отдельным дисциплинам (например, для кафедральных компьютерных классов) или личные электронные библиотеки студента (в соответствии со специальностью и курсом, на котором он учится), преподавателя или исследователя.

Какое программное обеспечение использовать?

Самой простой, доступной и распространенной программой для создания электронного учебника является MS Word. Эта программа позволяет создавать гипертекст и включать в него картинки, схемы, таблицы и т.п. Кроме того, MS Word позволяет сохранять файлы в формате html, что делает возможным их использование в Интернете.

Более эффективной программой для создания ярких и наглядных компонентов электронного учебника, включая мультимедийные приложения, является программа для создания презентаций MS Power Point. Презентации тоже можно сохранять для использования в Интернете. Кроме того, их можно использовать при проведении очных занятий со студентами.

Однако наиболее удобными инструментами для создания гипертекстов с включением наглядных, интерактивных, программных, мультимедийных и других компонентов являются HTML-редакторы. Они позволяют готовить файлы, наиболее приемлемые для использования в Интернете/Интранете. Одним из достаточно удобных и легких в использовании является Macromedia Dreamweaver.

3.3 Интерфейсное проектирование

Интерфейс пользователя, он же пользовательский интерфейс (UI - англ. user interface) - разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая - машиной/устройством. Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой. Весьма часто термин применяется по отношению к компьютерным программам, однако под ним может подразумеваться набор средств, методов и правил взаимодействия любой системы, управляемой человеком.

Пользовательский интерфейс часто понимают только как внешний вид программы. Однако, на деле пользователь воспринимает через него всю программу в целом, а значит, такое понимание является слишком узким. Учебник был разбит на блоки для более удобного редактирования информации. Замена дизайна учебника, его цветовой политры, может усовершенствовать и улучшить сайт по желанию. Был создан учебник. В ходе создания учебника была создана административная часть с помощью которой мы имеем возможность изменять и редактировать текст который был внесен в качестве наполнения данного учебника. “Рисунок 5. Лекции”.

Рисунок 5. - Лекции

Как видно на рисунке 5 мы использовали теги HTML. Также в ходе создания мы использовали множество других HTML кодов. В админской части мы имеем возможность добавлять, редактировать и удалять какую либо информацию.

Хороший контент должен включать в себя следующее:

Руководство по изучению дисциплины - самый важный элемент учебного курса; должен содержать исчерпывающие и понятные указания того, как достичь целей изучения данного курса, подробное описание процесса обучения, тематику всех самостоятельных работ, список вопросов для самоконтроля, список экзаменационных вопросов или заданий, список обязательной и дополнительной литературы и т.д.

Календарный план обучения - дополняет руководство точными датами и последовательностью изучения; должен подкрепляться требованиями к выполнению заданий (объем работы, примерный план, список источников, срок и порядок сдачи и т.д.) и шкалой оценки.

Учебное пособие - традиционный учебник по дисциплине, переведенный в электронный вид. При его оценке следует обратить внимание на представление текста: он должен легко читаться, быть не слишком мелким и не слишком крупным, текст должен быть темнее фона, должно быть расстояние между абзацами и поля.

Информация должна подкрепляться графиками, диаграммами, схемами, иллюстрациями.

В начале каждого раздела - краткое содержание и общие сведения.

Текст учебного пособия должен быть проверен экспертами на актуальность и соответствие учебному плану и другим требованиям.

Тесты для самопроверки - должны содержать 5-7 вопросов на 1 страницу текста учебного пособия.

Самостоятельные и групповые задания - эссе, доклады, типовые расчеты, групповые проекты (должны прилагаться шкала оценки и требования по выполнению).

Список обязательных и дополнительных источников информации - все источники должны быть подробно описаны: что там находится и зачем этот материал нужен в рамках изучения данного курса. В очень хорошем курсе все эти источники доступны в электронном виде или есть ссылки на них.



3.4 Гипертекстовый язык разметки HTM

Hypertext Markup Language (HTML) это простая система для создания гипертекстовых документов, которые переносимы с одной платформы на другую. В сущности, HTML документы это SGML документы с общей семантикой, которая подходит для представления информации в большом количестве приложений. HTML может использоваться для представления:

Гипертекстовых новостей, почты, документации и гипермедиа

Меню опций

Результатов запросов к базам данных

Простых документов с встроенными графическими образами

А также, для гипертекстового просмотра существующих массивов информации.

Проект World Wide Web (WWW) объединяет разбросанную по миру информацию. Для этого WWW использует Internet HyperText Transfer Protocol (HTTP) - Протокол Передачи Гипертекста, который позволяет ввести соглашения на способы представления данных при взаимодействии клиента и сервера.

Данные передаются в теле сообщения в соответствии с MIME стандартом. HTML это одно из представлений информации в WWW. Предполагается, что HTML соответствует одному из типов MIME, а именно text/html. Дополнительно, HTML это разработка, соответствующая Международному Стандарту ISO 8879 - Standard Generalized Markup Language (SGML), который является системой для определения структурированных типов документов.

HTML документ

HTML документ подобен текстовому файлу, за исключением того, что некоторые символы (строки) являются управляющими. Эти символы называются тэгами и определяют структуру документа.

HTML документы должны начинаться с тэга <HTML>, стоящего в начале файла, и заканчиваться тэгом </HTML>. Между этими тэгами HTML документ организован как ЗАГОЛОВОК (HEAD) и ТЕЛО (BODY) документа, подобно почтовому сообщению. Внутри HEAD части указывается ЗАГОЛОВОК (TITLE) и другая информация о документе в целом. Внутри BODY части с помощью HTML тэгов текст структурируется в параграфы, списки и пр. с возможностью выделения стилем отдельных слов и целых предложений и создания ссылок на части этого и внешние документы. Технически, открывающий и закрывающий тэги для HTML, HEAD и BODY элементов можно не использовать. Тем не менее, делать это не рекомендуется, так как HEAD/BODY структура позволяет приложениям определять особенности документов (например заголовок), не просматривая весь документ целиком.

Структура HTML элементов.

В HTML документе тэги определяют начало и конец заголовков, параграфов, списков, подсветку символов и ссылки. Большинство HTML элементов в документе определены как открывающий тэг, который указывает имя элемента и атрибуты, затем указывается тело элемента, за которым следует закрывающий тэг. Символами-ограничителями для открывающего тэга являются '<' и '>'; для закрывающего - '</' и '>'. Например:

<H1>Это

Заголовок</H1>

<P>Это параграф.

Некоторые элементы появляются только как открывающий тэг. Например, для создания линии- разделителя используется тэг <BR>. Кроме того, закрывающие тэги для некоторых элементов (P, LI, DT, DD) могут быть опущены. Тело элемента это последовательность символов и вложенных элементов. Некоторые элементы, такие как элементы, определяющие ссылки, не могут быть вложенными друг в друга. При этом элементы, определяющие ссылки и выделения символов могут быть помещены внутрь других конструкций.

Отображение документа

Конкретный вид отображения документа может изменяться от клиента к клиенту. HTML тэги определяют только общий стиль отображения документа. Что означает, например, что HTML рассматривает заголовок первого уровня только как заголовок первого уровня, но не определяет, что заголовок первого уровня должен отображаться шрифтом Times размера 24 в центре верхней части страницы. Преимущество такого подхода заключается в том, что если пользователь решит изменить заголовок первого уровня на шрифт Helvetica размера 20 выравненный по левому краю, все, что ему надо сделать, это изменить определение заголовка первого уровня в его WWW просмоторщике. Таким образом, конкретное представление документа на экране монитора определяет пользователь конкретного клиента.

Гипертекстовые ссылки в HTML

Основная сила HTML заключается в его способности связывать области текста (а также картинок) с другими документами. Просмотрщики выделяют эти области (обычно цветом и/или подчеркиванием)для того, чтобы указать, что это гипертекстовые ссылки. Anchor это часть текста, которая отмечает начало и/или конец гипертекстовой ссылки. Текст, находящийся между открывающим и закрывающим тэгом является стартовой точкой или местом назначения гипертекстовой ссылки. Атрибуты данного тэга следующие:

HREF

Необязательный. Если присутствует атрибут HREF, Anchor это чувствительный текст: стартовая точка для ссылки. Если читатель выбирает этот текст, ему будет представлен другой документ, чей сетевой адрес был указан в значении атрибута HREF. Формат сетевого адреса аналогичен URL. Это позволяет структуре HREF="#identifier" ссылаться на другой anchor в текущем документе, или в удаленном документе при указании его адреса перед знаком '#'.

NAME

Необязательный. Если присутствует, позволяет использовать anchor как место назначения ссылки. Значением атрибута является идентификатор anchor'а. В качестве значения идентификатора может быть использована обычная текстовая строка, за исключением того, что внутри одного документа все подобные идентификаторы должны быть уникальны.

REL/REV

Необязательные. Позволяют указывать взаимосвязи между документом из которого была сделана ссылка, и документом, на который была сделана ссылка.

Все атрибуты необязательны, за исключением того, что для того, чтобы тэг имел смысл, должен присутствовать либо атрибут HREF, либо атрибут NAME.

Примеры использования

<A NAME="anchor_name"> ... </A>

- определяет место в документе, на которое будет сделана ссылка

<A HREF="#anchor_name"> ... </A>

- ссылка на позицию в текущем документе

<A HREF="URL"> ... </A>

- ссылка на другой файл или ресурс

<A HREF="URL#anchor_name"> ... </A>



4. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

4.1 Работа с учебником

Удобный и понятный интерфейс.

Создание привычки к определенному программному продукту

Наличие справочного аппарата (Помощь). Ограниченные возможности (или их отсутствие) для представления компонентов ЭУ в Интернете.

Ограничения в представлении методических материалов и комментариев

...