Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Техническая часть

1.1 Анализ технического задания

1.2 Патентный поиск

1.3 Современные перспективы развития электронных учебников

1.4 Принципы разработки электронного учебника

1.5 Достоинства и недостатки электронного учебника

1.6 Сравнительный анализ сред разработки электронного учебника

1.7 Описание среды разработки

1.8 Язык для разметки гипертекста

2. Экспериментальная часть

2.1 Разработка алгоритма работы программы

2.2 Этапы жизненного цикла программного обеспечения

2.3 Описание работы программного обеспечения

2.4 Описание излагаемого материала

3. Экономическая часть

3.1 Расчет затрат на разработку

3.1.1 Определение трудоёмкости программного продукта

3.1.2 Расчет расходов на оплату труда разработчика программы

3.1.3 Расчет затрат на оплату машинного времени

3.1.4 Расчет накладных расходов

3.1.5 Расчет затрат на материалы

3.1.6 Определение затрат на разработку программного продукта

3.2 Оценка и расчет функциональных возможностей программы

4. Безопасность и экологичность

4.1 Шум в окружающей среде, его нормирование

4.2 Эргономические основы работы на ЭВМ

Заключение

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение

В настоящее время, в условиях активного проникновения инфокоммуникационных технологий в систему образования и накопления образовательных ресурсов в сети Интернет, актуальной становится задача переосмысления теории организации учебного процесса и процесса управления образованием, процесса передачи систематизированных знаний, навыков и умений от одного поколения к другому, и создания новых методов и технологий обучения. Постоянное увеличение объема информации и ограниченность учебного времени обуславливают необходимость интенсификации обучения, разработки и внедрения нетрадиционных технологий, базирующихся на использовании вычислительной техники с применением активных методов обучения во всем их разнообразии и комплексности. Реализация активных методов обучения - одна из основных задач дидактики, которая предполагает активизацию всего процесса, выявление системы, способов, приемов, способствующих повышению активности обучаемых через формирование положительной мотивационной структуры учебно - познавательной деятельности.

Поэтому тема выпускной квалификационной работы является актуальной и позволяет, обеспечить учебный процесс необходимыми методическими материалами при минимальных затратах.

Сегодня ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что электронные учебники позволяют обогатить курс обучения, дополняя его разнообразными возможностями компьютерных технологий, и делают его, таким образом, более интересным и привлекательным для учащихся.

Высокая степень наглядности представленного материала, взаимосвязь различных компонентов курсов, комплексность и интерактивность делают электронные учебные ресурсы незаменимыми помощниками, как для студента, так и для преподавателя.

Благодаря комплексу разнообразных мультимедийных возможностей процесс обучения становится более эффективным и интересным.

Электронный учебник (ЭУ) - это виртуальная система, предназначенная для автоматизированного обучения, охватывающая полный или частичный объем учебной дисциплины.

Преимущества ЭУ:

- возможность компактного хранения большого объема информации;

- система быстро настраивается на конкретного ученика;

- легко актуализируется (дополняется и расширяется);

- широкие возможности поиска;

- возможность выполнения интерактивных упражнений и тестов;

- наглядность: широкие возможности построения визуальных моделей, представления графической и аудио информации;

- хорошая структурированность (гипертекстовая организация информации).

Объектом данного исследования является использование и создание компьютерных средств обучения.

В качестве предмета исследования рассматривается содержание и реализация электронного учебника.

Целью данной работы является разработка электронного учебника для формирования знаний, умений и навыков по системному программному обеспечению.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить особенности электронного учебника;

- ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к учебнику;

- выполнить анализ предметной области, на основании которого будет подобран материал для электронного учебника;

- выбрать программы и языки создания пособия;

- разработать структуру электронного учебника;

- определить принцип управления учебником;

- определить внешний вид электронной книги;

- изучить элементы языка программирования HTML;

- реализовать гипертекст в электронной форме средствами языка HTML.

В создаваемой электронной книге будет содержаться материал по системному программному обеспечению.

Системное программное обеспечение - это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами вычислительной системы, такими как процессор, оперативная память, каналы ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс» с одной стороны которого аппаратура, а с другой приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.

Данный ЭУ может найти применение в учебном процессе нашего учебного заведения.

1. Техническая часть

1.1 Анализ технического задания

Существует множество ЭУ по различным предметам. Например, такие программные продукты как Физикон или Дрофа, которые уже давно выпускают свою продукцию.

К сожалению, стоимость, как ядра, так и клиентской части достаточно велика на одно клиентское место, более того многие из предлагаемых ЭУ созданы для школьной программы.

Не редко производитель выпускает бюджетные версии, но их возможности сильно урезаны, и не всегда могут удовлетворять потребности пользователя.

Для анализа технического задания рассмотрим одно из ЭУ.

Электронный учебник для пятого класса школ с углублённым изучением английского языка авторов Верещагиной И. Н. и Афанасьевой О. В. состоит из учебника, книги для чтения, книги для учителя, рабочей тетради и звукового пособия.

Книга состоит из двадцати трёх уроков, а также грамматического справочника, англо-русского словаря и таблицы неправильных глаголов.

Такая структура обеспечивает максимальный охват всех видов речевой деятельности, способствует использованию учащимися ресурсов как активного, так и пассивного словарного запаса и придаёт динамичность учебному процессу.

В конце каждого урока учебника предусмотрены тексты по изученному материалу.

Масштабное использование средств оформления учебника обеспечивает привлекательность и мотивационную оснащённость познавательных процессов в ходе изучения английского языка.

Как и большинство ЭУ, данное пособие предназначено для учашихся школ и гимназий. А разрабатываемое ЭУ предназначено для учащихся ВУЗов. Это и является основной чертой отличия данного ЭУ от других похожих пособий. Таким образом в настоящее время актуальным является создание относительно дешевой ЭУ, с широкими возможностями по предоставлению информации, с простым интуитивно понятным интерфейсом.

Принципы создания электронного учебника:

- распределенность учебного материала;

- интерактивность учебного материала;

- мультимедийное представление учебной информации;

- принцип адаптивности к личностным особенностям обучаемого;

- принцип полноты;

- принцип наглядности;

- принцип ветвления;

- принцип регулирования;

- принцип компьютерной поддержки;

- принцип собираемости.

Для разработки данной ЭУ рекомендуем следующие системные требования:

Минимальные требования:

- процессор intel Pentium II;

- видеоадаптер с видеопаметью, не менее Мб 8;

- оперативная память, не менее Мб 64;

- видеосисема 800х600 пикселей, бит 16;

- монитор SVGA;

- клавиатура, манипулятор.

1.2 Патентный поиск

Патент - охранный документ, удостоверяющий исключительное право, авторство и приоритет изобретения, полезной модели либо промышленного образца. Срок действия патента зависит от объекта патентования и составляет от 10 до 25 лет. Патент выдается государственным органом исполнительной власти по интеллектуальной собственности, в Российской Федерации таким органом является Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (Роспатент). Под изобретением в смысле патентного закона понимается техническое решение в любой области, относящееся к продукту (в частности, устройству, веществу) или способу (процессу осуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств). Патент на изобретение в Российской Федерации действует в течение 20 лет с даты подачи заявки на выдачу патента.

Патентный поиск - это процесс отбора соответствующих запросу документов или сведений по одному или нескольким признакам из массива патентных документов или данных. При этом осуществляется процесс поиска из множества документов и текстов только тех, которые соответствуют теме или предмету запроса[2].

Патентный поиск является составной частью патентного исследования. Цели патентного поиска определяются задачами использования патентной информации на конкретной стадии создания, освоения и реализации новой техники или продукции. При планировании тематики патентный поиск проводится для того, чтобы выяснить, решалась ли поставленная техническая задача ранее, какие решения защищены патентами, какие компании работают в данной области техники, каковы перспективы разработки темы. Поиск проводится также с целью технико-экономического анализа изобретений при прогнозировании тенденций развития техники.

На стадии создания объектов техники, включающей проведение научных исследований и разработку конструкторско-технологической документации, основными целями патентного поиска являются выявление имеющихся технических решений в данной области, определение уровня этих решений и отбор перспективных изобретений, определение их патентоспособности.

На стадии освоения и реализации новой техники патентный поиск необходим для контроля за изменением уровня техники, определения патентной чистоты выпускаемой продукции, принятия своевременных мер по использованию новейших изобретений или по их обходу в случае, если они защищены патентами.

В перечень стран, по которым следует проводить поиск, включаются наиболее развитые в промышленном отношении страны и страны, занимающие ведущее место в данной отрасли. Выбор стран поиска информации зависит от задачи патентного исследования.

Так, при проверке новизны технического решения поиск должен проводиться как минимум по фондам следующих стран: России, США, Франции, Великобритании, ФРГ, Японии, Швейцарии, а также стран, в которых наиболее развита данная область техники.

Изобретение относится к Интернету. Его использование при формировании доменного адреса для сети Интернет и при доступе к веб-сайтам с таким доменным адресом обеспечивает технический результат, заключающийся в предоставлении возможности неанглоговорящим пользователям создавать адреса на родном языке, приспособленные к существующей англоязычной системе Интернет. Способ состоит в использовании двуязычного устройства ввода информации, в котором один из регистров является латинским, а другой - нелатинским, и которое включает в себя множество элементов ввода, каждому из которых присвоено обозначение одной буквы латинского алфавита и одной буквы нелатинского алфавита, причем данное устройство ввода устанавливают в латинский регистр и с помощью соответствующих элементов вводят части доменного адреса. Технический результат достигается благодаря тому, что среднюю часть доменного имени вводят в виде смыслового слова на языке, соответствующем нелатинскому регистру устройства ввода, при устройстве ввода, установленном в латинский регистр.

Изобретение относится к системам обработки данных, может быть использовано для решения задач по предоставлению и оказанию комплекса различных услуг и касается информационной системы, содержащей объединенные в единую сеть серверы, сконфигурированные таким образом, чтобы получать входной сигнал с компьютера пользователя и/или с беспроводного устройства связи, осуществлять поиск информации, имеющей отношение к указанным входным сигналам, доставлять на указанные компьютер пользователя и/или беспроводное устройство связи ответ на указанный входной сигнал, в том числе с задержкой по времени, при этом указанный ответ основан на указанной найденной информации, все тематические приложения системы имеют единое построение и установлены непосредственно на устройства пользователя для работы с удаленными базами данных, а все информационные тематические направления проклассифицированы и приведены к единому стандарту на всех серверах системы, причем устройства пользователя имеют возможность подключения к любому из серверов системы напрямую без провайдера Интернет-услуг. Этим обеспечивается расширение возможностей обслуживания клиентов.

Патентный поиск показал что за базу программы больше подходит патент: Способ, система и устройство для открытия областей рабочей книги в качестве источника даннышх, номер патетна: 01.06.2004 US 10/858,175.

1.3 Современные перспективы развития электронных учебников

Электронные издания относятся к динамически развивающемуся классу продукции. Их количество увеличивается быстрыми темпами, а качество непрерывно улучшается.

Интеграция полиграфической продукции с электронными документами приносит чисто практические выгоды. Так, переход на цифровую форму позволяет обеспечить сохранность многих уникальных видов продукции, таких как древние рукописи. Даже обычные фотографии и картины теряют со временем свои качества. Хранение их электронных копий позволяет донести до последующих поколений уникальные культурные шедевры. Наконец, хранение документов и изданий в электронной форме позволяет организовывать электронные базы данных, четкая структура и развитые средства поиска и навигации в которых облегчают процесс обнаружения нужных материалов и их фрагментов. В качестве примера можно сослаться на американское специализированное издательство медицинской литературы Mosby-Year Book, в котором появление цифровой графической библиотеки позволило за считанные секунды находить нужные иллюстрации и помещать их в книги, в результате чего была достигнута значительная экономия времени и материальных средств.

Для ответа на вопрос об относительной ценности электронных изданий и перспективах расширения их производства следует провести исследования в следующих основных направлениях (иначе, получить ответы на перечисленные вопросы):

- увеличивается ли ценность книги в электронном варианте, а если да;

то в каких случаях и с чем это связано;

- какие факторы влияют на качественные характеристики электронного

издания сточки зрения читателя;

- достаточен ли уровень развития технических и программных средств

создания электронной книги;

- насколько широко распространены индивидуальные и групповые

средства для чтения электронных изданий;

- насколько сформировался рынок распространения электронных книг;

- какие нужны изменения в традиционном издательском бизнесе для

успешного маркетинга и менеджмента электронных книг.

Несомненна более высокая потребительская ценность детских и учебных электронных изданий, так как повышается интерес к изучаемому материалу и обеспечивается возможность применения новых, более эффективных, технологий не только обучения, но и постепенного вовлечения детей в процесс обучения в игровой форме. Эти методики уже опробованы во многих странах и на практике доказали свою эффективность.

Справочные и научные издания позволяют более простыми средствами и в более краткие сроки получить необходимую информацию (или краткие сведения, позволяющие оценить ее необходимость пользователю и заказать ее, в том числе и в печатном виде). Естественно, что ценность таких изданий по сравнению с печатными существенно возрастает. Степень увеличения ценности таких изданий и роль определенных факторов может быть установлена в процессе проведения соответствующих исследований.

С точки зрения факторов, влияющих на качественные характеристики электронных документов, наибольший интерес представляет оптимизация пользовательских интерфейсов, причем не только графических в широком смысле, включая анимацию и цифровое видео, но и цифровое аудио. Все это также требует исследований и сбора статистических данных.

Постепенно, но неуклонно продолжается наступление электронных изданий в учебной сфере, начиная со школьного обучения, и далее, в сфере среднего и высшего образования. Во многих случаях оправдан частичный или полный переход к электронным учебникам и компьютерным образовательным технологиям. Эффективность такой замены тем выше, чем больше разнообразие учебных пособий и ниже их тиражи. Ответ на вопрос об изменениях в традиционном издательском и печатном бизнесе, необходимых для адаптации к новым информационным технологиям, также требует проведения достаточно широких и глубоких научных исследований.

Так, у нашего северного соседа Финляндии с 1996 по 2000 гг. проводилась рассчитанная на пять лет исследовательская программа по электронным издательским и печатным процессам с финансированием около 60 млн. финских марок. В США же в рамках поддерживаемой правительством программы по интерактивным электронным журналам около десяти лет работает специальная служба OCLC, которая экономически поддерживает университетские издательства и сама выступает как издатель научных изданий - электронных и печатных.

В дальнейшем широкое распространение мультимедиа-технологий и неудержимое развитие электронной коммерции наложит жесткие ограничения на конкурентоспособность, и даже выживаемость предприятий отрасли печати, ориентированных на широкий спрос. Преимущества в реализации даже самой высококачественной продукции получат те, кто быстрее и эффективней освоил электронные способы коммерции и обслуживания. Фирмы, не имеющих собственной аппаратной и программной базы мультимедиа-технологий, будут испытывать трудности с получением заказов, и их продукция будет подвергаться опасности устареть раньше, чем дойдет до потребителя. Причем это невозможно компенсировать в рамках собственно процесса подготовки и выпуска продукции. Таким образом, сетевые электронные издания имеют несомненные преимущества по части распространения перед любыми печатными изданиями.

Производство, как электронных изданий, так и печатной продукции все более интегрируется в единое пространство медиаиндустрии. Одновременно, в пределах той же медиаиндустрии происходит процесс интеграции печатных и электронных изданий. В целом, следует ожидать ускоренных темпов развития производства электронных изданий, в особенности мультимедийных и тех, для которых используются сетевые технологии распространения. Кстати, заметное снижение вклада печатных средств не означает абсолютного снижения производства печатной продукции. Вероятнее всего рост производства будет продолжаться (особенно это касается производства этикеток и упаковки), однако темпы этого роста будут постепенно снижаться.

1.4 Принципы разработки электронного учебника

Принципы, которыми следует руководствоваться при создании электронного учебника:

Обучение, основанное на компьютерных технологиях, в значительной степени базируется на технической инфраструктуре компьютера (как инструменте для размещения и представления учебной информации). Поэтому в качестве одного из принципов, которые необходимо учитывать при создании электронных учебников, является принцип распределенности учебного материала.

Компьютерные обучающие программы используются в образовании как дополнительные учебные средства достаточно давно. Однако при дистанционном обучении компьютер становится основным дидактическим инструментом и вместо разрозненных обучающих программ нужен цельный интерактивный курс, с достаточной полнотой, представляющий всю учебную информацию. Принцип интерактивности учебного материала - второй важный принцип, который следует учитывать при разработке ЭУ.

Интерактивный мультимедиа курс дает возможность интегрировать различные среды представления информации - текст, статическую и динамическую графику, видео и аудио записи в единый комплекс, позволяющий обучаемому стать активным участником учебного процесса, поскольку выдача информации происходит в ответ на соответствующие его действия. Использование мультимедиа позволяет в максимальной степени учесть индивидуальные особенности восприятия информации, что чрезвычайно важно при опосредованной компьютером передаче учебной информации от преподавателя студенту. Таким образом, третий принцип, который следует учитывать при создании электронного курса - принцип мультимедийного представления учебной информации.

Для создания мультимедиа курсов используются инструментальные средства специализированного (авторские среды) или универсального (системы программирования) характера. Первые рассчитаны на «программирование без программирования», т.е. программа создается путем конструирования и размещения определенных модулей из которых состоит мультимедиа курс, без написания создателем курса сложного машинного кода (именуемого языком программирования). Для работы со вторыми необходимо знание языка программирования.

Появление современных систем визуального проектирования, таких как Visual Basic или Delphi, в значительной степени снимает различия между этими средствами, поскольку они позволяют разрабатывать интерфейс в интерактивном режиме. В то же время они не ограничивают свободу готовыми решениями.

Следует заметить, что системы программирования, используемые для создания локальных компонент, позволяют включать в мультимедиа курс и обращение к интернет-ресурсам, интегрируя сетевые и локальные ресурсы.

Любая новая форма обучения, в том числе и дистанционная, требует создания психолого-педагогической основы, без которой невозможно говорить об успешности и качестве учебного процесса. Поэтому следует выделить также ряд психологических принципов, влияющих на успешность и качество дистанционного обучения. Особое место занимает проблема технологической реализации учета психофизиологических особенностей человека при разработке курса. Успешность обучения главным образом связана с особенностями сенсорно-перцептивных процессов, определяющих восприятие информации и составляющих процессы, создающие возможность удерживать информацию в памяти и воспроизводить ее.

Современные технологии обучения, базирующиеся на повсеместном использовании вычислительной техники, потенциально обладают колоссальными возможностями. Однако полноценное применение компьютеризированных технологий требует серьезной проработки проблемы взаимодействия человека и технических средств. Объем информации, предлагаемый обучающимся за определенный промежуток времени, сильно варьируется в зависимости от их индивидуальных особенностей. Существует целый ряд формальных приемов, позволяющих выяснить имеющийся уровень знаний, однако опытные преподаватели «интуитивно» чувствуют настроение аудитории, ее контактность, готовность к восприятию материала и соответственно корректируют ход занятия. В этом одна из проблем автоматизированных обучающих систем - нет обратной связи, компьютер не может чувствовать эмоциональное состояние человека. Ситуация обостряется еще и тем, что восприятие новой информации имеет несколько фаз. Доза информации, перерабатываемая организмом за фиксированный промежуток времени, образует информационную нагрузку. Положительное или отрицательное воздействие на организм данной ему нагрузки зависит от соотношения ориентировочных и оборонительных реакций. Информационная нагрузка считается положительной, если, вызывая ориентировочные реакции, она в минимальной степени затрагивает оборонительный рефлекс. Очевидно, что достичь высокой эффективности процесса обучения можно только в том случае, когда не возникает информационной перегрузки. Основная проблема на пути оптимизации обучения с точки зрения сохранности и развития адаптационных резервов - оценка и коррекция состояния человека в процессе получения новых знаний. Отсюда следует четвертый принцип, который следует учитывать при разработке электронного курса - принцип адаптивности к личностным особенностям обучаемого.

Также можно выделить ряд следующих принципов, которыми следует руководствоваться при создании электронного учебника:

- принцип полноты: каждый модуль должен иметь следующие компоненты: теоретическое ядро; контрольные вопросы по теории; примеры; задачи и упражнения для самостоятельного решения; контрольные вопросы по всему модулю с ответами; контрольная работа; контекстная справка.

- 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 регулирования: учащийся самостоятельно управляет сменой кадров, имеет возможность вызвать на экран любое количество примеров, решить необходимое ему количество задач, задаваемого им самим или определяемого преподавателем уровня сложности, а также проверить себя, ответив на контрольные вопросы и выполнив контрольную работу, заданного уровня сложности.

- 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, рассмотреть большее количество примеров и решить больше задач.

- 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.

Несмотря на определяющую роль самостоятельной работы в обучении с применением компьютерных технологий, основными субъектами учебного процесса являются студент и преподаватель. Соучастие студента в познавательной деятельности наравне с преподавателем есть одно из условий качества как в традиционной, так и в дополнительной системе образования.

1.5 Достоинства и недостатки электронного учебника

Существенных недостатков у электронного учебника два:

- необходимость специального дополнительного оборудования для

работы с ним, прежде всего - компьютера с соответствующим программным обеспечением и качественным монитором, а иногда дополнительно также дисковода для компакт-дисков и/или сетевой карты или модема для работы в локальной или глобальной сети;

- непривычность, нетрадиционность электронной формы

представления информации и повышенной утомляемости при работе с монитором.

Достоинств электронных учебников гораздо больше. К ним можно отнести:

- возможность адаптации и оптимизации пользовательского;

интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого. В частности, имеется в виду возможность использования как текстовой или гипертекстовой, так и фреймовой структуры учебника, причем количество фреймов, их размеры и заполнение может изменяться. Вместо части фреймов, по желанию студента, можно использовать всплывающие окна с тем же самым содержимым, например, с рисунками или списком определений;

- возможность использования дополнительных (по сравнению с

печатным изданием) средств воздействия на обучаемого (мультимедийное издание), что позволяет быстрее осваивать и лучше запоминать учебный материал. Особенно важным нам представляется включение в текст пособия анимационных моделей. Положительный эффект можно достигнуть и с помощью звукового сопровождения, соответствующего лекторскому тексту;

- возможность построения простого и удобного механизма навигации в

пределах электронного учебника. В печатном издании таких возможностей две: оглавление и колонтитулы, иногда к ним также относят глоссарий. Однако для практической реализации этих возможностей необходимо листать страницы учебника. В электронном учебнике используются гиперссылки и фреймовая структура или карты-изображения, что позволяет, не листая страниц, быстро перейти к нужному разделу или фрагменту и при необходимости так же быстро возвратиться обратно. При этом не требуется запоминать страницы, на которых были расположены соответствующие разделы;

- развитый поисковый механизм не только в пределах электронного

учебника, но и вне его. В частности, по гипертекстовым ссылкам можно перемещаться по тексту издания, просматривать рисунки, обращаться к другим изданиям, ссылки на которые имеются в нем (литература и пр.), даже написать электронное письмо автору пособия с просьбой объяснить те или иные положения учебника. При использовании сетевых обучающих структур возможно обсудить положения учебника с другими студентами (в электронном читальном зале), оставаясь на своем рабочем месте;

- возможность встроенного автоматизированного контроля уровня

знаний студента, и на этой основе автоматический выбор соответствующего уровню знаний слоя учебника, как указано в следующем пункте;

- возможность адаптации изучаемого материала к уровню знаний

студента, следствием чего является улучшение восприятия и запоминания информации. Адаптация основана на использовании слоистой структуры издания, причем в соответствии с результатами тестирования студенту предоставляется слой, соответствующий уровню его знаний;

- возможность интерактивного взаимодействия между студентом и

элементами учебника. Уровни ее проявления изменяются от низкого и умеренного при перемещении по ссылкам до высокого при тестировании и личном участии студента в моделировании процессов. Если тестирование подобно собеседованию с преподавателем, то участие в моделировании процессов можно сопоставить с приобретением практических навыков в процессе производственной практики в реальных или приближенных к ним условиях производства.

С внедрением электронных учебников изменяются и функции библиотеки. В этом случае ее роль играет электронный читальный зал, оборудованный компьютерами, объединенными в локальную сеть, которая связана с текстовой базой данных - хранилищем электронных учебников. Все читатели такой библиотеки без всякой очереди и ожидания могут самостоятельно выбирать и читать любые электронные учебники, в том числе и одинаковые, автоматически тиражируемые для них в любом количестве экземпляров.

1.6 Сравнительный анализ сред разработки электронного учебника

Для разработки ЭУП можно воспользоваться следующими языками разметки гипертекстов: HTML, PHP.

HTML

Web-страницы могут существовать в любом формате, но в качестве стандарта принят Hyper Text Markup Language(HTML) - язык разметки гипертекстов, предназначенный для создания форматированного текста, насыщенного изображениями, звуком, анимацией, видеоклипами и гипертекстовыми ссылками на другие документы, разбросанные как по всему web-пространству, так и находящиеся на этом же сервере или являющиеся составной частью этого же web-проекта.

Можно работать на web без знания языка HTML, поскольку тексты HTML могут создаваться разными специальными редакторами и конвертерами. Но писать непосредственно на HTML нетрудно. Возможно, это даже легче, чем изучать HTML-редактор или конвертер, которые часто ограничены в своих возможностях, содержат ошибки или проводят плохой HTML код, который не работает на разных платформах.

HTML - общепринятый язык гипертекста Всемирной Сети. Это общедоступный формат, основанный на SGML , его можно создавать и редактировать с помощью многочисленных инструментов, начиная с простых текстовых редакторов, в которых вы просто набираете код, до сложных программ, позволяющих редактировать страницы в режиме дизайна. С помощью таких тегов как <h1> и </h1>, HTML структурирует текст, создавая заголовки, параграфы, списки, гипер-ссылки и т.д.

HTML это приложение SGML (Standard Generalized Markup Language), соответствующее International Standard ISO 8879.

Язык HTML существует в нескольких вариантах и продолжает развиваться, но конструкции HTML скорее всего будут использоваться и в дальнейшем. Изучая HTML и познавая его глубже, создавая документ в начале изучения HTML и расширяя его насколько это возможно, мы имеем возможность создавать web-страницы, которые могут быть просмотрены многими броузерами web, как сейчас, так и в будущем. Это не исключает возможности использования других методов, например, метод расширенных возможностей, который предоставляется Netscape Navigator, Internet Explorer или некоторыми другими программами.

Работа по HTML - это способ усвоить особенности создания документов в стандартизированном языке, используя расширения, только если это действительно необходимо.

HTML был ратифицирован World Wide Web Consortium. Он поддерживается несколькими широко распространенными браузерами.

PHP

PHP (Hypertext Preprocessor - Препроцессор Гипертекста) - это широко используемый язык сценариев общего назначения с открытым исходным кодом.

PHP - язык программирования, специально разработанный для написания web-приложений (скриптов, сценариев), исполняющихся на web-сервере. Синтаксис языка во многом основывается на синтаксисе C, Java и Perl. Он очень похож на С и на Perl, поэтому для профессионального программиста не составит труда его изучить. С другой стороны, язык PHP проще, чем C, и его может освоить web-мастер, не знающий пока других языков программирования.

Огромным плюсом PHP, в отличие от, например, JavaScript, является то, что PHP-скрипты выполняются на стороне сервера. PHP не зависит от скорости компьютера пользователя или его браузера, он полностью работает на сервере. Пользователь даже может не знать, получает ли он обычный HTML-файл или результат выполнения скрипта.

Сценарии на языке PHP могут исполняться на сервере в виде отдельных файлов, а могут интегрироваться в html страницы.

PHP способен генерировать и преобразовывать не только HTML документы, но и изображения разных форматов - JPEG, GIF, PNG, файлы PDF и FLASH. PHP способен формировать данные в любом текстовом формате, включая XHTML и XML.

PHP - кроссплатформенная технология. Дистрибутив PHP доступен для большинства операционных систем, включая Linux, многие модификации Unix, Microsoft Windows, Mac OS и многих других. PHP поддерживается на большинстве вебсерверов, таких, как Apache, Microsoft Internet Information Server (IIS), Microsoft Personal Web Server и других. Для большинства серверов PHP поставляется в 2-х вариантах - в качестве модуля и в качестве CGI препроцессора.

PHP поддерживает работу с ODBC и большое количество баз данных: MySQL, MSQL, Oracle, PostgreSQL, SQLite и др.

Язык программирования PHP, особенно в связке с популярнейшей базой данных MySQL - оптимальный вариант для создания интернет-сайтов различной сложности. Язык PHP постоянно совершенствуется, и ему наверняка обеспечено долгое доминирование в области языков web-программирования.

Для реализации разрабатываемого ПО был выбран язык программирования HTML, так как он предоставляет наиболее удобные возможности для создания электронного учебного пособия.

Преимущества:

- скорость загрузки страницы;

- привлекательный внешний вид;

- универсальность, гибкость и адаптивность;

- удобство в работе и простота навигации;

- оптимизация страницы для поисковиков;

- удобство создания.

Для разработки ЭУ можно воспользоваться следующими средами: Adobe Dreamweaver, Microsoft FrontPage.

Adobe Dreamweaver

Программа для разработки и поддержания web-сайтов. Adobe Dreamweaver включает самые прогрессивные возможности и технологии, с помощью которых можно создавать динамичные и современные web-сайты, соответствующие последним стандартам. Данное приложение позволяет не только с легкостью проектировать дизайн сайта, используя визуальные методы, но и предоставляет необходимые средства для продуктивной разработки web-приложений. Тут присутствует полная поддержка формата CSS с функцией проверки его совместимости с различными браузерами, функциональный редактор кода web-страниц и возможность работать с такими технологиями, как: XML, jаvasсrірt, PHP, Adobe ColdFusion, ASP и ASP.NET. В Adobe Dreamweaver появилась поддержка новых популярных CMS, функции подсказки по пользовательским классам PHP и по коду для отдельных сайтов и многое другое.

Microsoft FrontPage

Одним из редакторов для визуального проектирования web-сайтов, является программа FrontPage компании Microsoft, входящая в состав пакета MS Office. Редактор FrontPage содержит большой набор шаблонов и мастеров для создания сайтов по различной тематике.

Для форматирования текста можно использовать все возможности, предусмотренные в основном стандарте HTML, а также применять специальные динамические эффекты и анимацию. Редактор имеет удобные инструменты для работы с таблицами, встроенные средства для обработки изображений, позволяет легко размещать на страницах различные мультимедиа - объекты: рисунки, видеофильмы, анимацию, звуковые фрагменты. Тесная интеграция с пакетом MS Office позволяет отображать на страницах документы MS Word, таблицы и графики MS Excel, динамически получать данные из MS Access, использовать язык VBA, средства проверки орфографии и около 60 готовых тем для оформления страниц сайта. В FrontPage реализована поддержка современных web-технологий, таких, как каскадные таблицы стилей (CSS), динамические эффекты (DHTML), фреймы, активные страницы (ASP), элементы ActiveX и Java-аплеты. Если на web-сервере установлен пакет FrontPage Server Extensions, то появляются дополнительные возможности при создании страниц-формы поиска, счетчики посещений, оглавление сайта и другие.

Программа FrontPage является не только редактором web-страниц, но и содержит средства управления сайтом, такие, как схема навигации по страницам, анализ сайта с помощью различных отчетов, коллективная разработка, настройка на определенные браузеры, загрузка сайта на web-сервер по протоколам HTTP и FTP. Все эти возможности позволяют создавать с помощью FrontPage полноценные web-сайты, такие, например, как электронные магазины или игровые сайты.

К недостаткам редактора FrontPage можно отнести его преимущественную ориентацию на браузер Internet Explorer, поэтому следует проверять работу готового сайта в других браузерах. А также некоторую избыточность готового кода HTML. Редактор отслеживает изменения в коде страниц и упорно восстанавливает тэги, удаленные web-мастером. С другой стороны, этот недостаток можно считать продолжением достоинств, позволяющих работать с редактором непрофессионалу.

Для реализации разрабатываемого ПО была выбрана среда Adobe

Dreamweaver

Преимущества:

- улучшенная структура для Ajax

- улучшенное представление данных

- улучшенные элементы управления

- улучшенные эффекты

- интеграция Adobe Photoshop и Fireworks

- проверка совместимости браузера

- управление CSS

1.7 Описание среды разработки

Adobe Dreamweaver - программа для разработки и поддержания web-сайтов. Adobe Dreamweaver включает самые прогрессивные возможности и технологии, с помощью которых можно создавать динамичные и современные web-сайты, соответствующие последним стандартам. Данное приложение позволяет не только с легкостью проектировать дизайн сайта, используя визуальные методы, но и предоставляет необходимые средства для продуктивной разработки web-приложений. Тут присутствует полная поддержка формата CSS с функцией проверки его совместимости с различными браузерами, функциональный редактор кода web-страниц и возможность работать с такими технологиями, как: XML, jаvasсrірt, PHP, Adobe ColdFusion, ASP и ASP.NET. В Adobe Dreamweaver есть поддержка новых популярных CMS, функции подсказки по пользовательским классам PHP и по коду для отдельных сайтов.

Встроенная поддержка CMS.

Поддержка создания и тестирования материалов для таких систем управления контентом, как WordPress, Joomla! и Drupal.

Проверка CSS.

Визуальное отображение модели CSS, а также удобные средства включения и отключения свойств CSS без необходимости чтения кода или приобретения отдельных утилит.

Интеграция с Adobe BrowserLab.

Отображение динамических страниц и локального контента при помощи различных средств просмотра, диагностики и сравнения.

Подсказка по пользовательским классам PHP.

Просмотр синтаксиса пользовательских функций PHP для предупреждения возникновения ошибок при написании кода.

Улучшена поддержка Subversion.

Эффективное управление файлами компонентов сайта благодаря совместной работе в среде с поддержкой контроля версий и улучшенной совместимостью с Subversion.

Подсказка по коду для отдельных сайтов.

Удобная подсказка по коду для нестандартизированных файлов и каталогов в Dreamweaver.

Простая настройка сайтов.

Средства для быстрой настройки web-сайтов, в том числе с поддержкой нескольких серверов (статические или сетевые сайты).

Готовые макеты CSS.

Быстрое создание веб-сайтов на базе отраслевых стандартов при помощи удобных автоматизированных заготовок макетов CSS.

Интеграция с Business Catalyst.

Интеграцией Dreamweaver с услугой Adobe Business Catalyst для создания мощных бизнес-приложений для сети Интернет без необходимости написания кода.

Интеграция с Adobe Photoshop.

Проверка на совместимость с браузерами.

Гарантировать правильный рендеринг CSS-инструкций в различных браузерах - это одна из многих проблем, которае в Dreamweaver успешно решена. Dreamweaver автоматически находит код, который может вызвать неверный рендеринг в ведущих браузерах, подскажет причину и решение потенциальной проблемы. Валидатор кода проверяет код по XHTML- и CSS-стандартам. Dreamweaver - этот инструмент, позволяет автоматизировать нахождение и решение множества наиболее популярных CSS-ошибок, что позволяет вести кросс-браузерную разработку.

1.8 Язык для разметки гипертекста

HTML

HyperText Markup Language (HTML) является стандартным языком, предназначенным для создания гипертекстовых документов в среде web. HTML-документы могут просматриваться различными типами web-браузеров.

Когда документ создан с использованием HTML, web-браузер может интерпретировать HTML для выделения различных элементов документа и первичной их обработки. Использование HTML позволяет форматировать документы для их представления с использованием шрифтов, линий и других графических элементов на любой системе, их просматривающей.

Большинство документов имеют стандартные элементы, такие, как заголовок, параграфы или списки. Используя тэги HTML можно обозначать данные элементы, обеспечивая web-браузеры минимальной информацией для отображения данных элементов, сохраняя в целом общую структуру и информационную полноту документов. Все что необходимо, чтобы прочитать HTML-документ - это web-браузер, который интерпретирует тэги HTML и воспроизводит на экране документ в определённом виде виде.

В большинстве случаев автор документа строго определяет внешний вид документа. В случае HTML-читатель основываясь на возможностях web-браузера может, в определенной степени, управлять внешним видом документа (но не его содержимым). HTML позволяет отметить, где в документе должен быть заголовок или абзац при помощи тэга HTML, а затем предоставляет web-браузеру интерпретировать эти тэги. Например, один web-браузер может распознавать тэг начала абзаца и представлять документ в нужном виде, а другой не имеет такой возможности и представляет документ в одну строку.

Пользователи некоторых web-браузеров имеют, также, возможность настраивать размер и вид шрифта, цвет и другие параметры, влияющие на отображение документа.

HTML-тэги могут быть условно разделены на две категории: тэги, определяющие, как будет отображаться web-браузером тело документа в целом и тэги, описывающие общие свойства документа, такие как заголовок или автор документа.

Основное преимущество HTML заключается в том, что ваш документ может быть просмотрен на web-браузерах различных типов и на различных платформах.

Основные теги[7]:

- <html></html> указывает программе просмотра страниц что это HTML документ;

- <head></head> определяет место, где помещается различная информация не отображаемая в теле документа. Здесь располагается тег названия документа и теги для поисковых машин;

- <body></body> определяет видимую часть документа;

- теги оглавления - <title></title> помещает название документа в

оглавление программы просмотра страниц.

Атрибуты тела документа:

- <body bgcolor=?> устанавливает цвет фона документа, используя значение цвета в виде RRGGBB - пример: FF0000 - красный цвет;

- <body text=?> устанавливает цвет текста документа, используя значение цвета в виде RRGGBB - пример: 000000 - черный цвет;

- <body link=?> устанавливает цвет гиперссылок, используя значение цвета в виде RRGGBB - пример: 00FF00 - зеленый цвет;

- <body vlink=?> устанавливает цвет гиперссылок на которых вы уже побывали, используя значение цвета в виде RRGGBB - пример: 333333 - серый цвет;

- <body alink=?> устанавливает цвет гиперссылок при нажатии.

Теги для форматирования текста;

- <pre></pre> обрамляет предварительно отформатированный текст;

- <h1></h1> создает САМЫЙ БОЛЬШОЙ заголовок;

- <h6></h6> создает самый маленький заголовок;

- <b></b> создает жирный текст;

- <i></i> создает наклонный текст;

- <tt></tt> создает текст - имитирующий стиль печатной машинки;

- <cite></cite> используется для цитат, обычно наклонный текст;

- <em></em> используется для выделения из текста слова (наклонный или жирный текст);

- <strong></strong> используется для выделения наиболее важных частей текста (наклонный или жирный текст);

- <font size=?></font> устанавливает размер текста в пределах от 1 до 7;

- <font color=?></font> устанавливает цвет текста, используя значение цвета в виде RRGGBB.

Гиперссылки:
- <a href="URL"></a> создает гиперссылку на другие документы или

часть текущего документа;

- <a href="mailto:EMAIL"></a> создает гиперссылку вызова почтовой программы для написания письма автору документа;

- <a name="NAME"></a> отмечает часть текста как цель для гипперссылок в документе;

- <a href="#NAME"></a> создает гиперссылку на часть текущего

документа.

Форматирование:

- <p> создает новый параграф;

- <p align=?> выравнивает параграф относительно одной из сторон документа, значения: left, right, или center;

- <br> вставляет перевод строки;

- <blockquote></blockquote> создает отступы с обеих сторон текста;

- <dl></dl> создает список определений;

- <dt> определяет каждый из терминов списка;

- <dd> описывает каждое определение;

- <ol></ol> создает нумерованный список;

- <li> определяет каждый элемент списка и присваивает номер;

- <ul></ul> создает ненумерованный список;

- <li> предваряет каждый элемент списка и добавляет кружок или квадратик;

- <div align=?> тег используемый для форматирования больших блоков текста HTML документа, также используется в таблицах стилей.

Графические элементы:

- <img src="name"> добавляет изображение в HTML документ;

- <img src="name" align=?> выравнивает изображение к одной из сторон документа, принимает значения: left, right, center; bottom, top, middle;

- <img src="name" border=?> устанавливает толщину рамки вокруг изображения;

- <hr> добавляет в HTML документ горизонтальную линию;

- <hr size=?> устанавливает высоту(толщину) линии;

- <hr width=?> устанавливает ширину линии, можно указать ширину в пикселах или процентах;

- <hr noshade> создает линию без тени;

- <hr color=?> задает линии определенный цвет. Значение RRGGBB.

Таблицы:

- <table></table> создает таблицу;

- <tr></tr> определяет строку в таблице;

- <td></td> определяет отдельную ячейку в таблице;

- <th></th> определяет заголовок таблицы (нормальная ячейка с отцентрованным жирным текстом).

Атрибуты таблицы:

- <table border=#> задает толщину рамки таблицы;

- <table cellspacing=#> задает расстояние между ячейками таблицы;

- <table cellpadding=#> задает расстояние между содержимым ячейки и ее рамкой;

- <table width=#> устанавливает ширину таблицы в пикселах или процентах от ширины документа;

- <tr align=?> или <td align=?> устанавливает выравнивание ячеек в таблице, принимает значения: left, center, или right;

- <tr valign=?> или <td valign=?> устанавливает вертикальное выравнивание для ячеек таблицы, принимает значения : top, middle, или bottom;

- <td colspan=#> указывает кол-во столбцов которое объединено в одной ячейке. (по умолчанию=1);

- <td rowspan=#> указывает кол-во строк которое объединено в одной ячейке. (по умолчанию=1);

- <td nowrap> не позволяет программе просмотра делать перевод строки в ячейке таблицы.

2. Экспериментальная часть

2.1 Разработка структуры электронного учебника

При разработке любое ПО проходит определенные стадии разработки, присущие любому программному продукту независимо от того как и кем оно разрабатывается. Совокупность всех стадий, через которые проходит ПО за все время своего существования от принятия решения о создании продукта, заканчивая моментом его полного вывода из эксплуатации и называется жизненным циклом программного обеспечения (ЖЦПО).

ЖЦПО делится на шесть фаз[9]:

- анализ требований;

- проектирование;

- реализация;

- тестирование и отладка;

- внедрение;

- сопровождение;

Анализ требований - это сбор требований к ПО, их систематизация, выявление противоречий, недостающей информации и т.п. Анализ требований делится на три фазы: сбор, анализ и документирование.

Проектирование - подразумевает собой описание свойств будущей системы, на основе анализа требований - результата предыдущего этапа

Реализация - это непосредственно кодирование (или программирование) процесс написания программного кода на определённом языке программирования, с целью реализации алгоритмов, определённых на предыдущем этапе - проектировании

Тестирование - проверка и испытание законченного продукта на предмет его качества: устойчивости к нагрузкам, дружественности к пользователю безопасности (устойчивости к взломам), соответствию требованиям и т.п.

Отладка - этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки.

Внедрение - это процесс установки и настройки программного продукта, для конкретных условий использования. Также, под внедрением подразумевают обучение пользователей работе с данным продуктом

...