Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

програмний тестовий код педагогічний

Вступ

1. Навчальні програми і методика їх розробки

1.1 Сучасний стан розробок навчальних програм

1.2 Педагогічні програмні засоби

1.3 Тестова форма контролю знань

1.4 Вимоги до комп'ютерних навчальних програм

2. Характеристика середовища с++ builder

3. Практична реалізація

Висновки

Список використаної літератури



ВСТУП

У Концепції інформатизації загальноосвітніх навчальних закладів, комп'ютеризації сільських шкіл зазначено, що інформатизація навчально-виховного процесу загальноосвітньої школи передбачає, у першу чергу, широке використання в процесі вивчення шкільних навчальних дисциплін комп'ютерно орієнтованих засобів навчання на базі сучасних комп'ютерів і телекомунікаційних мереж [1].

В рамках вищої школи також перспективним напрямом розвитку освіти є використання нових інформаційних технологій. Зрозуміло, інформаційні технології не здатні позбавити студентів від надмірних навантажень і зняти всі виникаючі у зв'язку з цим проблеми. Проте, усвідомлення того, що їм стають доступні невідомі раніше знання, уміння, форми спілкування, ігри, управління процесами, моделювання фізичних процесів, допомагає у вивченні як базових дисциплін, так і спеціальних.

Комп'ютер викликає гарячий інтерес учнів, студентів та викладачів. Однак, якщо в основу використання комп'ютерних технологій не закладаються продумані принципи і адекватні дидактичні цілі і наміри, то навряд чи це використання призведе до очікуваного результату [2].

Разом з тим виникає цілий ряд проблем, що стосуються змісту, методів, організаційних форм і засобів навчання, обов'язкових рівнів знань різних навчальних предметів, яких має досягти кожна дитина. Суть психолого-педагогічних проблем комп'ютеризації навчання, в тому числі і математики, інформатики та інших природничих дисциплін полягає у з'ясуванні того, коли, як і в якому обсязі може бути використаний комп'ютер в процесі навчання, як краще включити його в структуру навчального процесу, щоб найефективніше розв'язувались педагогічні задачі, як найкращим чином в умовах широкого використання комп'ютерів узгодити діяльність учнів і вчителів, та які психологічні механізми навчання потрібно використовувати, щоб їх сумісна робота була якомога продуктивнішою.

Не менше проблем виникає і з програмними продуктами, які передбачається використовувати на уроці. На сьогодні розроблено значну кількість програмних засобів, що дозволяють розв'язувати за допомогою комп'ютера досить широке коло задач різних рівнів складності. Причому досить широкий діапазон їх застосування. Вони здатні задовольнити запити від фахівців досить високої кваліфікації до учнів середніх навчальних закладів, які лише почали вивчати шкільний курс з того чи іншого предмету. Більшість з цих програм є досить універсальними, що ускладнює процес освоєння роботи з ними. Тому залишається простір для прояву творчості програмістів-аматорів, які намагаються створити прості в користуванні, вузькопрофільні по застосуванню навчальні програми.

Щоб прискорити процес формування таких програмних засобів вдаються, як правило, до візуальних засобів програмування. З використанням яких, можна проводили елементарні логічні операції чи обчислення. Наприклад, оцінити правильність відповіді учня.

Для розробки освітніх програм можна використовувати різноманітні мови програмування, в залежності від особливостей програм. В процесі комп'ютерного моделювання перед розробниками та педагогами зазвичай виникає ряд проблем, які необхідно вирішувати. По-перше, для створення нових проектів необхідно обирати найбільш досконалі та зручні мови рограмування. Тому ми зупиняємося на середовищі швидкої розробки C++ Builder, в якому як мова програмування використовується мова C++ Builder, яка по суті є розширеним C++. Тому дана проблема є надзвичайно актуальною в сучасних умовах.

Отже, метою даної дипломної роботи є дослідження можливості використання середовища C++ Builder для розробки навчальних програм та розробка такої програми. Об'єктом досліджень, знову ж таки, виступає дане середовище і написана в ньому навчальна програма. Предмет дослідження -технологія створення навчальних програм і їх впровадження в навчально-виховний процес.

1. НАВЧАЛЬНІ ПРОГРАМИ І МЕТОДИКА ЇХ РОЗРОБКИ

1.1 Сучасний стан розробок навчальних програм

На теперішній час накопичено певний успішний досвід практичного використання НКП (навчальних комп'ютерних програм) та комп'ютерних технологій для супроводу вчителями навчального процесу на уроках у школі. Це переконливо свідчить про незаперечні переваги раціонального поєднання традиційних методичних систем навчання з інформаційними технологіями та створення на основі такого поєднання новітніх інформаційних технологій навчання -- вагомих складових комп'ютерно-орієнтованих дидактичних систем. На ринку України наявний досить великий перелік різних типів педагогічних програмних засобів, призначених для супроводу навчально-вихованого процесу в освітніх закладах. Більшість програмних засобів є електронними версіями друкованих підручників, дещо доповнених та більш зручних з погляду можливості пошуку в них інформації. Але останнім часом з'являється все більше педагогічних програмних засобів, які мають не лише інформаційне наповнення, але й забезпечують взаємодію користувача з програмою та роботу в діалоговому режимі.

Дослідження існуючих навчальних програм показали, що існують назви таких типів програм, які найчастіше вживаються: комп'ютерний навчальний комплекс, мультимедійна навчально-ігрова програма, віртуальна лабораторія, відеофільм, електронний навчально-методичний комплекс, аналітично-пошукова система, майстер-клас, програмно-методичний комплекс, педагогічний програмний засіб, навчальний програмний комплекс, навчальний посібник, програмне середовище, енциклопедія, електронний посібник, електронні навчальні курси, електронні атласи, електронні енциклопедії, інтегровані електронні комплекси, бази знань, і це ще неповний список назв типів програм які постійно поповнюється все новими назвами. На жаль, такий широкий перелік назв типів розробок КПЗ, не обумовлений чіткою визначеністю в термінології призначень цієї продукції[9].

Останнім часом з'являється також багато веб-орієнтованих навчальних програм.

Дослідження зарубіжних джерел у питаннях стану розробок НКП та КПЗ показали, що незважаючи на стрімкий розвиток інформаційних технологій (насамперед multimedia, Internet) та впровадження в навчальних закладах комп'ютерних навчальних програм для інформатизації різних видів діяльності в системі освіти, забезпечення якості й ефективності навчальних програм, які розроблюються, залишається на низькому рівні. Наприклад, за даними американських фахівців, понад 80% навчальних програм не задовольняють педагогічні вимоги. За іншим даними, як свідчать закордонні та вітчизняні педагогічні дослідження, 90% програмних засобів навчання є непридатними для використання у навчально-виховному процесі у зв'язку з невідповідністю психолого-педагогічним та іншим вимогам. Слід зазначити низьку якість навчальних програмних продуктів, розроблених різними комерційними фірмами. Так, у Німеччині, наприклад, з 4000 програмних засобів тільки 80, тобто тільки 2% відповідають мінімальним критеріям якості. Так за даними РФ, із 30 комп'ютерних навчальних програм (програмно-методичних комплексів), поданих на засідання Експертної ради РОСФОКОМП, близько 20 програм представлено на подальшу оцінку якості, із них 8 програм були рекомендовані для подальшої експертизи, які біля 50% (із вказаних 8) задовольнили вимоги, що пройшли експертизу та отримали право на використання в навчальних закладах [8].

Дослідження показали, щоб отримати високоякісну продукцію НКП, слід ще на стадії розробки проекту та підбору творчого колективу, включати високо компетентних та кваліфікованих спеціалістів: педагогів та психологі - на стадії проектування розробок та оцінювання продукції; кваліфікованих програмістів - на стадії реалізації проекту; а на стадії апробації, впровадження у використання та врахування зауважень - вчителів-користувачів [9].

1.2 Педагогічні програмні засоби

Останнім часом широкого поширення набули так звані педагогічні програмні засоби(ППЗ). ППЗ -- сучасний електронний мультимедійний підручник -- навчальна програма, що заснована на використанні комп'ютерних технологій і засобів Інтернету, яка ставить за мету забезпечити навчання за індивідуальними і оптимальними навчальними програмами з керуванням процесу навчання. Важливими моментами в реалізації поставленої мети є високий рівень створення інформаційно-технічного забезпечення з використанням сучасних IT-технологій і відповідність міжнародним стандартам.

Крім цього, ППЗ розроблені згідно з навчальними програмами, що затверджені Міністерством освіти і науки, молоді та спорту України. Обсяг змісту навчального матеріалу та спосіб його подання повністю відповідає віковим психологічним і фізіологічним особливостям учнів та освітнім тенденціям.

ППЗ мають реальні переваги в порівнянні з паперовими носіями інформації, або навіть з електронними книгами.

1. Найбільша перевага цього освітнього продукту полягає в тому, що це не звичайний електронний підручник на електронному носії, а цілісна програма, яка поєднує теоретичні та практичні питання, віртуальні лабораторні роботи та практикуми, має електронний журнал успішності, конструктор уроків, комп'ютерні анімації фізико-хімічних процесів, інтерактивні і тестові завдання та багато інших можливостей.

2. ППЗ є не тільки економічно вигідними, але і зрозумілішими для сучасної молоді, робота з ППЗ активізує самостійне мислення учнів.

3. З розвитком науки й техніки навчальна інформація може змінюватись швидкими темпами, тому використання саме інтернет-орієнтованих електронних підручників дає ще одну перевагу -- їх легко оновлювати, не зазнаючи при цьому істотних витрат.

4. ППЗ передбачають велику кількість і високу якість ілюстративних матеріалів (рисунків, графіків, карт, схем, фотографій, відеофрагментів, звукових рядів, інтерактивних моделей, тренажерів, 2D-, 3D-анімацій та ін.), що сприяє високому рівню ефективності навчання.

5. ППЗ дозволяють об'єктивно та достовірно визначати рівні навчальних досягнень учнів за допомогою різноманітних багаторівневих тестів, завдань, тренажерів.

6. Ефективність роботи викладача підвищується, збільшується складова творчої роботи. Викладач може доповнювати, модифікувати, корегувати підручник з урахуванням вікових, психологічних, соціальних і регіональних умов.

7. ППЗ надає можливість організувати віртуальну лабораторну роботу, яку з тих чи інших причин неможливо провести в реальній обстановці.

8. Індивідуальний темп навчання -- і це не тільки «індивідуалізація» за часом, оскільки навчання за класно-урочною системою підпорядковано жорстким часовим рамкам, але і варіантність розгорнення навчального матеріалу, врахування типу пам'яті, темпераменту і мислення учня. [4]

1.3 Тестова форма контролю знань

Система тестового контролю характеризується можливістю оперативного компонування тестових завдань на основі невеликої кількості питань, складених викладачами, простотою оцінки результатів, можливістю ретроспективної оцінки якості навчання. Вона складається з підсистем формування питань, підготовки тестових завдань, контролю знань, перегляду, статистичної та швидкої обробки результатів.

Під час оцінювання використовується кредитно-модульна система організації навчального процесу, а досягнення оцінюються з використанням об'єктивних методів педагогічного контролю, зокрема, тестуванням.

Незважаючи на те, що в педагогіці та методиці проведено багато досліджень з проблеми контролю та оцінки знань, умінь та навичок учнів, проблема організації контролю в школі залишається актуальною.

Однією із найважливіших складових навчального процесу є перевірка якості знань. Від її об'єктивності, своєчасності та оперативності в значній мірі залежить можливість внесення ефективних коректив в навчальний процес, а отже і успіх процесу навчання.

Останнім часом значну увагу приділяють тестовим формам контролю знань. Її не можна назвати новими формами контрольних заходів адже, ще в 20-30 роках широкого використання набули тести. З часом тестовий бум потроху стих і знову заявив про себе у 80-ті роки, коли стали масово використовувати комп'ютери в школі. Це пояснюється простотою реалізації моделі контролю знань у вигляді тесту, особливо вибіркового.

Кожен тест складається з серії питань і відповідей, підібраних та побудованих у відповідності з певними принципами. Причому питання в цих тестах можна звести до двох типів:

- основані на пізнавані;

- основані на пригадуванні і доповненні.

Найбільшого поширення одержали питання основані на пізнаванні, які називаються вибірковими тестами. На екрані дисплею можна досить зручно для читання розмістити текст питання та варіанти відповідей на них. Завершення вибору відповіді на одне із них автоматично знімає інформацію про це питання і подає інформацію про наступне питання. Таким чином увага акцентується лише на одному питанні, що є зручно з точки зору психології. До кожного питання пропонується декілька відповідей, серед яких учень шукає вірну.

Серед тестів виділяють:

- альтернативні;

- великого вибору;

- перехресного вибору;

- з введенням правильної відповіді (завдання відкритої форми).

Альтернативні тести зводяться до відповіді “Так” чи “Ні”. Такі тести практично не використовують, бо тут висока ймовірність вгадування відповіді, а не осмисленого вибору. Великого вибору (багатоваріантні) тести пропонують вибір однієї відповіді з обмеженого числа запропонованих. Саме вони набули найбільшого поширення в комп'ютерних навчаючих програмах. З точки зору психології кількість варіантів вибору повинна коливатися в межах від трьох до семи. В комп'ютерних програмах вона, як правило, становить чотири -п'ять. Серед учнів при розв'язуванні таких тестів широкого поширення набула технологія відгадування відповіді шляхом вилучення невірних. Наприклад, при знаходженні добутку додатних чисел, одне з яких парне, відкидають варіант з від'ємним результатом або з числом, що закінчується непарною цифрою і, таким чином, вибирають ту відповідь, яка залишилася, не обчислюючи, звичайно, добуток. Щоб не допустити такі дії при виконанні контрольного завдання, рекомендується в тестах, як варіант відповіді, використовувати варіанти “вірної відповіді немає” або “вірна відповідь відсутня” чи “інша відповідь”.

В тестах перехресного вибору пропонується кілька питань і стільки ж відповідей, розміщених у довільній послідовності. Потрібно знайти правильну відповідь до кожного питання. Тести цього виду досить зручні при використанні контролюючих засобів для учнів, хоча комп'ютерна технологія їх обробки ще не до кінця освоєна. Мається на увазі, що ще не вироблено стереотипи реалізації моделі вибору відповіді.

Тести другого типу будуються так:

Учням пропонується зв'язний текст, в якому пропущені деякі числа, слова і т. д. І учні повинні заповнити ці пропуски. Ці тести зручно виконувати в зошитах з друкованою основою. Досвід проведення подібних тестувань показав, що їх доцільно використовувати в молодших класах, вони є досить дорогими із-за великого обсягу поліграфічних робіт.

Тести з введенням правильної відповіді (завдання відкритої форми) поділяють на :

- Коротка відповідь

У завданні цього типу студент повинен з клавіатури відповісти на поставлене питання - додати необхідне слово чи словосполучення. Відповідь повинна бути обмеженої довжини.

- Числова відповідь

Цей тип завдання є окремим випадком завдання з короткою відповіддю. Своєрідність завдання у тому, що відповідь повинна бути представлена у вигляді числа.

- Розрахунок за формулою

У тестовому завданні цього типу створюється математична формула відповідно до якої студент повинен провести розрахунок. Значення змінних, які входять у формулу, задаються випадково. Використовуючи ці значення, студент виконує розрахунок і числовий результат заносить у поле відповіді.

1.4 Вимоги до комп'ютерних навчальних програм

Успішне вирішення багатоаспектних проблем інформатизації навчального процесу можливе лише за дотримання психолого-педагогічних умов, які визначають результуючу ефективність навчально-пізнавальної діяльності. Актуальність психолого-педагогічної проблематики обумовлена передусім тим, що вона охоплює практично всі питання, пов'язані з використанням комп'ютерної техніки у навчальному процесі, починаючи з психолого-педагогічного обґрунтування, використання комп'ютерної техніки, безпосередньо, як засобу навчання, з'ясування психологічних особливостей використання комп'ютера студентами і учнями різних вікових груп, розробки комп'ютерно-орієнтованих методичних систем навчання різних навчальних предметів, і закінчуючи таким практично важливим питанням, як подолання психологічного бар'єру, що виникає у багатьох потенціальних користувачів (вчителів, керівників навчальних закладів, педагогів-дослідників) стосовно самої ідеї інформатизації всього навчального процесу і пов'язаною з цим необхідністю докласти певні зусилля для оволодіння новими методами і засобами навчальної діяльності.

До числа найневідкладніших проблем, які потребують теоретичного і експериментального обґрунтування і вирішення, можна віднести:

? визначення мети створення і застосування у навчальному процесі комп'ютерно-орієнтованих методичних систем навчання конкретних навчальних предметів:

? розробку методичних прийомів поєднання індивідуальних, групових і колективних форм комп'ютерне-орієнтованого навчання:

? розробку способів використання засобів навчання, які б забезпечували активізацію навчально-пізнавальної діяльності студентів, розвиток їх самостійності:

? розробку засобів навчання і методик їх застосування, спрямованих на реалізацію ефективного моніторингу навчального процесу та організацію ефективного управління навчальним процесом;

? визначення правильних педагогічне доцільних і обґрунтованих пропорцій між комп'ютери о-орієнтованими і традиційними формами навчання;

? формулювання та перевірку психолого-педагогічних вимог до педагогічних програмних засобів на всіх етапах навчального процесу;

? розробку ефективних форм управління навчально-пізнавальною діяльністю з орієнтацією на інформаційно-комунікаційні технології (ІКТ).

В основу використання засобів сучасних ІКТ в навчальному процесі, як і будь-яких традиційних засобів і систем навчання, повинні бути покладені загально визнані дидактичні принципи навчання. До них відносяться: принцип єдності навчання, виховання і розвитку: принципи науковості і систематичності: свідомості і творчої активності студентів у навчанні; принцип наочності, принцип міцності засвоєння знань, формування умінь і навичок; принцип диференційованого підходу до навчання кожного студента за умов колективної роботи класу; принцип розвиваючого навчання. Конкретизуючи вимоги до навчального процесу, організованого з використанням ІКТ, можна виділити як основні наступні принципи.

Принцип науковості

До змісту навчання слід включати тільки вірогідні наукові знання у формі, яка відповідає науковій моделі певного рівня адекватності, але не може трактуватись інакше, ніж прийнято у відповідній галузі науки. До змісту освіти, разом з тим, можуть включатись не тільки усталені в науці знання, але й фундаментальні проблеми сучасної науки. Принцип науковості визначає не тільки способи та критерії добору змісту навчального матеріалу, але й способи його подання відповідно до сучасного рівня наукових знань. У зв'язку з цим передбачається формування в студентів вмінь та навичок наукового пошуку, ознайомлення їх. з сучасними методами пізнання. До педагогічної моделі знань повинні бути включені як відомості про основні наукові факти_: закони певної предметної галузі, так і про способи, якими ці факти встановлено. Отже і відтворення навчального матеріалу, в тому числі з використанням засобів ІКТ, повинне відбуватись на основі моделей, які повинні бути адекватними науковому знанню і одночасно доступними для розуміння студентами. Способи подання навчального матеріалу повинні відповідати сучасним науковим методам пізнання. Такими є методи моделювання (фізичне, натурне, математичне, інформаційне), методи системного аналізу, які сприяють найбільш глибокому пізнанню об'єктів і явищ реального світу.

Принцип наочності

Навчальна діяльність студентів повинна відбуватись за максимально можливої модальності навчальних впливів. Таке розуміння принципу наочності потребує точного визначення тих дій, які необхідно виконати з предметами і засобами діяльності, щоб, з одного боку, виявити зміст майбутнього поняття, а з іншого -- подати цей зміст у вигляді знакових (або інших) моделей. На основі цього принципу можна сформулювати вимоги до програмних засобів та комп'ютеризованих систем навчання:

? у засобі слід використовувати (пред'являти студентові, обговорювати, аналізувати) тільки таку модель об'єкту вивчення, яка максимально сприяє реалізації мети навчання;

? модель, що реалізується програмне, слід подавати у формі, використання якої дає змогу найбільш чітко виділити і розмежувати суттєві ознаки об'єкту вивчення, зв'язки і відношення між його складовими, проявами досліджуваних явищ та їх причинно-наслідкову сутність;

? суттєві для аналізу різноманітних явищ та синтезу моделей прояви цих явищ та елементи моделі об'єкту вивчення повинні бути акцентовані (кольором, миганням, звуком тощо).

Найважливіша перевага комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання ґрунтується на сучасному розумінні принципу наочності і полягає у тому, що за умов використання педагогічних програмних засобів типу діяльнісних середовищ студенти не тільки споглядають явища; моделі явищ, які є об'єктами вивчення, а й здійснюють перетворюючу діяльність з цими об'єктами, вони не є пасивними спостерігачами досліджуваних процесів і явищ, оскільки активно впливають на їх перебіг, при цьому навчально-пізнавальна діяльність набуває дослідницького, творчого характеру.

Таким чином реалізуються суттєві дидактичні передумови успіхів у навчанні - емоційне включення, гностичність, наочність навчального матеріалу, дозована мультимодальність навчальних впливів, яка стимулює мимовільну увагу, індивідуалізація темпу подання навчального матеріалу. З використанням ІКТ з'являється можливість не тільки запропонувати, показати студентам модель об'єкта вивчення, а й організовувати діяльність студентів щодо її перетворення. Ефективність навчання підвищується тоді, коли студенти самостійно будують моделі, а не тільки споглядають їх у готовому вигляді. Займаючись створенням та аналізом наочних моделей, студенти можуть індивідуально або у невеликих групах проходити етапи наукового пізнання - виконувати декомпозицію системи, аналіз її складових, виділення суттєвих об'єктів та суттєвих ознак об'єкта з подальшим виконанням синтезу структури моделі системи або об'єкта.

Навчання із застосуванням комп'ютерного моделювання можна проводити по-різному: пропонувати студентам завдання на добудову моделі або проводити її видозмінення і переконструювання. Відповідним чином можуть бути побудовані і комп'ютерно-орієнтовані засоби унаочнення. Когнітивні моделі і засоби моделювання сприяють формуванню мислительних дій, мисленнєвого проектування і мисленнєвого експерименту.

Програмні засоби навчального призначення мають відповідати й вимогам педагогічної доцільності і виправданості їх застосування, які полягають у тому, що програмний засіб (гіпермедійну систему, інформаційну систему тощо) слід наповнювати таким змістом, який найбільш ефективно може бути засвоєний тільки за допомогою комп'ютера, і використовувати лише тоді, коли це дає незаперечний педагогічний ефект. У першу чергу це стосується демонстрацій процесів, реалізація яких за умов шкільного навчання ускладнена або неможлива.

Принцип систематичності й послідовності

Систематичність подання навчального матеріалу передбачає забезпечення передумов для створення студентом особистісної моделі знань, яка повинна бути внутрішньо несуперечливою системою, відповідати меті навчання, тобто бути максимально адекватною педагогічній моделі знань, яка с визначеною відповідно до мети навчання підмножиною наукового знання з відповідної галузі. У змісті цього принципу доцільно виділяти новин компонент -- спосіб реалізації навчальних дій, у ході виконання яких засвоюються знання. Для того, щоб в студентів з самого початку склалась система уявлень про діяльність, яку слід виконати: необхідно на початку навчання дати загальні установки; тобто створити орієнтувальну основу дій. Зміст навчального предмета і використання комп'ютерне-орієнтованих систем навчання повинні відображати логіку науки адекватно до її сучасного стану, відображати логіку системного розкриття сутності об'єктів і явищ дійсності; які вивчаються.

Отже, в об'єктах або явищах, моделі яких відтворюються за допомогою програмних засобів повинні бути виділені основні структурні елементи і суттєві зв'язки між ними, що дозволить уявити ці об'єкти чи явища як цілісні утворення. Діяльність студентів стосовно засвоєння матеріалу повинна відображати логіку системного аналізу об'єктів вивчення.

Принцип активного залучення всіх студентів до навчального процесу

Принцип активного залучення всіх студентів до навчального процесу вимагає від вчителя не тільки залучення студентів до активної діяльності на уроці. Важливим є усвідомлення студентом необхідності власної діяльності, надання йому можливості обрання таких її видів, які найкраще відповідають його здібностям. Формулювання вчителем критеріїв добору найбільш раціональних видів діяльності створює відповідну орієнтувальну основу. Одним із таких критеріїв є відповідність змісту діяльності студентів засвоєним знанням, причому активність виступає як вимога відтворення студентами не тільки предметних дій, а й навчальних дій, в ході яких відбувається засвоєння предметних вмінь. Звідси випливає, що зміст діяльності, яка організована з використанням ПЗНП, повинен відповідати засвоєним знанням. З іншого боку, якщо на меті є формування в студентів умінь, які входять як складові до педагогічної моделі знань, то організацію діяльності можна здійснювати як слідування певним рекомендаціям, сформульованим у вигляді опису послідовності дій. Якщо ж передбачено формування вмінь розв'язувати евристичні задачі, то необхідно надати студентам можливість самостійно будувати план дій. Комп'ютер і ПЗНП у цій ситуації можуть відігравати роль довідника.

Активність навчальної діяльності, як правило, визначається усвідомленістю цілей навчання (ближніх і віддалених), тому під час розробки і використання нових інформаційних технологій навчання слід до структури навчальної комп'ютерної програми вводити орієнтувальний компонент діяльності, який повинен поєднувати два види знань:

? знання мети діяльності, її предмета, знання засобів та основних етапів здійснення дії;

? знання, необхідні для успішної роботи з програмою: означення понять, теореми, закони, формули, правила, довідково-інформаційні дані.

Принцип індивідуалізації індивідуального підходу у навчанні

Під час створення і добору комп'ютерне-орієнтованих систем навчання, із застосуванням яких реалізується принцип індивідуалізації навчання, повинні враховуватись напрямки та рівні індивідуалізації Зокрема, під час добору методики подання та перевірки засвоєння предметних знань і вмінь студентів необхідно враховувати мотиваційні аспект індивідуально-особистісні, психофізіологічні особливості кожного студента. Важливим є також забезпечення визначення і наступного врахування індивідуального початкового рівня, тобто визначення обсягу та глибини засвоєння опорних знань, сформованої відповідних умінь, стійкості навичок.

Під час використання правильно спроектованих програмних засобів навчального призначення, які мають ознаки комп'ютерно-орієнтованих навчальних середовищ або електронних підручників на відміну від традиційних форм навчання, вказані вимоги реалізуються значно ефективніше.

Індивідуалізація навчання на основі НІТН може бути забезпечена при рефлексивному управлінні навчальною діяльністю. Для розв'язування цієї проблеми комп'ютерні програми повинні задовольняти наступні вимоги:

? використовуючи комп'ютерно-орієнтовану систему навчання, слід враховувати індивідуальні особливості студента, істотні для досягнення навчальної мети, причому не тільки найближчої а й віддаленої;

? використання комп'ютерно-орієнтованих систем навчання повинне забезпечувати врахування тривких і ситуативних індивідуальних особливостей студентів;

? у процесі накопичування даних про особливості конкретного студента з використанням комп'ютерно-орієнтованих систем навчання необхідно передбачати послідовне уточнення моделі студента, на основі якої відбувається управління пізнавальною діяльністю.

Принцип доступності

Доступністю визначається можливість досягнення мети навчання як загалом, так і на певному його етапі. Умовою й реалізації є наявність до початку навчання всіх його внутрішніх і зовнішніх передумов.

Принцип доступності пов'язаний з принципами систематичності і послідовності, оскільки тільки ті знання, які подаються у строгій послідовності, з дотриманням вимог систематичності, стають доступними для сприйняття І засвоєння. Отже:

? системи навчання повинні створюватися цілеспрямовано з урахуванням проблем організації навчальної діяльності і необхідності розвитку всіх її компонентів;

? комп'ютерні засоби навчання повинні створюватися на основі предметного змісту і відповідно до програм навчальних курсів, але при цьому можуть створюватися засоби для використання у вивченні різних навчальних дисциплін:

? системи навчання повинні створюватися для засвоєння системи понять: описаної з використанням ієрархії розумових дій і операцій суб'єкта навчання;

? інформаційно-комунікаційні технології навчання повинні органічно вписуватись у процес навчання, виступати як засоби колективної і самостійної діяльності учасників цього процесу;

? комп'ютерно-орієнтовані технології навчання повинні розроблятися і використовуватися з урахуванням вікових особливостей суб'єктів навчання:

? комп'ютерно-орієнтовані методичні системи навчання повинні задовольняти психолого-педагогічні, ергономічні дидактичні вимоги, створюватися на основі сучасних досягнень педагогічної науки:

? комп'ютерні програмні засоби слід супроводжувати докладним методичним забезпеченням, перед упровадженням в практику використання у навчальному процесі вони повинні пройти відповідні випробовування:

? комп'ютерні засоби навчання повинні легко адаптуватися до різноманітних конфігурацій обчислювальної техніки, а також відповідати рівню знань, умінь і навичок користувача, меті навчання, віковим особливостям студентів.

Визначення рівня досконалості педагогічного програмного забезпечення

Визначення рівня досконалості педагогічного програмного забезпечення проводиться, яс, правило, шляхом експертного оцінювання.

Формування оцінювального судження вимагає доведення до експерта чіткого формулювання певних критеріїв досконалості і якості програмного засобу, призначеного для використання у навчальному процесі.

Загальні вимоги до якості програмних засобів, сформульовані у формі номенклатури показників якості першого і другого рівня ДОТУ 285СМЇ4 та показників якості за ГОСТ 28195-84, яким повинні відповідати будь-які товарні (призначені для використання не тільки самим розробником) програмні Засоби, не є достатніми для визначення придатності використання програмного засобу у навчальному процесі.

Досвід використання програмних засобів у навчальному процесі дозволяє згрупувати критерії визначення якості педагогічного програмного засобу за кількома напрямами.

Загальнодидактичні та спеціальні методичні вимоги до ПЗНП

Найбільш суттєвим для оцінювання придатності комп'ютерних засобів навчання до використання у навчальному процесі є ступінь відповідності педагогічного програмного забезпечення (ППЗ) загальним дидактичним вимогам та вимогам методики навчання конкретної навчальної дисципліни.

Перга за все має визначатись придатність програмних засобів для використаній у класно-урочній організаційній формі навчання, інших формах навчання. Обов'язковим є також визначення типу уроку, на якому може бути використаний засіб (урок засвоєння нових знань; формування нових умінь, навичок; застосування вмінь, навичок; узагальнення, систематизація вмінь, навичок; перевірка, визначення рівня навчальних досягнень; корекція знань, умінь, навичок; комбінований).

Одним з критеріїв оцінювання та доцільності використання певного ППЗ може бути кількість розділю, тем, при вивченні яких може бути використаний : ППЗ.

Використання ППЗ на певному етапі навчання (на певному уроці) визнається доцільним, якщо:

а) забезпечується вища, ніж при використанні традиційних засобів навчання, ефективність навчання;

б) неможливо реалізувати певні засоби навчання у вигляді матеріальних, об'єктів (оригіналів у природних умовах, оригіналів у штучних умовах, модельних еквівалентів оригіналів-фізичних моделей);

в) відповідні вербально-знакові, графічні (статичні та динамічні), знакові, логічно-математичні моделі мають недостатню наочність та зрозумілість або надмірну складні. [5]



2. ХАРАКТЕРИСТИКА СЕРЕДОВИЩА С++ BUILDER

Слідуючи піонерській традиції низхідного візуального стилю програмування Delphi на Об'єктному Паскалі, корпорація Borland випустила на ринок систем швидкої розробки додатків RAD (Rapid Application Development) могутню систему під назвою C++ Builder на мові C++.

Замість окремого інструментарію, що оперує візуальними елементами управління, в C++ Builder інтегрована так звана Палітра компонентів, розділена картотечними вкладками на декілька функціональних груп. Функціональні можливості що поставляються компонентам, можна досить просто модифікувати, а також розробляти компоненти, що володіють абсолютно новою оригінальною поведінкою.

Система містить Бібліотеку з більше 100 повторно використовуваних візуальних компонентів, які перетягуються мишею на форму і відразу стають елементами управління прототипу вашої програми. Окрім відомих елементів управління Windows FACE="Times New Roman" (кнопки, лінійки прокрутки, поля редагування, прості і комбіновані списки і так далі) Бібліотека містить нові компоненти підтримки діалогів, обслуговування баз даних та багато інших.

Після розміщення компонентів на формі, Інспектор об'єктів допоможе встановлювати їх властивості і наказувати дії кодам обробки. Проект будуватиметься поступово, на тлі вироблюваних вами змін у властивостях, подіях і функціях використовуваних елементів. Добре продумано розділення і редагування програмного модуля по двох його частинам: інтерфейсною і власне кодовою.

Досвідченим програмістам C++ сподобається синтаксис і структура кодів, які розробляються на C++Builder програм, хоча його графічне оформлення помітно відрізняється від традиційних оболонок систем розробки. Завдяки графічним засобам інтегрованого середовища C++Builder, новачки зможуть швидше освоїти стиль об'єктно-орієнтованого програмування на C++, чим при використанні традиційного програмно-текстового інтерфейсу інших систем.

C++Builder підтримує основні принципи об'єктно-орієнтованого програмування - інкапсуляцію, поліморфізм і наслідування, а також нововведені специфікації і ключові слова в стандарті мови.

C++ [3]

Запускається C++ Builder звичайним способом, тобто вибором з меню Borland C++builder 6 команди C++builder 6 (мал. 1).

Мал. 1. Запуск C++builder

Вид екрану після запуску C++ Builder трохи незвичайний (мал. 1.2). Замість одного вікна на екрані з'являються п'ять:

§ головне вікно -- C++builder 6;

§ вікно стартової форми -- Form1 ;

§ вікно редактора властивостей об'єктів -- Object Inspector ;

§ вікно проглядання списку об'єктів -- Object Treeview ;

§ вікно редактора коди -- Unitl.cpp .

Вікно редактора коди майже повністю закрите вікном стартової форми.

Мал. 2. Вид екрану після запуску C++ Builder

У головному вікні (мал. 3) знаходиться меню команд, панелі інструментів і палітра компонентів. Вікно стартової форми (Form1 ) є заготовкою головного вікна програми, що розробляється.

Мал. 3. Головне вікно

Вікно Object Inspector (мал. 4) -- вікно редактора властивостей об'єктів призначене для редагування значень властивостей об'єктів. У термінології візуального проектування об'єкти -- це діалогові вікна і елементи управління (поля введення і виводу, командні кнопки, перемикачі і ін.). Властивості об'єкту -- це характеристики, що визначають вигляд, положення і поведінку об'єкту. Наприклад, властивості Width і Height задають розмір (ширину і висоту) форми, властивості тори і Left -- положення форми на екрані, властивістьcaption -- текст заголовка. У верхній частині вікна вказаний об'єкт (ім'я об'єкту), значення властивостей якого відбиті у вікні ObjectInspector .

Мал. 4. На вкладці Properties перераховані властивості об'єкту і вказані їх значення

У вікні редактора коду (мал. 5), яке можна побачити, відсунувши убік вікно форми, слід набирати текст програми. На початку роботи над новим проектом вікно редактора коди містить сформований C++ Builder шаблон програми.

C++ Builder дозволяє програмістові розробляти програми, які працюють з графікою на поверхні форми можна розмістити картинку, сформовану з графічних примітивів, або ілюстрацію, створену в графічному редакторові або отриману в результаті сканування фотографії, що також корисно при створенні навчальних програм.

Мал. 5. Вікно редактора коду

Більшість сучасних програм, що працюють в середовищі Windows, є мультимедійними. Такі програми забезпечують проглядання відеороликів і мультиплікації, відтворення музики, мови, звукових ефектів. Типові приклади мультимедійних програм -- ігри і навчальні програми.

C++ Builder надає в розпорядження програміста два компоненти, які дозволяють розробляти мультимедійні програми:

§ Animate -- забезпечує вивід простій, не супроводжуваній звуком анімації;

§ MEDIAPlayer -- дозволяє вирішувати складніші завдання, наприклад відтворювати відеоролики, звук і супроводжувану звуком анімацію.

Також, до складу C++ Builder включені компоненти, використовуючи які програміст може створювати програми роботи з файлами даних у форматах dbase, Microsoft Access, Infomix і Oracle і ін. Крім того, у C + + Builder досить уніфікована система управління реєстром, через спеціальний клас TRegistry. Робота з реєстром в основному полягає в зчитуванні певних параметрів, їх запису, створення і видалення розділів.

Саме тому, для написання навчальної програми було обрано C++ Builder - програмний компонент створений спеціально для візуального програмування. За рахунок застосування мови С++ Builder було досягнуто найбільш легшого візуального ефекту, що в свою чергу значно поліпшує консоль керування даною програмою, як для студента, так і для викладача. Це свідчить про те, що програма є зручною для використання для всіх вікових категорій і не залежить від попередньої підготовки користувачів. По-друге, до уваги також треба брати операційну систему на якій може використовува тися даний програмний продукт. Такими виявилися Linux Ubuntu 10.10, Windows XP, Vista, 98, Me, Windows 7.



3. ПРАКТИЧНА РЕАЛІЗАЦІЯ

Для створення навчальної програми в C++ Builder для початку потрібно визначитись із вмістом цієї програми і областю її застосування. Можна розробити програму - тестер, яка пропонуватиме вибір правильної відповіді із декількох можливих (мал. 6).

Основний зміст редагованого алгоритму контролюючої програми складають тестові завдання, кожне з яких містить частину з тестовим питанням та еталонні відповіді. Службовий рядок тестового завдання містить кількість часу в хвилинах та секундах, що відводиться на відповідь, та режим ідентифікації еталонної відповіді.

Мал. 6. Тести великого вибору

Для математичних і фізичних задач корисною буде програма, яка перевірятиме числовий результат розв'язаної задачі (Мал. 7).

Мал. 7. Тести з введенням правильної відповіді

Крім того, в навчальній програмі повинен бути і теоретичний матеріал представлений в текстовій або іншій формах.

Також, як зазначалось вище, педагогічні програмні засоби передбачають велику кількість і високу якість ілюстративних матеріалів (рисунків, графіків, карт, схем, фотографій, відеофрагментів, звукових рядів, інтерактивних моделей, тренажерів, 2D-, 3D-анімацій та ін.), що сприяє високому рівню ефективності навчання.

Враховуючи вищесказане, у середовищі C++ Builder було створено навчальну програму для вивчення і перевірки навчальних досягнень учнів. Дана програма може бути використана на уроках математики, інформатики, фізики, хімії. Програма складається з самого файлу програми з розширенням .exe та папки з текстовими документами, де є: теоретичний матеріал, завдання та правильні варіанти відповідей. Результат тестування записується у текстовий файл. Дана навчальна програма була апробована учнями 6 класу на уроці математики при вивченні теми рівняння. Великою її перевагою є те, що при вивченні нової теми вчителю потрібно змінити лише текстові документи із завданнями та теоретичним матеріалом.

Мал. 8. Папка з програмою



На мал. 9 показано як виглядає проект програми в середовищі C++ Builder.

Мал. 9 . Проект програми в середовищі C++ Builder

Для реалізації функцій даної навчальної програми у проект додано чотири форми. Перша з форм це головна форма, де у меню файл є пункти: розпочати тестування; теоретичний матеріал; закрити.

Мал. 10 . Головна форма програми



При натисненні на пункт меню «Розпочати тестування» з'являється друга форма,

Мал. 11 . Форма введення прізвища і ім'я

де потрібно ввести своє прізвище і ім'я, а після натиснення кнопки «Розпочати» з'являється третя форма перевірки знань із завданнями, де у поле потрібно ввести правильний варіант відповіді (мал. 12):

Мал. 12 . Форма перевірки знань

Після проходження всіх завдань, в цьому ж вікні, з'являється результат і програма сама виставляє оцінку, показує варіанти відповідей і записує результат тестування в текстовий файл (мал. 13).

Мал. 13 . Форма з результатами

У даній програмі було використано ряд компонентів середовища C++ Builder. А саме:

1	Label	Мітки
2	Edit	Поля редагування
3	Button	Командна кнопка
4	sMemo	Поле
5	MainMenu	Головне меню

Нижче приведений фрагменти програми, якими описується кожна із форм:

Лістінг 1. Головна форма (заголовний файл)

//---------------------------------------------------------------------------

#ifndef Unit1H

#define Unit1H

//---------------------------------------------------------------------------

#include <Classes.hpp>

#include <Controls.hpp>

#include <StdCtrls.hpp>

#include <Forms.hpp>

#include <ComCtrls.hpp>

#include <ExtCtrls.hpp>

#include <jpeg.hpp>

#include "sButton.hpp"

#include <Menus.hpp>

//---------------------------------------------------------------------------

class TForm1 : public TForm

{

__published: // IDE-managed Components

TLabel *Label1;

TLabel *Label2;

TMainMenu *MainMenu1;

TMenuItem *N1;

TMenuItem *N2;

TMenuItem *N4;

TMenuItem *N5;

TMenuItem *N6;

TMenuItem *N3;

TMenuItem *N7;

TImage *Image1;

void __fastcall sButton1Click(TObject *Sender);

void __fastcall sButton2Click(TObject *Sender);

void __fastcall N5Click(TObject *Sender);

void __fastcall N4Click(TObject *Sender);

void __fastcall N3Click(TObject *Sender);

void __fastcall N7Click(TObject *Sender);

void __fastcall N6Click(TObject *Sender);

private: // User declarations

public: // User declarations

__fastcall TForm1(TComponent* Owner);

};

//---------------------------------------------------------------------------

extern PACKAGE TForm1 *Form1;

//---------------------------------------------------------------------------

#endif

Лістінг 2. Головна форма

//---------------------------------------------------------------------------

#include <vcl.h>

#pragma hdrstop

#include "Unit1.h"

#include "Unit2.h"

#include "Unit3.h"

#include "Unit4.h"

//---------------------------------------------------------------------------

#pragma package(smart_init)

#pragma link "sButton"

#pragma resource "*.dfm"

TForm1 *Form1;

//---------------------------------------------------------------------------

__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)

: TForm(Owner){

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::sButton1Click(TObject *Sender)

{

Form1->Visible=false;

Form3->Show();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::sButton2Click(TObject *Sender)

{

Form4-> Visible=true;

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::N5Click(TObject *Sender)

{

Form4-> Visible=true;

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::N4Click(TObject *Sender)

{

Form1->Visible=false;

Form3->Show();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::N3Click(TObject *Sender)

{

ShowMessage("Навчальна програма версія 1.0 - 2013");

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::N7Click(TObject *Sender)

{

ShowMessage("Автор програми Свідрик В.");

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::N6Click(TObject *Sender)

{

Close();

}

//---------------------------------------------------------------------------

Лістінг 3. Форма введення прізвища і ім'я

//---------------------------------------------------------------------------

#include <vcl.h>

#pragma hdrstop

#include "Unit1.h"

#include "Unit2.h"

#include "Unit3.h"

//---------------------------------------------------------------------------

#pragma package(smart_init)

#pragma resource "*.dfm"

TForm3 *Form3;

//---------------------------------------------------------------------------

__fastcall TForm3::TForm3(TComponent* Owner)

: TForm(Owner)

{

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm3::Button1Click(TObject *Sender)

{

if (LabeledEdit1->Text!="")

{

Form3->Visible=false;

Form2->Show();

}

else

MessageBox(NULL,"Перед початком работи Ви повинні ввести прізвище, імя!","Повідомлення", MB_OK);

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm3::FormClose(TObject *Sender, TCloseAction &Action)

{

Application->Terminate();

}

Лістінг 4. Форма тестування

//---------------------------------------------------------------------------

#include <vcl.h>

#pragma hdrstop

#include "Unit1.h"

#include "Unit2.h"

#include "Unit3.h"

#include "fstream.h"

//---------------------------------------------------------------------------

#pragma package(smart_init)

#pragma resource "*.dfm"

TForm2 *Form2;

AnsiString ans[10], fname, yan[10], fio;

int nq=1, i=0;

int y=0, n=0, m;

//---------------------------------------------------------------------------

__fastcall TForm2::TForm2(TComponent* Owner)

: TForm(Owner)

{

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm2::FormShow(TObject *Sender)

{

fio=Form3->LabeledEdit1->Text;

fname="MyTXT\\q"+IntToStr(nq)+".txt";

Memo1->Lines->LoadFromFile(fname);

char s[20];

ifstream ifs("MyTXT\\answers.txt");

if (!ifs)

{

ShowMessage("Файл не вдається відкрити");

return;

}

while (! ifs.eof())

{

ifs.getline(s,20);

ans[i]=(AnsiString)s;

i++;

}

//Edit1->Text=ans[0]+";"+ans[1]+";"+ans[2];

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm2::Button1Click(TObject *Sender)

{

if (Edit1->Text==ans[nq-1])

{

yan[nq-1]=Edit1->Text;

y++;

}

else

{

yan[nq-1]=Edit1->Text;

n++;

}

nq++;

if (nq<=10)

{

fname="MyTXT\\q"+IntToStr(nq)+".txt";

Memo1->Lines->Clear();

Memo1->Lines->LoadFromFile(fname);

Edit1->Clear();

}

else

{

Memo1->Lines->Clear();

if (y==10)

m=5;

else

if (y==9)

m=5;

else

if (y==8)

m=4;

else

if (y==7)

m=4;

else

if (y==6)

m=3;

else

if (y==5)

m=3;

else

if (y==1)

m=3;

else

m=2;

Label1->Visible=false;

Edit1->Visible=false;

Button1->Visible=false;

Button2->Visible=true;

Memo1->Font->Size=15;

Memo1->Lines->Add("Шановний "+fio+"!");

/*---------------------------------------------------------------------------

for (int j=0; j<=2; j++)

{

Memo1->Lines->Add("Завдання №"+IntToStr(j+1));

Memo1->Lines->Add("Правильна відповідь: "+ans[j]+";");

Memo1->Lines->Add("Ваша відповідь: "+yan[j]+";");

}

---------------------------------------------------------------------------*/

Memo1->Height=217;

Edit2->Visible=true;

Edit3->Visible=true;

Edit4->Visible=true;

Edit5->Visible=true;

Edit6->Visible=true;

Edit7->Visible=true;

Edit8->Visible=true;

Edit9->Visible=true;

Edit10->Visible=true;

Edit11->Visible=true;

Edit12->Visible=true;

Edit13->Visible=true;

Edit14->Visible=true;

Edit15->Visible=true;

Edit16->Visible=true;

Edit17->Visible=true;

Edit18->Visible=true;

Edit19->Visible=true;

Edit20->Visible=true;

Edit21->Visible=true;

Edit22->Visible=true;

Edit23->Visible=true;

Edit24->Visible=true;

Edit25->Visible=true;

Edit26->Visible=true;

Edit27->Visible=true;

Edit28->Visible=true;

Edit29->Visible=true;

Edit30->Visible=true;

Edit31->Visible=true;

Edit32->Visible=true;

Edit33->Visible=true;

Edit34->Visible=true;

Edit12->Visible=true;

Edit7->Text=ans[0];

Edit9->Text=ans[1];

Edit11->Text=ans[2];

Edit15->Text=ans[3];

Edit18->Text=ans[4];

Edit21->Text=ans[5];

Edit24->Text=ans[6];

Edit27->Text=ans[7];

Edit30->Text=ans[8];

Edit33->Text=ans[9];

if (yan[0]==ans[0])

Edit8->Font->Color=clGreen;

else

Edit8->Font->Color=clRed;

Edit8->Text=yan[0];

if (yan[1]==ans[1])

Edit10->Font->Color=clGreen;

else

Edit10->Font->Color=clRed;

Edit10->Text=yan[1];

if (yan[2]==ans[2])

Edit12->Font->Color=clGreen;

...