Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Веб-технології створення електронних підручників з математики (на прикладі підручників з комп’ютерної алгебри)
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Магістерська робота
Предмет:
Прикладна математика та інформатика
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
ЗМІСТ
ВСТУП………………………………………………………………………..
4
РОЗДІЛ 1. Електронні системи навчання……………………………….
10
1.1. Інформатизація освіти………………………………………………..
10
1.2. Системи дистанційного навчання………………………………….
15
1.3. Стандарти систем дистанційного навчання ……………………..
19
РОЗДІЛ 2. Технології створення ЕП та його структура………………
25
2.1. Електронний підручник ……………………………………………
25
2.2. Принципи побудови електронного навчального посібника…….
28
2.3. Веб-технології та редактори формул. Порівняльний аналіз……
33
2.4. Структура програмного засобу. Сценарії використання………
44
РОЗДІЛ 3. Зміст ЕП «Комп’ютерна алгебра»………………………….
52
3.1. Розділи ЕП «Комп’ютерна алгебра»……………………………..
52
3.2. Теоретичний матеріал ЕП «Комп’ютерна алгебра»…………….
54
3.3. Інтерактивні відео-уроки ЕП «Комп’ютерна алгебра»…………
55
3.4. Контрольні завдання ЕП «Комп’ютерна алгебра»………………
56
3.5. Тестові завдання ЕП «Комп’ютерна алгебра»…………………..
57
ВИСНОВКИ..................................................................................................
59
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………
62
ДОДАТКИ
68
Додаток А. Діаграма пакетів………………………………………………….
68
Додаток Б. Поведінка користувачів в залежності від реєстрації…………
69
Додаток В. Use case diagram ………………………………………………….
70
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ
ADL (AdvancedDistributedLearning)
розширене розподілене навчання
ASP (ActiveServerPages)
активнісерверністорінки
CAM (ContentAggregationModel)
вміст модулі агрегації
LMS (Learning Management System)
система управління навчанням
SCORM (Sharable Content Object Reference Model )
стандарт, розроблений для систем дистанційного навчання
ЕП
електронний підручник
ІКТ
інформаційно-комунікаційні технології
КА
комп’ютерна алгебра
ВСТУП
Сучасний період розвитку цивілізованого суспільства, як відомо, характеризується процесом інформатизації суспільства.
Інформатизація суспільства - це глобальний соціальний процес, який виділяється тим, що переважаючим видом діяльності в сфері суспільного виробництва є збір, обробка, зберігання, передача та використання інформації, що здійснюються на основі сучасної обчислювальної техніки, а також на базі різноманітних засобів інформаційного обміну.
Засоби інформатизації суспільства забезпечують :
• активне використання інтелектуального потенціалу соціуму, сконцентрованого в науковій, виробничій та інших видах діяльності його членів;
• інтеграцію інформаційних технологій з науковими та виробничими, що сприяє розвитку багатьох сфер суспільного виробництва, інтелектуалізацію трудового процесу;
• професіональний рівень інформаційного обслуговування, можливість доступу кожного члена суспільства до джерел достовірної інформації, візуалізацію представленої інформації, значимість використовуваних даних.
Процеси, що відбуваються у зв'язку з інформатизацією суспільства, сприяють не тільки прискоренню науково-технічного прогресу, інтелектуалізації всіх видів людської діяльності, а й створенню якісно нового інформаційного середовища соціуму, що забезпечує розвиток
творчого потенціалу індивіда.
Одним з пріоритетних напрямків процесу інформатизації сучасного суспільства є інформатизація освіти - процес забезпечення сфери освіти методологією і практикою розробки та оптимального використання сучасних або нових інформаційних технологій (НІТ), орієнтованих на реалізацію психолого-педагогічних цілей навчання, виховання.
У дипломній роботі розглянуто одну із сторін процесу інформатизації суспільства і освіти – створення за допомогою сучасних веб-технологій і використання на практиці однієї з форм навчання з використанням засобів нових інформаційних технологій (НІТ) – електронного підручника. Такий підручник може містити текст, графіки, зображення, аудіо-, відео-файли та формули. Оскільки дисципліна «Інформаційні технології в математиці» передбачає розв’язання задач з використанням формул у таких середовищах як Maple та MathCad, увагу було приділено сучасним редакторам формул.
У підсумку розроблений ЕП може використовуватись у курсі дистанційного навчання з дисципліни «Інформаційні технології в математиці» для ознайомлення з новим матеріалом, або опрацювання та закріплення вже отриманих знань.
Актуальність теми полягає у виборі з-поміж існуючих веб-технологій ефективної для створення електронних підручників з математики.
Мета дипломного проекту – обрати адекватну технологію створення електронних підручників з математики та довести її ефективність на прикладі ЕП «Комп’ютерна алгебра».
Виходячи з мети дослідження було поставлено наступні завдання дослідження:
розглянути існуючі веб-технології, що використовуються для створення електронних підручників (з математики), зробити порівняльній аналіз та обрати оптимальну веб-технологію для подальшої реалізації підручника;
проаналізувати методичні матеріали з дисципліни «Інформаційні технології в математиці» та відібрати необхідний матеріал для наповнення підручника;
розробити архітектурні моделі, сформулювати функціональні та не функціональні вимоги;
спроектувати структуру програмного засобу дистанційного навчання;
побудувати оболонку електронного підручника за допомогою ASP.Net.
створити теоретичний блок та практичний блок електронного підручника, використовуючи обрані веб-технології;
Об'єктом дослідження дипломної роботи є веб-технології створення дидактичних матеріалів для систем дистанційного навчання.
Предмет дослідження є сучасні веб-технології створення електронних підручників з математики.
Наукове і практичне значення роботи полягає у розгляді, порівнянні, аналізі існуючих веб-технологій та виборі однієї адекватної для створенні ЕП ,який у подальшому може використовуватися у навчальному процесі.
Електронний підручник «КА» – це комп’ютерний навчальний засіб, призначений для використання у вищих навчальних закладах в межах дисциплін, де вивчається комп’ютерна алгебра.
Підручник має зручний у використанні інтерфейс користувача, а використання гіпертексту дозволяє зручно і швидко знайти потрібний матеріал.
Окремий інтерактивний блок відео-уроків, який був виконаний з використанням Adobe Flash, на мою думку, буде сприяти більш якісному засвоєнню відповідного матеріалу, а також надасть можливість переглядати відео-урок саме для потрібної функції або компоненту.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. У межах кафедри інформатики Херсонського державного університету викладається курс «Інформаційні технології в математиці», де студентами вивчаються алгоритми розв’язання задач за допомогою програмних засобів Maple та MathCad. Протягом викладання цієї дисципліни виникали незручності пов’язані з тим, що не існувало навчального засобу, який би містив комплек знань як з Maple так і з MathCad-у. Тож було прийняте рішення щодо розробки такого ЕП, який буде використовуватися кафедрою інформатики для викладання вищезгаданої дисципліни.
Апробація результатів дисертації:
Роботу було апробована на Всеукраїнській науково-практичній конференції «Науково-дослідна робота студентів стан,пролеми та перспективи» (від 20 жовтня 2011).Було опубліковано тези «Основи копютерної алгебри».
Стаття до Магістерських студій (альманах) (2012-2013 р.)
Всеукраїнська науково-практичній конференція «Науково-дослідна робота студентів стан,пролеми та перспективи» (жовтень 2012 р.)
Участь у Всеукраїнському конкурсі студентських наукових робіт з природничих, технічних та гуманітарних наук 2012-2013 н.р. за напрямом «Легка промисловість».
Публікації.
Бережна О. Система комп’ютерної алгебри Maple / О. Бережна // ХДУ.– 2011. – 3 ст.
Бережна О. Створення електронного підручника «Основи комп’ютерної алгебри» з відео-уроками на прикладі існуючих редакторів / О. Бережна // Матеріали студентської науково-практичної конференції «Науково-дослідна робота студентів: стан, проблеми, перспективи».– 2012. – 3 ст.
Структура роботи.
Дипломний проект складається зі вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел, переліку умовних позначень та додатків.
У першому розділі дипломного проекту мова йде про використання інформаційних технологій в суспільстві і освіті, про основні види програмно-педагогічного засобу та про основні аспекти його застосування.
У другому розділі розглядаються принципи побудови електронних навчальних посібників, визначаються недоліки та переваги існуючих веб-технологій, аналізуються обрані технології, проводиться характеристика сучасних редакторів формул та описуються сценарії використання програмного засобу.
У третьому розділі проводиться розгляд функціональних можливостей ЕП.
РОЗДІЛ 1
Електронні системи навчання
1.1. Інформатизація освіти
Рівень розвитку країни значною мірою визначається рівнем розвитку освіти, яка повинна на нинішньому етапі розвитку цивілізації швидко й адекватно реагувати на потреби суспільства, позбавляючись шляхом проведення кардинальних реформ притаманного теперішній освіті консерватизму. Одним із важливих чинників реформування освіти є її інформатизація. Побудова ефективних систем інформатизації освіти з урахуванням світового досвіду, особливостей і реалій стану вітчизняної освіти – одна із актуальних і важливих наукових і практичних проблем [1, с.15].
В Україні рівень інформатизації суспільства в цілому і освіти зокрема суттєво нижчий від рівня інформатизації суспільства й освіти розвинутих країн [1, с.24].
Серед основних стратегічних цілей розвитку інформаційного суспільства в Україні, зокрема, названі:
прискорення розробки та впровадження новітніх конкурентоспроможних ІКТ в усі сфери суспільного життя;
забезпечення комп’ютерної та інформаційної грамотності населення, насамперед, шляхом створення системи освіти, орієнтованої на використання новітніх ІКТ у формуванні всебічно розвиненої особистості;
створення загальнодержавних інформаційних систем, насамперед, у сферах охорони здоров’я, освіти, науки, культури, охорони довкілля [2].
Одним із головних державних завдань є інформатизація освіти. Інформатизація України передбачає, що її невід’ємною складовою є інформатизація системи освіти, яка має здійснюватися згідно з єдиними державними нормативами. При цьому необхідно звертати на особливості системи освіти в цілому.
Інформатизація освіти повинна в першу чергу вирішувати освітні завдання, які були поставлені суспільством.
Для виконання своєї місії освіта повинна бути реформована таким чином, щоб своєчасно й адекватно реагувати на виклики суспільства, продиктовані розвитком людської цивілізації [3, с.45].
Основні проблеми, які треба вирішувати в сфері освіти у процесі її реформування визначено у статті В. Г. Кременя «Суспільство знань і якісна освіта».
По-перше, у зв’язку з тим, що зміна ідей, знань і технологій відбувається швидше, ніж зміна людського покоління, навчити людину на все життя за звичної, традиційної освіти неможливо. Тому слід змінювати функції навчального процесу в освітніх закладах. Поряд із засвоєнням базових знань необхідно навчати учнів самостійно оволодівати новими знаннями та інформацією, навчити навчатися, виробити потребу в навчанні впродовж життя. Суттєвою є також функція навчального процесу – навчити людину використовувати отримані знання у своїй практичній діяльності. Особливо це важливо в умовах, коли людство рухається до нової якості суспільного розвитку – суспільства знань, вирішальним чинником якого буде Людина, здатна діяти на основі отриманих знань і їх практичного використання [3, с.56].
По-друге, враховуючи, що процес глобалізації, який супроводжується розвитком сучасних інформаційних технологій, суттєвим чином збільшує сферу комунікації, у якій живе і функціонує людина. Вона отримує нескінченну множину інформаційних впливів з усього світу, вступає у відносини і контакти з громадянами своєї та інших країн. Ці впливи не тільки різноманітні, а й часто суперечливі, протилежні, що суттєвим чином ускладнює визначення самостійної позиції людини. Тому навчально-виховний процес в освітніх закладах, а також і соціальне середовище суспільства в цілому, мають бути максимально орієнтовані на формування розвиненої, самодостатньої особистості [3, с.57].
По-третє, зважаючи, що сенсом і основним показником прогресу людства є розвиток кожної окремої людини на основі її здібностей, актуальним є завдання максимально наблизити навчання і виховання кожної дитини до її сутності , здібностей та особливостей. На перший план тут виступає принцип дитиноцентризму в значенні уваги до кожної дитини з її сутнісними характеристиками. Організація навчально-виховного процесу за принципом дитиноцентризму єдиний шлях формування людиноцентристського, гуманного, демократичного й ефективного сучасного суспільства і єдиний шлях до щастя кожної людини. Упровадження принципу дитиноцентризму потребує як зміни навчальних планів, так і зміни взаємовідносин учителя й учня (професора і студента). З огляду, насамперед, на застосування нових інформаційних технологій, учитель має бути партнером учня в навчанні і розвитку [3, с.58].
Для виконання освітою її місії треба, щоб держава забезпечила максимально наближені стартові можливості дітей із різних сімей у здобутті освіти [ 4,с.75].
У вирішенні першої із зазначених проблем сучасні інформаційні технології, враховуючи можливості Інтернету, мають вирішальне значення. Такі їх властивості як [ 4,с.76]:
можливість надавати практично необмежені обсяги інформації з будь-яких галузей знань;
можливість доступу до інформаційних ресурсів у будь-який час і в будь-якому місці;
наявність в Інтернеті значної кількості спеціальних навчальних курсів із різних дисциплін, яка постійно збільшується;
можливості дистанційного навчання дозволяють кожній людині, яка має можливість користуватися сучасними інформаційними технологіями, навчатися в будь-який моменти впродовж усього свого життя, самостійно вибираючи бажану галузь і траєкторію навчання.
Завдання інформатизації освіти полягає у вирішенні цієї проблеми – постійне оновлення програмних і технічних засобів з урахуванням досягнень у сфері педагогічних та технічних наук, спрямованих на спрощення пошуку корисних знань, їх засвоєння і застосування на практиці.
Друга проблема – необхідність формування розвиненої, самодостатньої особистості, здатної приймати правильні рішення в умовах дії на неї все зростаючої кількості різноманітних впливів, часто суперечливих і протилежних – значною мірою є породженням інформатизації суспільства в цілому і освіти зокрема. Її вирішення окрім відповідної орієнтації навчально-виховного процесу в освітніх закладах на формування особистості, очевидно, може здійснюватися і засобами інформаційних технологій. Завдання інформатизації освіти у вирішенні цієї проблеми – розробка з урахуванням досягнень психологічної науки спеціального програмного забезпечення, присвяченого формуванню особистості, а також врахування під час розробки програм з інших навчальних предметів фактору впливу їх майбутнього використання на формування особистості [ 4,с.83].
У вирішенні третьої проблеми ключову роль повинні відігравати засоби інформаційних технологій. На сьогодні створено навчальні комп’ютерні програми і системи, які можуть адаптуватися до здібностей учня. Завдання інформатизації освіти полягає у вирішенні цієї проблеми – створення спільно з фахівцями у галузях педагогіки та психології навчальних комп’ютерних систем, які дозволять наблизити навчання і виховання кожного учня до її сутності , особливостей та здібностей.
Приклади, наведені вище, свідчать, що інформатизація освіти є необхідним засобом і важливою складовою реформування освіти. Без її інформатизації перехід системи освіти на новий рівень не можна уявити. Також треба зазначити, що використання інформаційних технологій необхідне і корисне у нинішній освіті.
Основною сутністю інформатизації освіти є використання інформаційних технологій у різних видах діяльності, які здійснюються в системі освіти. Тому, досліджуючи систему освіти як об’єкт інформатизації, основну увагу необхідно приділити дослідженню цих видів діяльності, визначити критерії їх класифікації, виходячи з психолого-педагогічних та інформаційних характеристик і класифікувати їх за визначеними критеріями [5].
Здійснення інформатизації освіти України на належному рівні з максимальною вигодою, зокрема, економічною, потребує також [6]:
дослідити сучасний стан застосування засобів ІКТ в освіті;
дослідити фактори, що впливають на ефективність використання засобів ІКТ;
дослідити відповідність існуючих засобів ІКТ визначеним основним вимогам та можливість їх ефективного використання для інформатизації усіх видів діяльності в освіті;
сформулювати основні вимоги до перспективних засобів ІКТ;
проаналізувати існуючі способи організації розробки і виробництва засобів ІКТ та забезпечення ними закладів і установ освіти в Україні і за рубежем;
проаналізувати науково-технічний і промисловий потенціал України щодо розробки і тиражування засобів ІКТ для інформатизації освіти;
розробити рекомендації щодо найбільш доцільних способів організації розробки і тиражування засобів ІКТ та забезпечити ними заклади і установи освіти;
розробити рекомендації щодо підвищення ефективності використання засобів ІКТ в закладах і установах освіти України;
дослідити існуючі способи моніторингу стану інформатизації установ і закладів освіти і ефективності використання засобів ІКТ.
1.2. Системи дистанційного навчання
В наш час система освіти активно використовує інформаційні технології і комп’ютерні телекомунікації. Особливо динамічно розвивається система дистанційної освіти , чому сприяє низка факторів, і перш за все – оснащення освітніх установ потужною комп’ютерною технікою і розвиток співтовариства мереж Інтернет.
Розвиток інформаційних технологій надав нову, унікальну можливість проведення занять – впровадження дистанційної форми навчання. Вона, по-перше, дозволяє вибрати час і місце для навчання, по-друге, дає можливість навчатися особам, позбавленим отримати традиційну освіту через певні причини, по-третє, використовувати у навчанні нові інформаційні технології, по-четверте, в певній мірі зменшує витрати на навчання. З іншого боку, дистанційна освіта посилює можливості індивідуалізації навчання [7].
У дистанційній формі навчання застосовують електронні підручники. Перевагою цих підручників є: мобільність, доступність зв’язку з розвитком комп’ютерних мереж, адекватність рівню розвитку сучасних наукових знань. З іншого боку створення електронних підручників сприяє вирішенню такої проблеми як постійне оновлення інформаційного матеріалу. У них може міститися велика кількість вправ та прикладів, докладно ілюструватися різні типи інформації. Крім того, за допомогою електронних підручників здійснюється контроль знань – комп’ютерне тестування.
Практика використання електронних підручників показала, що студенти добре засвоюють викладений матеріал, про що свідчать результати тестування [8]. Таким чином, розвиток інформаційних технологій дає широку можливість для винайдення нових методик в освіті і тим самим підвищити її якість.
Дистанційна форма навчання більше асоціюється з заочною. Але це не зовсім так. Схожа вона тільки загалом, а в цілому має ряд переваг. Повсюдне впровадження сучасних інформаційних технологій у повсякденне життя українських громадян сприяло розвитку процесів пов’язаних з дистанційним навчанням. Інтернет як джерело інформації давно вже став реальністю, а розвиток телекомунікацій, без яких ця форма навчання немислима, збільшується швидкими темпами. Таким чином, одне з умов реалізації дистанційного навчання, а саме підготовка технічної бази, фактично поступово виконується.
Учбово-методичне забезпечення дистанційного навчання
Незважаючи на те, що саме технічний потенціал сучасних інформаційних технологій допомагає реалізувати одне з головних переваг дистанційних систем – навчання на відстані, створення в навчальному закладі відповідної матеріально-технічної бази не дозволить досягти найвищого ефекту. Головним все-таки є наявність і розробка учбово-методичного забезпечення самостійної роботи студентів або слухачів курсів. Передбачається використання так званих електронних лекцій, головна перевага яких полягає у використанні електронних носіїв інформації, а це у свою чергу дозволяє представляти її в стиснутому і більш об’ємному вигляді. Лекційний матеріал може бути викладений у вигляді тексту, озвучений і доповнений відеоматеріалами; мова йде про відео-лекції, слайди-лекції, що студент зможе переглянути самостійно в зручний для себе час і в характерному для його темпераменту ритмі. Комп’ютерні тренінги, різного роду тестові і навчальні програми, додатковий ілюстративний матеріал, а також доступ у потрібний час до довідкових даних, словникових терміні це – все це відноситься до переваг дистанційного навчання [9].
Для дистанційного навчання особливого значення набуває наявність і якість електроннихпідручників, що повинні бути з кожної дисципліни навчального плану. Робота з електронним підручником дозволяє зробити навчальний процес індивідуальним. Кожен студент сам обирає послідовність вивчення навчального матеріалу виходячи зі свого інтересу і можливостей. Використовуючи гіперпосилання, в будь-який момент часу можна перейти до необхідного розділу або теми, а наявні в електронному підручнику елементи самоконтролю дозволяють відразу ж визначити ступінь засвоєння навчального матеріалу, виявити прогалини в знаннях і відразу перейти до вивчення погано засвоєного матеріалу. Наявність в електронному підручнику мультимедійної складової дозволяє демонструвати динамічні моделі досліджуваних явищ, проводити лабораторні роботи. Віртуальні лабораторії допомагають без залучення матеріальних ресурсів проводити дослідження, виявляти закономірності, одержувати результати, аналізувати їх, робити висновки і все це можливо на відстані.
У процесі використання засобів дистанційного навчання значно збільшується частка самостійної роботи студентів, а це у свою чергу призводить до зміни змісту форм і методів навчання. Суть роботи викладача в даних умовах полягає не в читанні лекцій, а в створенні учбово-методичного забезпечення дисципліни в електронному вигляді, у постійній роботі над внесенням необхідних змін у навчальний матеріал, підборі кольорових ілюстрацій, графіків, створенні Flash-анімацій, тестів для самоконтролю. За наявності учбово-методичного матеріалу в електронному вигляді можна за допомогою комп’ютерних програм досить швидко зробити електронну книгу. Але її не можна назвати повноцінним електронним підручником.
Для керування навчальним процесом, контролю знань, доставки навчального контенту студентам і забезпечення дидактичними матеріалами застосовується спеціалізоване програмне забезпечення. Воно містить систему автоматизованого документообігу, електронні інформаційні бази даних, словники термінів і інтерактивні мультимедійні підручники, інші електронні матеріали з усіх курсів. Програмне забезпечення встановлюється на сервері навчального закладу, тому важливо виконати необхідні організаційні заходи для забезпечення прийому студента на навчання, керування його навчанням.
Технічне забезпечення дистанційного навчання
Для організації системи дистанційного навчання, навчальному закладу необхідно мати комп’ютерну техніку, об’єднану мережу, яка через сервер підключається до мережі Iнтернет.
1.3. Стандарти систем дистанційного навчання
У зв'язку з тим, що дистанційне навчання в останні роки набуває все більшої популярності, виникає необхідність в стандартизації підходів до створення курсів дистанційного навчання. У зв'язку з цим Міністерство Оборони США та Департамент політики в галузі науки і технології Адміністрації Президента США в листопаді 1997 оголосили про створення ініціативи ADL (AdvancedDistributedLearning). Метою створення даної ініціативи є розвиток стратегії, що проводиться міністерством оборони і урядом в області модернізації навчання і тренінгу, а також для об'єднання вищих навчальних закладів та комерційних підприємств для створення стандартів у сфері дистанційного навчання.
До найбільш поширених стандартів у сфері електронного навчання відносяться SCORM та IMS [10].
IMS - це проект, який об'єднує зусилля 29 представників промисловості, державного апарату та освітніх установ для створення пакета стандартів у таких областях: профілі, метадані, вміст, тести, управління, компетентність.
Проект об'єднує досягнення розробок в дистанційній освіті і специфікує їх у форматі XML. Багато фірм і державні організації, що займаються дистанційною освітою, прийняли цей стандарт, і зараз він позиціонується як формат обміну даними між освітніми організаціями.
Інформаційна модель управління (IMS Enterprise Information Model) описує структури даних, специфікує взаємодія навчальних систем з використанням інтернету і систем обслуговуючих реальне освітня установа. Основними класами додатків підтримуваної цією моделлю є системи:
управління навчальним процесом;
адміністрування студентів;
адміністрування бібліотеки;
управління людськими ресурсами.
Ця модель головним чином специфікує взаємодію з системами, що знаходяться всередині однієї установи. Цей стандарт не специфікує обмін даними між різними установами.
Інформаційна модель управління підтримує наступні 4 процесу, які звичайно потрібні для взаємодії навчальних систем з місцевими системами адміністрування:
1. Зберігання персональних даних. Це дані, що зберігаються в місцевих системах адміністрування реального освітнього закладу та необхідні електронним навчальним системам.
2. Управління групами. Управління та зберігання даних про групи студентів.
3. Управління реєстрацією. Управління реєстрацією - це операції над такими видами даних, як призначення викладачів курсів або призначення інструктора для проведення заняття.
4. Обробка кінцевих результатів. Цей процес полягає в обробці і збереженні результатів груп (рейтинг, виконання курсу).
Специфікації для метаданих є описом даних про навчальні ресурси. Вони полегшують пошук навчальних ресурсів.
Словники метаданих згруповані по темах і можуть бути значеннями елементів метаданих.
Специфікація вмісту визначає оформлення інтерактивних, незалежних від платформи матеріалів. Ця специфікація визначає додаткову інформацію до вмісту, яка полегшує здійснення над ним таких операцій:
авторам створювати інтерактивний освітній матеріал;
адміністраторам керувати та розподіляти матеріал;
навчаним взаємодіяти і вивчати матеріал.
Ця додаткова інформація виділяється в спеціальний маніфест-файл, за допомогою якого навчальна система працює з рештою вмістом.
Стандарт тестування описує формати представлення питань, налаштувань тестування в системах тестування, способи відображення різних методів тестування.
Специфікація IMS Q & TI (Question & Test Interoperability) прийнята всіма провідними виробниками систем ДН, майже всі вони використовують цей формат для обміну тестовими матеріалами, а деякі вже використовують його для зберігання тестів усередині системи.
Головними особливостями цієї специфікації є відділення опису від відображення матеріалів питання, підтримка ієрархічності тесту, підказок, різні варіанти обробки відповіді, розширений набір налаштувань тестування, динамічного генерування вибірки питань виходячи з попередніх відповідей, різні способи підрахунку оцінки та велика кількість типів питань.
Ця модель зручна для організації системи тестування з наступних причин:
Ієрархічність об'єктів моделі.
Відділення налаштувань тестування від матеріалів тестів.
Правильні відповіді зберігаються у вигляді умовних виразів, що дозволяє легко записувати правильні відповіді для великого підмножини типів питань.
Відділення логічного типу питання від способу його представлення.
Спільність уявлення питання, що дозволяє робити комбінації декількох типів питань.
Модель описана на мові XML.
Специфікація Q & TI дозволяє поступовий перехід на неї. IMS підтримує полегшену версію специфікації. Sharable Content Object Reference Model (SCORM) — стандарт, розроблений для систем дистанційного навчання. Цей стандарт містить вимоги до організації навчального матеріалу та всієї системи дистанційного навчання. SCORM дозволяє забезпечити сумісність компонентів та можливість їх багаторазового використання: навчальний матеріал представлений окремими невеликими блоками, котрі можуть включатись у різні навчальні курси та використовуватись системою дистанційного навчання незалежно від того, ким, де та за допомогою яких засобів вони були створені. SCORM заснований на стандарті XML[11].
У процесі роботи над SCORM були сформульовані кілька вимог до всіх систем, які будуть розроблятися відповідно до цього стандарту. Вони відомі як "ilities" ADL («можливості» або «здібності» ADL), і вони формують основу для змін і доповнень SCORM [12].
Це такі вимоги:
1. Доступність: здатність визначати місцезнаходження та отримати доступ до навчальних компонентів з точки віддаленого доступу і поставити їх багатьом іншим точкам віддаленого доступу.
2. Адаптованість: здатність адаптувати навчальну програму відповідно до індивідуальних потреб і потреб організацій.
3. Ефективність: здатність збільшувати ефективність і продуктивність, скорочуючи час і витрати на доставку інструкції.
4. Довговічність: здатність відповідати новим технологіям без додаткового доопрацювання.
5. Інтероперабельність: здатність використовувати навчальні матеріали незалежно від платформи, на якій вони створені.
6. Можливість багаторазового використання: здатність використовувати матеріали в різних додатках і контекстах.
Всі ці принципи успішно можуть бути дотримані в тому випадку, якщо спочатку орієнтуватися на використання освітнього контенту у веб-середовищі [11].
Для телекомунікаційного середовища характерна клієнт-серверна модель. Така модель використовується і в стандарті SCORM. Сервером у даному випадку є LMS - Learning Management System - Система Управління Навчанням.
Термін «LMS», який використовується в SCORM, позначає набір функціональних можливостей, розроблених для розповсюдження, контролю та управління освітнім контентом і навчальним процесом. Цей термін відноситься як до простих систем управління, так і до складних організаційних систем.
У контексті SCORM широко використовуються LMS програми. SCORM зосереджується на інтерфейсі, використовуваному освітнім контентом і LMS, але не стосується особливостей внутрішньої реалізації LMS. Іншими словами, згідно до специфікації стандарту SCORM, LMS визначає яку інформацію і куди треба надати, і відстежує роботу користувача з матеріалом.
Стандарт SCORM створювався для того, щоб забезпечити можливість розробляти матеріали і навчальні системи, які були б взаємосумісні, максимально незалежні від програмно-апаратної платформи, на якій відбувається навчання. Крім того, повинна забезпечуватися можливість керування навчальним процесом, можливість повторного використання окремих частин навчального матеріалу в будь-яких курсах без суттєвої переробки змісту і структури матеріалу.
РОЗДІЛ 2
Технології створення ЕП та його структура
2.1. Електронний підручник
Як відомо, з розвитком інформаційних технологій настали зміни в системі освіти. Це пов’язано із тим, що освітні заклади використовують ком’ютерну техніку, а на зміну традиційним паперовим підручникам прийди електронні.
Електронний навчальний посібник - програмно-методичний навчальний комплекс, що відповідає типової навчальної програми і забезпечує можливість студенту самостійно або з допомогою викладача освоїти навчальної курс або його розділ. Даний продукт створюється з вбудованою структурою, словниками, можливістю пошуку і т.п [13].
Електронний навчальний посібник може бути призначений для самостійного вивчення навчального матеріалу з певної дисципліни або для наповнення лекційного курсу з метою поглиблення знань.
Найпростішим електронним підручником може бути конспект лекцій викладача, набраний ним самим (або навіть студентами з метою розмноження хорошого конспекту у великому числі примірників при мінімальних витратах) та розміщений на студентському сервері або на іншому загальнодоступному електронному сайті. Однак такий підручник, по суті, нічим не відрізняється від розмноженогодрукованим методів конспекту і в ньому ніяк не використані специфічні можливості електронного видання. До головних таких особливостей можна віднести [14]:
1. можливість побудови простого і зручного механізму навігації в межах електронного підручника;
2. розвинений пошуковий механізм в межах електронного підручника, зокрема, при використання гіпертекстового формату видання;
3. можливість вбудованого автоматизованого контролю рівня знань студента;
4. можливість спеціального варіанту структурування матеріалу;
5. можливість адаптації досліджуваного матеріалу підручника до рівня знань учня, наслідком чого є різке зростання рівня мотиваціїучня;
6. можливість адаптації та оптимізації користувальницького інтерфейсу під індивідуальні запити учня.
До додаткових особливостей електронного навчального посібника в порівнянні з друкованим слід віднести [15]:
1. можливість включення спеціальних фрагментів, моделюючих протягом багатьох фізичних і технологічних процесів;
2. можливість включення в підручник аудіо-файлів, зокрема, для зближення процесу роботи з підручником і прослуховування лекцій цього ж викладача;
3. можливість включення до складу підручника фрагментів відеофільмів для ілюстрації певних положень підручника;
4. включення до складу посібники інтерактивних фрагментів для забезпечення оперативного діалог із студентів;
5. повномасштабне мультимедійне оформлення підручника, що включає в себе діалог на природній мові, організацію за запитом якого навчають відеоконференції з автором (авторами) та консультантами і пр.Таким чином, крім різного носія, електронний навчальний посібник має ряд принципових відмінностей від підручника, виготовленого друкарським способом [16]:
можливість мультимедіа;
забезпечення віртуальної реальності;
висока ступінь інтерактивності;
можливість індивідуального підходу до учня.
Впровадження в структуру електронного посібника елементів мультимедіа дозволяє здійснити одночасну передачу різних видів інформації. Зазвичай це означає поєднання тексту, звуку, графіки, анімації і відео. Засоби наочної демонстрації дозволяють поліпшити сприйняття нового матеріалу, включити в процес запам'ятовування не тільки слухові, а й зорові центри [17].
Інтерактивність дозволяє встановити зворотний зв'язок від користувача інформації (студента) до її джерела (викладачу). Для інтерактивної взаємодії характерна негайна відповідь і візуально підтверджена реакція на дію, повідомлення.
Таким чином, електронні посібники мають велику практичну цінність. З їх допомогою можна не тільки повідомляти фактичну інформацію, забезпечену ілюстративним матеріалом, а й наочно демонструвати ті чи інші процеси, які неможливо показати при використанні стандартних методів навчання. Крім того, слухач може скористатися електронним посібником самостійно, без допомоги викладача або керівника, знаходячи відповіді на його питання. Також важливе значень електронних посібників полягає в тому, що викладач може швидко доповнювати та змінювати текстовий або ілюстративний матеріал при виникненні такої необхідності.
2.2. Принципи побудови електронного навчального посібника
Електронний підручник, який призначений для використання у навчальному процесі, має відподати деяким вимогам.
Електронна допомога для досягнення максимального ефекту має бути складена інакше в порівнянні з традиційним друкованим посібником: розділи повинні бути більш короткими, що відповідає меншому розміру комп'ютерних екранних сторінок у порівнянні з книжковими, кожен розділ повинен бути розбитий на дискретні фрагменти, кожен з яких містить необхідний і достатній матеріал щодо конкретного вузького питання. Як правило, такий фрагмент повинен містити один-три текстових абзаци або малюнок і підпис до нього, що включає коротке пояснення сенсу малюнка [18].
Таким чином, студент переглядає не безперервно викладається, а окремі екранні фрагменти, дискретно наступні один за одним. Дискретна послідовність екранів знаходиться всередині найменшою структурної одиниці, що дозволяє пряму адресацію, тобто всередині параграфа або підпараграфа міститься один або кілька фрагментів, послідовно пов'язаних другу іншому гіпертекстовими зв'язками. На основі таких фрагментів проектується шарувата структура навчального матеріалу, яка містить [19]:
шар, обов'язковий для вивчення;
шар для більш підготовлених користувачів;
шар для більш глибокого вивчення певних розділів;
допоміжні шари;
спеціальний шар «Основні поняття та визначення»;
додатковий шар рекомендацій щодо застосування отриманих знань.
Така організація навчального матеріалу забезпечує диференційований підхід до студентів в залежності від рівня їх підготовленості, результатом чого є більш високий рівень мотивації навчання, що призводить до кращого і прискореного засвоєнню матеріалу.
У зв'язку з істотно різною природою друкованого матеріалу та електронного видання в останньому виникають дві нові й істотні проблеми [20]:
проблема розміщення та оформлення текстового і графічного матеріалу на робочій поверхні екрану, а також розмір цієї поверхні, використання ознаки кольоровості і суб'єктивна реакція користувачів на наявність цих елементів;
проблема орієнтації і переміщення користувача всередині електронного видання: між розділами, графікою і малюнками, сторінками, включаючи оволодіння різними рівнями матеріалу і переміщення між ними, фіксація своїх кроків у процесі вивчення для забезпечення можливості контролю і статистичних досліджень.
При роботі з електронними матеріалами слід враховувати кілька моментів [21]:
гарнітура, кегль і накреслення окремих символів;
розміщення тексту і вільний простір на поверхні екрану;
види використовуваних ілюстрацій і графіки;
логічна структура та інші мовні якості електронного тексту;
особливості реакції користувача на електронний матеріал.
Хоча друковані гарнітури дещо відрізняються від екранних комп'ютерних шрифтів, останні в даний час отримали достатнього поширення і характеризуються широкою різноманітністю малюнка. Як правило, читач воліє працювати з простими по зображенню гарнітурами (Times, Courier, Arial, Sans Serif). Найімовірніше, це пов'язано з тим, що екранний дозвіл у кілька разів менше, ніж у друкованого тексту [22].
У багатьох роботах відзначено також, що більшості користувачів краще працювати з більш щільними екранними текстами, які розташовані на екрані компактно, легше сприймаються поглядом як щось єдине, цілісне. Аналогічні дані отримані при дослідженні роботи користувачів з телетекстом на екрані телевізора: більшість (56%) працюють з ним вважають за краще мати на екрані гранично велику кількість інформації, що може бути досягнуто як за рахунок зменшення кегля, так і більш компактного розміщення блоків тексту на екрані.
Розміщення блоків інформації на поверхні екрану та їх взаємодія з освітленим простором екрану відноситься вже до другої позиції.Саме кількість і розміщення освітленого простору на екрані грає найважливішу роль як у знаходженні потрібного фрагмента матеріалу з загальної їх екранного множини, так і в сприйнятті інформаційного змісту фрагментів тексту. Тут важливо не тільки відстань між окремими розділами тексту, але і розміщення заголовків і співвідношення кеглів і накреслень заголовків і фрагментів рядового тексту. Цікаво відзначити, що згадані вище елементи, як показали багато досліджень, грають важливу роль не тільки в усвідомленні і розумінні змісту матеріалу користувачем, а й у його подальшому кодуванні і переведення в довгострокову пам'ять для подальшого тривалого зберігання і подальшого використання (запам'ятовування) [23].
Найважливішим позитивним фактором є використання при відображенні ознаки кольоровості. У друкованому матеріалі застосування кольору суттєво збільшує інформаційну надмірність матеріалу, і, що ще важливіше, різко збільшує витрати на підготовку друкованого матеріалу. У той же час при роботі з електронним матеріалом ніщо не перешкоджає широкому використанню ознаки кольоровості, так як в комп'ютері, в більшості випадків, використовується кольоровий монітор. Кольором можуть виділятися наступні фрагменти [24]:
текстові заголовки;
блоки певн...
19.06.2013 19:06-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора