Реферат
Дипломная работа – 94 страницы, 9 рисунков, 8 таблиц, 14 источников, 5 приложений.
КОМПЬЮТЕРНЫЙ УЧЕБНИК, дистанционноЕ образованиЕ, ИНФОРМАЦИОННАЯ БАЗА, ПРОГРАММНАЯ СРЕДА, УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС, ТЕХНОЛОГИЯ, теоретическИЙ модулЬ, справочный модуль, тестовый модуль, HTML, интернет.
В дипломной работе рассмотрены основополагающие принципы, методы и средства построения компьютерных учебников. Подробно рассмотрены существующие программные продукты, позволяющие создавать компьютерные учебники, удовлетворяющие основным требованиям.
Приведена технология создания компьютерных учебников, содержащих специальные математические тексты.
Разработано интернет-учебное пособие «Нелинейная теория устойчивости», предназначенное для самостоятельного изучения курса, для проведения компьютерных занятий в учебном процессе и для самоподготовки обучаемых перед зачетами и экзаменами.
Оглавление
Перечень сокращений, символов и специальных символов. 4
1. Принципы создания и основные требования к компьютерным учебникам и обучающим программам. 11
1.1 Базовые принципы создания систем дистанционного образования. 12
1.2 Требования к учебным пособиям и обучающим программам. 14
2. Обзор существующих программных сред для создания компьютерных учебников17
2.1 Обзор зарубежных средств. 18
2.2 Обзор российских средств. 21
2.3 Анализ различных подходов и решений. 25
3. Описание компьютерного учебника. 26
3.1 Общие сведения о программной среде TBBuilder 2. 26
3.2 Наполнение информационной базы компьютерного учебника. 29
3.3 Инструкция по практическому использованию компьютерного учебника в учебном процессе. 33
4. Технология создания компьютерного учебника. 35
4.1 Перевод текста из формата TEX в формат HTML. 35
4.2 Технология создания компьютерных учебников, содержащих специальные математические тексты.. 40
5.1 План разработки программы.. 45
5.2 Определение затрат на разработку программы.. 50
5.2.1 Расчет капитальных вложений. 52
5.3 Оценка экономической эффективности внедрения программы.. 53
6. Охрана труда и окружающей среды.. 54
6.1 Санитарно-гигиенические факторы.. 55
6.2 Эргономические факторы.. 59
6.2.1 Рабочий стол оператора. 59
6.2.2 Рабочий стул оператора. 60
6.3 Психофизиологические факторы.. 62
6.3.1 Основные характеристики изображения на экране. 62
Перечень сокращений, символов и специальных символов
ДО – дистанционное образование
КУ – компьютерный учебник
ИБ – информационная база
ТТ – терминальный текст
HTML - HyperText Markup Language
Дистанционное образование (ДО) – это комплекс образовательных услуг, предоставляемых с помощью специализированной информационно-образовательной среды, которая обеспечивает доступность образовательных услуг практически независимо от расстояния до учебного заведения.
Дистанционное обучение - форма получения образования, при которой в образовательном процессе используются лучшие традиционные и инновационные методы, средства и формы обучения, основанные на компьютерных и телекоммуникационных технологиях.
Компьютерный учебник (КУ) - это программно-методический комплекс, обеспечивающий возможность самостоятельно освоить учебный курс или его большой раздел. КУ соединяет в себе свойства обычного учебника, справочника и задачника. Основное назначение компьютерного учебника - формирование и закрепление новых знаний, умений и навыков в определенной предметной области и в определенном объеме в индивидуальном режиме.
Информационная база (ИБ) - база знаний и база данных компьютерного учебника.
Терминальный текст (ТТ) - текстовое сообщение, несущее в себе законченную информацию. В состав терминальных текстов могут, например, входить: постановка задачи, стратегия решения задачи, алгоритмы решения задачи, анализ решения задачи, теоремы, определения, пояснения, краткие примеры, комментарии и т.п. Терминальный текст может нести в себе как текстовую, так и графическую информацию.
HTML - язык гипертекстовой разметки. Язык разметки исходного текста веб-документа, включающий специальные символы (теги), которые позволяют веб-браузеру сконструировать из текста дизайн. HTML предоставляет возможности форматирования и обработки форм, управления шрифтами, отображения информации в табличном виде, гипертекстовые связи и поддержку Java-апплетов.
TEX - система верстки математических текстов.
Процесс обучения – очень важный процесс в современном обществе. Во многом от его построения зависит качество получаемых во время обучения знаний. Особенную актуальность в настоящее время приобрело дистанционное образование, основанное на применении интернет-технологий. Важность такого вида образования вытекает, прежде всего, из возможности проведения обучения на расстоянии.
Большой интерес к дистанционному обучению, который возрастает сегодня во всем мире, особенно с использованием интернет-технологий, имеет объективную основу. В связи с техническим прогрессом и появлением новых специальностей растет потребность людей в эффективном образовании, повышении квалификации, переподготовке и дополнительном профессиональном образовании. При этом растущий динамизм жизни вызывает потребность в мобильных учебных системах. Развитие сети Интернет открывает новые перспективы дистанционного образования, при которых учащемуся обеспечиваются возможности, свойственные очному обучению, а также целый ряд дополнительных, возникших в связи с развитием современных информационных технологий. Дистанционное образование становится единственной реальной возможностью учиться в индивидуальном режиме, независимо от места и времени. Появилась возможность получать образование непрерывно и по индивидуальной программе в соответствии с принципами открытого образования. Дистанционное образование призвано реализовать права человека на непрерывное образование и получение информации.
Система дистанционного образования не является антагонистичной в отношении к существующим очным и заочным системам обучения, она естественным образом должна интегрироваться с этими системами, дополняя и развивая их, способствуя созданию мобильной образовательной среды. Задача дистанционного обучения – учить, не имея прямого постоянного контакта с обучаемым.
Цели дистанционного образования:
создание образовательного пространства посредством внедрения в учебный процесс современных технологий;
самостоятельная поисковая деятельность студентов в образовательном пространстве, контролируемая и направляемая вузом;
переход от репродуктивного метода обучения к творческому (креативному) освоению знаний студентами.
Дистанционное образование сориентировано на внедрение в учебный процесс новых технологий, которые со временем перестроят всю организацию обучения. Применение этих технологий принципиально меняет способ получения и усвоения знаний, а также взаимодействие между студентом и преподавателем. Источником информации в данных моделях являются базы данных (образовательное пространство), координатором учебного процесса — преподаватель, а интерпретатором знаний - сам студент. Его деятельность меняется: от получения знаний — к творческому поиску таковых.
Многие ВУЗы занимаются проблемой дистанционного образования, в том числе и Московский Авиационный Институт, где особенных успехов добилась кафедра “Математическая кибернетика”, специализирующаяся на создании компьютерных учебников по различным дисциплинам и имеющая многолетний опыт разработки и использования компьютерных систем обучения.
Для поддержки обучения дисциплинам, входящим в учебный план студентов МАИ, на кафедре "Математическая кибернетика" был создан комплекс компьютерных учебных пособий и учебников, которые находятся в компьютерной библиотеке кафедры. Эти учебники предназначены для самостоятельного изучения дисциплин, для проведения компьютерных занятий в учебном процессе и для самоподготовки перед зачетами и экзаменами. Комплекс, включающий в себя более 70 компьютерных учебников, поддерживает 8 разделов курса "Теория управления", 7 разделов курса "Системный анализ", 3 раздела курса "Линейная алгебра и аналитическая геометрия", а также курсы "Теория графов", "Теория функций комплексного переменного", "Линейное программирование", "Линейные дифференциальные уравнения" и другие.
В 2005 году на кафедре "Математическая кибернетика" для разработки и наполнения информационной базы компьютерного учебника была создана программная среда TBBuilder 2, позволяющая наполнять информационную базу компьютерного учебника на естественном языке пользователя. При этом в программе учитывается специфика информации, присущей математическим дисциплинам, и присутствуют редакторы, позволяющие работать с формулами и графиками функций. Наполнение информационной базы структурировано таким образом, чтобы обеспечить самостоятельную работу студента по получению информации, выработки ее понимания и умения по ее практическому использованию.