Матемитические основы моделирование 3d объектов (стр. 8 из 12)

Схема 5

Программы

Алгоритмы

Математические модели

Прочие

Информационные модели (в узкоспециальном смысле) = Языковые модели

Работа с программным обеспечением

Компьютерная модель (материальная)

Изложение вопросов формализации и моделирования является актуальнейшей задачей базового курса информатики. Но эта задача будет оставаться и сложнейшей до тех пор, пока не будет наведен порядок с терминологией и классификацией. Нужна полная классификация моделей, а не только освещение узкоспециальных аспектов.

Знания любой предметной области усваиваются лучше в структурированном виде. Когда существует четко обоснованная связь понятий и подкрепление убедительными примерами, то они легко воспринимаются даже на высоком научном уровне. Стремление упростить материал вряд ли целесообразно.

Глава 3. Методические рекомендации курса «Математические основы моделирования 3D объектов» базового курса «компьютерное моделирование» для студентов педагогических ВУЗов специальности преподаватель информатики

§1. Принципы построения электронного учебника

Прежде чем рассмотреть принципы построения электронного учебника, необходимо дать смысловое определение данного понятия, выявить его сходства и различия с обычным бумажным учебником.

Учебник— учебное издание, содержащее систем атическое изложение учебной дисциплины или ее раздела, части, соответствующее государственному стандарту и учебной программе и официально утвержденное в качестве данного вида издания [25,66].

Важную роль в процессуальной части компьютерной технологии обучения играет электронный учебник.

Электронный учебник — основное учебное электронное издание, созданное на высоком научном и методическом уровне, полностью соответствующее федеральной составляющей дисциплины Государственного образовательного стандарта специальностей и направлений, определяемой дидактическими единицами стандарта и программой.

Постепенное наращивание парка вычислительной техники в быту делает перспективной отрасль деятельности, связанной с разработкой и внедрением как электронных учебников, так и технологий обучения без преподавателя.

В отличие от обычного (бумажного) учебника электронный учебник может и должен обладать несколько большим «интеллектом», поскольку компьютер способен имитировать некоторые аспекты деятельности преподавателя (подсказывать в нужном месте в нужное время, дотошно выяснять уровень знаний и т.п.). Электронный учебник должен содержать весь необходимый (и даже более) учебный материал по определенной дисциплине. Наличие же «интеллектуальных аспектов» в электронном учебнике не только компенсирует его недостатки (использование исключительно на компьютере), но и дает ему значительные преимущества перед бумажным вариантом (быстрый поиск необходимой информации, компактность и т.д.).

Каждый учебник, с одной стороны, должен быть в значительной степени автономным, а с другой – должен отвечать некоторым стандартам по своей внутренней структуре и форматам содержащихся в нем информационных данных, что обеспечит возможность легко и быстро связать необходимый комплект учебников в одну обучающую систему (в которой могут иметь место также информационно-поисковая система, экзаменационная система и т.п.), ориентированную, например на дисциплины одного года дистанционного обучения.

В данном дипломном проекте рассматривается построение электронного учебника на основе HTML. Данный электронный учебник не содержит всех элементов, из которых предлагается строить образцовые учебники, но включает большое количество иллюстраций и характеризуется тем, что при его создании было широко использованы средства автоматизации сборки учебника.

По мнению Машбица Е.И. электронный учебник обладает некоторыми преимуществами по сравнению с бумажным (обычным) учебником.

Во-первых, электронный учебник, включает в себя не только текстовую и графическую информацию, но также звуковые и видеофрагменты, что позволяет передать в динамике процессы и явления. При этом восприятие и заинтересованность учащихся повышаются и как следствие, улучшается качество знаний.

Во-вторых, он обладает системой самопроверки обучающегося, общение с которой в некоторой степени заменяет непосредственное общение с преподавателем.

В-третьих, он позволяет индивидуализировать обучение, т.е. обучающийся может выбирать свой темп обучения, возвращаться к уже изученному материалу по своему усмотрению. И в отличие от обычного (печатного) электронный учебник обладает интерактивными возможностями, т.е. может предъявлять необходимую информацию по запросу обучаемого, что также приближает его (электронный учебник) к обучению, проводимому под руководством преподавателя.

Электронный учебник должен удовлетворять основным методологическим требованиями: иметь четкую логическую структуру, содержать базовый объем изучаемого материала, учитывать новые тенденции в науке и технологии на ближайшее будущее. В этой связи отбор материала для электронного учебника должен осуществляться на основе анализа перспективных направлений развития науки техники.

Требования, предъявляемые к электронному учебнику, определили важнейшие принципы, которыми следует руководствоваться при его создании:

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

2. Принцип полноты: каждый модуль должен иметь следующие компоненты

- теоретическое ядро,

- контрольные вопросы по теории,

- примеры,

- задачи и упражнения для самостоятельного решения,

- контрольные вопросы по всему модулю с ответами,

- контрольная работа,

- контекстная справка (Help),

- исторический комментарий.

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

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

5. Принцип регулирования: учащийся самостоятельно управляет сменой кадров, имеет возможность вызвать на экран любое количество примеров (понятие ``пример" имеет широкий смысл: это и примеры, иллюстрирующие изучаемые понятия и утверждения, и примеры решения конкретных задач, а также контрпримеры), решить необходимое ему количество задач, задаваемого им самим или определяемого преподавателем уровня сложности, а также проверить себя, ответив на контрольные вопросы и выполнив контрольную работу, заданного уровня сложности.

6. Принцип адаптивности: электронный учебник должен допускать адаптацию к нуждам конкретного пользователя в процессе учебы, позволять варьировать глубину и сложность изучаемого материала и его прикладную направленность в зависимости от будущей специальности учащегося, применительно к нуждам пользователя генерировать дополнительный иллюстративный материал, предоставлять графические и геометрические интерпретации изучаемых понятий и полученных учащимся решений задач.

7. Принцип компьютерной поддержки: в любой момент работы учащийся может получить компьютерную поддержку, освобождающую его от рутинной работы и позволяющую сосредоточиться на сути изучаемого в данный момент материала, рассмотреть большее количество примеров и решить больше задач. Причем компьютер не только выполняет громоздкие преобразования, разнообразные вычисления и графические построения, но и совершает математические операции любого уровня сложности, если они уже изучены ранее, а также проверяет полученные результаты на любом этапе, а не только на уровне ответа.

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

Структурные элементы электронного учебника во многом повторяют компоненты обычного учебника.

1. Обложка: Должна быть красочной. Для этого можно оформить ее с помощью графических вставок и фонов. Для выставочных образцов учебника можно оформить обложку с помощью анимации, видеовставок или прокручивающейся аннотации учебника