Электронный учебник с применением мультимедийных технологий

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1.  Выборсредств создания электронных учебников

1.1.   Общие сведения об электронных учебниках

1.2.   Классификация средств создания электронных учебников

1.2.1. Традиционныеалгоритмические языки

1.2.2. Инструментальныесредства общего назначения

1.2.3. Средствамультимедиа

1.2.4. Гипертекстовыеи гипермедиа средства

1.3.   Критерии выбора средств

2.

2.1.

2.2.

3. Структурная организация электронного учебника

3.1.

3.2.Режимы работы электронного учебника

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

Современная системаобразования все активнее использует информационные технологии и компьютерныетелекоммуникации. Особенно динамично развивается система дистанционногообразования, чему способствует ряд факторов, и прежде всего – оснащениеобразовательных учреждений мощной компьютерной техникой и развитие сообществасетей Интернет.

Лекционно-семинарнаяформа обучения давно потеряла свою эффективность - практика доказала, что почти50% учебного времени тратится впустую. Изучая зарубежный опыт, можно выделитьследующий важный аспект: преподаватель выступает не в роли распространителяинформации (как это традиционно принято), а в роли консультанта, советчика,иногда даже коллеги обучаемого. Это дает некоторые положительные моменты:студенты активно участвуют в процессе обучения, приучаются мыслитьсамостоятельно, выдвигать свои точки зрения, моделировать реальные ситуации.

Развитие информационных технологий предоставилоновую, уникальную возможность проведения занятий - внедрение дистанционнойформы обучения. Она, во-первых, позволяет самому обучаемому выбрать и время иместо для обучения, во вторых, дает возможность получить образование лицам,лишенным получить традиционное образование в силу тех или иных причин, в третьих,использовать в обучении новые информационные технологии, в четвертых, вопределенной степени сокращает расходы на обучение. С другой стороны,дистанционное образование усиливает возможности индивидуализации обучения.

Как правило, вдистанционной форме обучения применяются электронные учебники. Достоинствамиэтих учебников, на наш взгляд, являются: во-первых, их мобильность, во-вторых,доступность связи с развитием компьютерных сетей, в-третьих, адекватностьуровню развития современных научных знаний. С другой стороны, созданиеэлектронных учебников способствует также решению и такой проблемы, как постоянноеобновление информационного материала. В них также может содержаться большоеколичество упражнений и примеров, подробно иллюстрироваться в динамикеразличные виды информации. Кроме того, при помощи электронных учебниковосуществляется контроль знаний - компьютерное тестирование.

На современном этапедистанционное обучение является очень популярной формой образования в мире.Сегодня сетью университетов и колледжей, обучающих дистанционным методом,покрыты пять континентов. Создана Международная Академия Информатизации, а приней в 1998 г. Всемирный Распределенный Университет, который сегоднязарегистрирован в трех странах – в России, в Казахстане и Бельгии.

Практикаиспользования электронных учебников показала, что студенты качественноусваивают изложенный материал, о чем свидетельствуют результаты тестирования.Таким образом, развитие информационных технологий дает широкую возможность дляизобретения новых методов методик в образовании и тем самым повысить егокачество.

1.ВЫБОР СРЕДСТВ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ

1.1.       ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНИКАХ

А теперь насталосамое время попытаться ответить на вопрос "Что следует понимать подтермином «Дистанционное обучение»?".

Дистанционноеобучение - комплекс образовательных услуг, предоставляемых широким слоямнаселения в стране и за рубежом с помощью специализированной информационнойобразовательной среды, базирующейся на средствах обмена учебной информацией нарасстоянии (спутниковое телевидение, радио, компьютерная связь и т.п.).Информационно-образовательная система ДО представляет собойсистемно-организованную совокупность средств передачи данных, информационныхресурсов, протоколов взаимодействия, аппаратно-программного иорганизационно-методического обеспечения, ориентированную на удовлетворение образовательныхпотребностей пользователей. ДО является одной из форм непрерывного образования,которое призвано реализовать права человека на образование и получениеинформации.

То есть поддистанционным обучением будем понимать любой вид передачи знаний, где обучающийи обучаемый разобщены во времени и/или пространстве. Если согласиться с этимопределением, то "старое доброе" заочное обучение и есть прообразсовременного ДО, в котором, однако, отсутствует элемент индивидуализации. Какимже образом можно привнести элементы индивидуализации в компоненты дистанционногообучения?

Поскольку современныекомпьютеры позволяют с большой эффективностью воспроизводить практически всеизвестные до настоящего времени виды передачи информации, и, что нампредставляется наиболее важным, только они могут реализовать адаптивныеалгоритмы в обучении и обеспечить преподавателя объективной и оперативнойобратной связью о процессе усвоения учебного материала, то становитсясовершенно очевидным, что принципиальное отличие ДО в сегодняшнем его пониманииот традиционного заочного заключается не только в том, что "перо ибумагу" заменяет компьютер, а "голубиную почту" - Интернет.Мультимедийный компьютер - это не только новый интегрированный носительинформации, это - устройство наиболее полно и адекватно отображающее модель"face to face". Кроме этого, только в компьютерах могут бытьреализованы информационно-справочные системы на основе гипермедийных ссылок,что также является одной из важнейших составляющих индивидуализации обучения.

Что же такое«Электронный учебник» и в чем его отличия от обычного учебника? Обычноэлектронный учебник представляет собой комплект обучающих, контролирующих,моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях (твердом илигибком дисках) ПЭВМ, в которых отражено основное научное содержание учебнойдисциплины. ЭУ часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когдаон:

·  обеспечиваетпрактически мгновенную обратную связь;

·  помогаетбыстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поисккоторой в обычном учебнике затруднен;

·  существенноэкономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям;

·  наряду скратким текстом - показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесьпроявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий) позволяетбыстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного индивидуума,   проверитьзнания по определенному разделу.

К недостаткам ЭУможно отнести не совсем хорошую физиологичность дисплея как средства восприятияинформации (восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно иэффективно, чем чтение книги) и более высокую стоимость по сравнению с книгой.

1.2.КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ СОЗДАНИЯ

ЭЛЕКТРОННЫХУЧЕБНИКОВ

Средства создания электронных учебников можноразделить на группы, например, используя комплексный критерий, включающий такиепоказатели, как назначение и выполняемые функции, требования к техническомуобеспечению, особенности применения. В соответствии с указанным критерием возможнаследующая классификация:

·       традиционныеалгоритмические языки;

·       инструментальныесредства общего назначения;

·       средствамультимедиа;

·       гипертекстовыеи гипермедиа средства;

Ниже приводятсяособенности и краткий обзор каждой из выделенных групп. В качестве техническойбазы в дальнейшем имеется в виду IBMсовместимые компьютеры, как наиболее распространенные в нашей стране и имеющиесяв распоряжении университета.

1.2.1.ТРАДИЦИОННЫЕ АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ ЯЗЫКИ

Характерные чертыэлектронных учебников, созданных средствами прямого программирования:

·       разнообразиестилей реализации (цветовая палитра, интерфейс, структура ЭУ, способ подачиматериала и т.д.);

·       сложностьмодификации и сопровождения;

·       большиезатраты времени и трудоемкость;

·       отсутствиеаппаратных ограничений, т.е. возможность создания ЭУ, ориентированного наимеющуюся в наличие техническую базу.

1.2.2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Инструментальные средства общего назначения (ИСОН)предназначены для создания ЭУ пользователями не являющимися квалифицированнымипрограммистами. ИСОН, применяемые при проектировании ЭУ, как правило,обеспечивают следующие возможности:

·       формирование структуры ЭУ;

·       ввод, редактирование и форматирования текста (текстовыйредактор);

·       подготовка статической иллюстративной части (графическийредактор);

·       подготовка динамической иллюстративной части (звуковых и анимационныхфрагментов);

·       подключение исполняемых модулей, реализованных с применениемдругих средств разработки и др.

К достоинствам инструментальных средств общегоназначения следует отнести:

·       возможность создания ЭУ лицами, которые не являются квалифицированнымипрограммистами;

·       существенное сокращение трудоемкости и сроков разработки ЭУ;

·       невысокие требования к компьютерам и программному обеспечению.

Вместе стем ИСОН имеют ряд недостатков, таких как:

·       далеко не дружественный интерфейс;

·       меньшие, по сравнению с мультимедиа и гипермедиа системами, возможности;

·       отсутствие возможности создания программ дистанционного обучения.

В нашей стране существует множество отечественныхИСОН: Адонис, АосМикро, Сценарий, ТесСис, Интегратор и др.

1.2.3.СРЕДСТВА МУЛЬТИМЕДИА

Еще до появления новой информационной технологииэксперты, проведя множество экспериментов, выявили зависимость между методомусвоения материала и способностью восстановить полученные знания некотороевремя спустя. Если материал был звуковым, то человек запоминал около 14 его объема.Если информация была представлена визуально – около 13. При комбинированиивоздействия (зрительного и слухового) запоминание повышалось до половины, аесли человек вовлекался в активные действия в процессе изучения, то усвояемостьматериала повышалось до 75%.

Итак, мультимедиа означает объединение несколькихспособов подачи информации - текст, неподвижные изображения (рисунки ифотографии), движущиеся изображения (мультипликация и видео) и звук (цифровой иMIDI) - в интерактивный продукт.

Аудиоинформация включает в себя речь, музыку,звуковые эффекты. Наиболее важным вопросом при этом является информационныйобъем носителя. По сравнению с аудио видеоинформация представляется значительнобольшим количеством используемых элементов. Прежде всего, сюда входят элементыстатического видеоряда, которые можно разделить на две группы: графика (рисованныеизображения) и фото. К первой группе относятся различные рисунки, интерьеры,поверхности, символы в графическом режиме. Ко второй - фотографии исканированные изображения.

Динамический видеоряд практически всегда состоит изпоследовательностей статических элементов (кадров). Здесь выделяются тритиповых элемента: обычное видео (около 24 фото в секунду), квазивидео (6-12фото в секунду), анимация. Использование видеоряда в составе мультисредыпредполагает решение значительно большего числа проблем, чем использованиеаудио. Среди них наиболее важными являются: разрешающая способность экрана иколичество цветов, а также объем информации.

Характерным отличием мультимедиа продуктов от другихвидов информационных ресурсов является заметно больший информационный объем, поэтомув настоящее время основным носителем этих продуктов является оптический дискCD-ROM стандартной емкостью 640 Мбайт. Для профессиональных примененийсуществует ряд других устройств (CD-Worm, CD-Rewritaeble, DVD идр.), однако они имеют очень высокую стоимость.

1.2.4.ГИПЕРТЕКСТОВЫЕ И ГИПЕРМЕДИА СРЕДСТВА

Гипертекст – этоспособ нелинейной подачи текстового материала, при котором в тексте имеютсякаким-либо образом выделенные слова, имеющие привязку к определенным текстовымфрагментам. Таким образом, пользователь не просто листает по порядку страницытекста, он может отклониться от линейного описания по какой-либо ссылке, т.е.сам управляет процессом выдачи информации. В гипермедиа системе в качествефрагментов могут использоваться изображения, а информация может содержатьтекст, графику, видеофрагменты, звук.

Использованиегипертекстовой технологии удовлетворяет таким предъявляемым к учебникамтребованиям, как структурированность, удобство в обращении. При необходимоститакой учебник можно “выложить” на любом сервере и его можно легкокорректировать. Но, как правило, им свойственны неудачный дизайн, компоновка,структура и т.д.

В настоящее времясуществует множество различных гипертекстовых форматов (HTML, DHTML, PHP и др.).

1.3.КРИТЕРИИ ВЫБОРА СРЕДСТВ

При выборе средствнеобходима оценка наличия:

·       аппаратныхсредств определенной конфигурации;

·       сертифицированныхпрограммных систем;

·       специалистовтребуемого уровня.

Кроме того, необходимо учитывать назначениеразрабатываемого ЭУ, необходимость модификации дополнения новыми данными,ограничение на объем памяти и др.

Благодаря бурноразвивающейся технологии средства мультимедиа и гипермедиа становятсядостаточно дешевыми, чтобы устанавливать их на большинство персональныхкомпьютерах. Кроме того, мощность и быстродействие аппаратных средств позволяютиспользовать вышеупомянутые средства.

3.СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОННОГО

УЧЕБНИКА

На рынке компьютерных продуктов с каждым годомвозрастает число обучающих программ, электронных учебников и т.п. Одновременноне утихают споры о том, каким должен быть "электронный учебник",какие функции "вменяются ему в обязанность". Традиционное построениеЭУ: предъявление учебного материала, практика, тестирование.

В настоящее время кучебникам предъявляются следующие требования:

1. Информация повыбранному курсу должна быть хорошо структурирована и представлять собоюзаконченные фрагменты курса с ограниченным числом новых понятий.

2. Каждый фрагмент,наряду с текстом, должен представлять информацию в аудио- или видеовиде("живые лекции"). Обязательным элементом интерфейса для живых лекцийбудет линейка прокрутки, позволяющая повторить лекцию с любого места.

3. Текстоваяинформация может дублировать некоторую часть живых лекций.

4. На иллюстрациях,представляющих сложные модели или устройства, должна быть мгновенная подсказка,появляющаяся или исчезающая синхронно с движением курсора по отдельнымэлементам иллюстрации (карты, плана, схемы, чертежа сборки изделия, пультауправления объектом и т.д.).

5. Текстовая частьдолжна сопровождаться многочисленными перекрестными ссылками, позволяющимисократить время поиска необходимой информации, а также мощным поисковымцентром. Перспективным элементом может быть подключение специализированноготолкового словаря по данной предметной области.

6. Видеоинформацияили анимации должны сопровождать разделы, которые трудно понять в обычномизложении. В этом случае затраты времени для пользователей в пять-десять разменьше по сравнению с традиционным учебником. Некоторые явления вообщеневозможно описать человеку, никогда их не видавшему (водопад, огонь и т.д.).Видеоклипы позволяют изменять масштаб времени и демонстрировать явления вускоренной, замедленной или выборочной съемке.

7. Наличиеаудиоинформации, которая во многих случаях является основной и поройнезаменимой содержательной частью учебника.

3.2.РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА

Можновыделить 3 основных режима работы ЭУ:

1.  обучение без проверки;

2.  обучение с проверкой, при которомв конце каждой главы (параграфа) обучаемому предлагается ответить на нескольковопросов, позволяющих определить степень усвоения материала;

3.  тестовый контроль,предназначенный для итогового контроля знаний с выставлением оценки.

В настоящее время кучебникам предъявляются следующие требования: структурированность, удобство вобращении, наглядность изложенного материала. Чтобы удовлетворитьвышеперечисленные требования, целесообразно использование гипертекстовой технологии.

Электронный вариант учебника вмещает в себе исредства контроля, так как контроль знаний является одной из основных проблем вобучении. Долгое время в отечественной системе образования контроль знаний, какправило, проводилось в устной форме. На современном этапе применяются различныеметоды тестирования. Многие, конечно, не разделяют этой позиции, считая, чтотесты исключают такие необходимые навыки, как анализирование, сопоставление ит.д. В системах дистанционного обучения применение новых технологии даетвозможность качественно по-новому решить проблему. Мы заложили в электронныйвариант учебника  Таким образом, можно надеяться, что применение новыхинформационных технологий способствуют повышению эффективности обучения, атакже являются незаменимым инструментом при самостоятельной подготовкеобучающегося.

Известно, что для активного овладения конкретнойпредметной областью необходимо не только изучить теорию, но и сформироватьпрактические навыки в решении задач. Для этого нужно научиться строитьматематические модели изучаемых процессов и явлений, проектировать алгоритмырешения и реализовывать их в виде программ. Для достижения этой цели в составЭУ включена серия модельных программ, обеспечивающих графическую иллюстрациюструктуры и работы алгоритмов, что позволяет не только повысить степень ихпонимания, но и способствует развитию у студента интуиции и образного мышления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современная степеньразвития коммуникационных ресурсов открыла перед разумным человечеством новыегоризонты на поле образовательной деятельности, но при этом поставила и новыезадачи. Решение одной из них - суть проделанной работы.

Бурное развитиеинформационных технологий, медленное, но неуклонное превращение компьютера изсакрального предмета, доступного лишь узкому кругу посвященных, в явлениеповседневной обыденности, появление Internet и т.д. – все это рано или позднодолжно было затронуть и такую традиционно консервативную область, какотечественное образование. В последние годы все мы стали свидетелями появлениясначала англоязычных, а затем и отечественных электронных энциклопедий,предоставляющих пользователям принципиально новые "степени свободы"нежели их традиционные, "бумажные" аналоги. Отсюда уже один шагоставался до попыток создать принципиально новые учебные пособия – электронныеучебники. В настоящее время, когда процесс создания таких учебников уже вышелза рамки отдельных частных экспериментов, когда предпринимаются активныепопытки внедрить их в учебный процесс, и на этом пути уже накоплен некоторыйопыт, можно, наконец, говорить о том, что определение самого термина"электронный учебник" и его концепция, которую первопроходцы-энтузиастынащупывали практически вслепую, начинает, наконец, проясняться.

Результат проделаннойработы - электронный учебник, выполненный в двух вариантах: для открытогодоступа через глобальную компьютерную сеть Internet и использования в процессеаудиторного обучения (для локальной сети). Он обладает современным дизайном исоответствует эргономическим и кинесиологическим требованиям к компьютернымсредствам обучения. . Первое, это возможность включать в них современные (в томчисле мультимедийные) способы представления информации, в виде обучающихпрограмм, использующих в том числе средства анимации. Второе, возможностьвключать интерактивные средства контроля знаний для проверки, в том числе исамопроверки, и третье, при сегодняшнем сложном состоянии с учебниками, электроннуюверсию легко “сбросить” на дискету и пользоваться им на домашнем компьютере.Если при этом учебник положить на сервер, то к нему может быть обеспеченнеограниченный доступ.