Проект создания интернет-учебного пособия

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
Введение. 6
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. Расчет экономической эффективности внедрения компьютерного учебника в учебный процесс и определение затрат на разработку электронного учебника45
5.1 План разработки программы.. 45
5.2 Определение затрат на разработку программы.. 50
5.2.1 Расчет капитальных вложений. 52
5.2.2 Расчет годовых эксплуатационных расходов, связанных с использованием разработанной программы.. 52
5.3 Оценка экономической эффективности внедрения программы.. 53
6. Охрана труда и окружающей среды.. 54
6.1 Санитарно-гигиенические факторы.. 55
6.1.1 Микроклимат. 55
6.1.2 Освещенность. 56
6.1.3 Шум и вибрации. 57
6.1.4 Излучения и поля. 58
6.2 Эргономические факторы.. 59
6.2.1 Рабочий стол оператора. 59
6.2.2 Рабочий стул оператора. 60
6.2.3 Дисплей. 61
6.2.4 Клавиатура. 62
6.3 Психофизиологические факторы.. 62
6.3.1 Основные характеристики изображения на экране. 62
6.4 Выводы.. 68
Заключение. 70

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.

Введение
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.
В учебном плане специализации кафедры 805 МАИ "Информационные технологии в управлении и обучении" предполагается изучение спецкурса “Нелинейный динамический анализ систем”, разработанного академиком
В.М. Матросовым, который до настоящего времени не имел соответствующего компьютерного учебника. Это вызвало практический интерес и, вследствие этого, возникла задача создания учебного интернет-пособия "Нелинейная теория устойчивости", при создании которого использовалась методология и принципы организации компьютерного обучения, разработанные на кафедре "Математическая кибернетика" и уже многие годы используемые на практике.
Вследствие вышесказанного, были поставлены следующие задачи:
Освоить принципы, методы и средства построения компьютерных учебников и подготовить материал по «Нелинейной теории устойчивости».
Разработать технологию создания компьютерных учебников, содержащих специальные математические тексты.
Разработать структуру теоретического модуля: перевести текст компьютерного учебника (в формате TEX) в формат HTML, структурировать его и разработать средства навигации по страницам учебника.
Выбрать программную среду создания компьютерных учебников и реализовать интернет-учебное пособие с учетом разработанной технологии.
Электронный учебник должен содержать:
оглавление
алфавитный указатель
средства навигации по учебнику
средства контроля знаний обучаемого
В качестве программной среды для создания интернет-учебного пособия «Нелинейная теория устойчивости» был выбран TBBuilder 2, разработанный на кафедре "Математическая кибернетика" МАИ.
В дипломной работе описываются процессы разработки технологии и реализации компьютерного учебника «Нелинейная теория устойчивости», а также предложен алгоритм его использования. Рассчитана экономическая эффективность и суммарные затраты на разработку.
В разделе 1 дается описание основополагающих принципов создания и требований к компьютерным обучающим программам, т.к. во многом от их выполнения зависит достижение высокой эффективности обучения. Особое внимание в этом разделе уделяется требованиям к компьютерным учебникам.
В разделе 2 приводится обзор существующих программных продуктов, позволяющих создавать компьютерные учебники, удовлетворяющие изложенным требованиям.
Раздел 3 посвящен описанию компьютерного учебника «Нелинейная теория устойчивости». Приведена инструкция по практическому использованию компьютерного учебника в учебном процессе.
В разделе 4 описан процесс создания компьютерного учебника «Нелинейная теория устойчивости». Проанализированы трудности при переводе предложенного текста (в формате TEX) в формат HTML и предложены пути их решения. Приведена технология создания компьютерных учебников, содержащих специальные математические тексты.
Раздел 5 дипломного проекта посвящен решению следующих задач:
разработке плана создания компьютерного учебника;
определению затрат на разработку электронного учебника и его цены;
оценке экономической эффективности внедрения компьютерного учебника в учебный процесс.
В разделе 6 (охраны труда и безопасности жизнедеятельности) описано влияние санитарно-гигиенических, эргономических и психофизиологических фактор ов на оператора ПЭВМ. В данном разделе, основываясь на государственные стандарты и санитарные нормы, рассмотрены наиболее оптимальные параметры рабочей среды для реального рабочего места.

1. Принципы создания и основные требования к компьютерным учебникам и обучающим программам
Образование без отрыва от основной деятельности появилось более 130 лет назад. С тех пор данная форма образования не перестает будоражить сознание специалистов. С одной стороны, она получила огромное распространение в разных регионах мира, а с другой — постоянно критикуется.
За последние 30 лет в системах образования произошли существенные структурные изменения, обусловленные развитием научно-технического прогресса и его возрастающим воздействием на все стороны жизни общества.
Существует несколько подходов к определению дистанционного образования. В Концепции создания и развития единой системы дистанционного образования в России, принятой Государственным комитетом РФ по высшему образованию 31 мая 1995 г., дано следующее определение: «Под дистанционным образованием понимается комплекс образовательных услуг, предоставляемых широким слоям населения в стране и за рубежом с помощью специализированной информационно-образовательной среды на любом расстоянии от образовательного учреждения. Информационно-образовательная среда дистанционного образования представляет собой системно организованную совокупность средств передачи данных, информационных ресурсов, протоколов взаимодействия, аппаратно-программного и организационно-методического обеспечения, ориентированную на удовлетворение образовательных потребностей пользователей».
Цели дистанционного образования можно сформулировать следующим образом:
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.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию