! Компьютерный учебник
"Цифровая электроника и микропроцессорная техника"

Автор: Тырышкин Сергей

Введение

Дистанционное образование (ДО) является одной из форм непрерывного образования, которое призвано реализовать права человека на образование и получение информации. Оно сочетает элементы очного, очно-заочного, заочного и вечернего обучения на основе новых информационных технологий и систем мультимедиа.

Принципиально процесс ДО выглядит очень просто: через систему компьютерных сетей обучающийся получает учебный материал, рассчитанный на самостоятельное освоение. В основе материала лежат учебные задания, которые для своего выполнения требуют усвоения теории. Учащийся, выполнив задание, высылает ответ преподавателю, получает новый материал и так далее. Интенсивность общения учащегося с преподавателем при использовании сетевых возможностей во много раз превосходит традиционную, учебный процесс неизбежно становится индивидуализированным, а в учебном материале могут быть использованы все возможности компьютерных технологий.

Одним из основных недостатков существующей системы ДО в России является то, что у студентов остро встаёт вопрос о дополнительных источниках информации по изучаемым предметам. Ещё одним недостатком дистанционной формы обучения является отсутствие постоянного контроля над знаниями студентов.

Решением проблемы эффективности дистанционного образования является использование электронных учебников, которые позволяют, как получать информацию в удобном для восприятия виде, так и проверять степень её усвоения.

1 Постановка задачи

Для повышения эффективности дистанционного образования в Бийском технологическом институте возникла потребность в приобретении или создании электронных учебников по различным дисциплинам. Вариант приобретения электронных учебников оказался неприемлемым по ряду причин. Во-первых, материалы предлагаемых учебников не вполне удовлетворяют требованиям нашего института. Во-вторых, экономически более выгодно создавать свои учебники, чем покупать готовые. В-третьих, имеется возможность распространять собственный продукт в коммерческих целях. В-четвёртых, без обладания авторскими правами нет возможности модифицировать купленный продукт, что бывает часто необходимо. В-пятых, при изготовлении учебников повышается квалификация их создателей.

В результате было принято решение о разработке собственного электронного учебника по цифровой электронике и микропроцессорной технике. Была предложена следующая система требований к его структуре:

- интуитивно-понятный интерфейс, который позволит затратить минимальное время на обучение основам работы с электронным учебником даже при низком уровне знания компьютерной техники;

- удобная навигация, позволяющая быстро найти требуемую информацию среди большого количества учебного материала;

- возможность самоконтроля обучаемого, которая представлена в виде набора тестов по каждому из пройденных разделов теории;

- небольшой размер отдельных файлов электронного учебника (не более 50 килобайт) загружаемых через Интернет, что позволит быстро получить к ним доступ;

- оформление информации с точки зрения эргономичности.

2 Разработка структуры учебника

В процессе разработки структуры учебника было решено, что он будет состоять из следующих элементов:

- меню, необходимое для быстрого перемещения между отдельными частями учебника (доступно в любой части учебника) и содержащее ссылки на следующие документы:

- "Программа" - раздел предназначен для хранения информации об учебной программе по курсу "Техника двоичной переработки информации". Это позволит пользователю учебника ориентироваться в теоретическом материале с привязкой к учебному процессу;

- "Теория" - будет содержать основной теоретический материал по цифровой электронике и микропроцессорной технике;

- "Тесты" - будет полезен как преподавателю для контроля знаний студентов, так и студентам для самоконтроля. Должен содержать специальную программу, обслуживающую систему проверки знаний обучаемого;

- "Вопросы" - необходим для подготовки к экзаменам и для самопроверки степени понимания пройденного материала, будет содержать перечень вопросов по предложенным в учебнике темам;

- "Билеты" - необходим для подготовки к экзаменам, будет содержать примерные экзаменационные билеты по цифровой электронике и микропроцессорной технике;

- "Литература" - нужен для получения дополнительных сведений, будет содержать список использованных источников информации;

- "Разработчики" - нужен для связи с разработчиками учебника, будет содержать адреса электронной почты, по которым можно будет посылать свои вопросы, замечания и предложения;

- область для вывода текста;

Для построения эффективной структуры учебника необходимо предусмотреть развитую систему навигацию по учебнику. Следует предусмотреть такие возможности как:

- переход из конца в начало текущего документа;

- переходы к следующей и предыдущей страницам документа;

- перемещение по теоретическому материалу при помощи содержания, состоящего из ссылок на отдельные разделы учебника;

- различные дополнительные перекрёстные ссылки, необходимо для повышения быстроты и удобства доступа к данным.

Для улучшения восприятия материала планировалось учебник дополнить аудио и видео информацией, то есть все временные диаграммы работы устройств анимировать при помощи flash-анимации со звуковым сопровождением, а также предоставить возможность помимо зрительного восприятия текста получать информацию в звуковом виде. Для удобства пользователя планировалось организовать поисковую систему по ключевому слову.

3 Реализация структуры учебника

В результате реализации каждый элемент структуры учебника был выполнен в виде отдельного HTML-документа, либо группы HTML-документов, перемещение по которым осуществляется с помощью меню (рисунок 1):

Рисунок 1. Вид одного из окон электронного учебника

-"Программа" - так как данный документ не несет большой интерфейсной нагрузки, то он реализован в виде отдельного документа без серьёзных средств навигации;

-"Теория" - имеет собственный механизм навигации, который реализован в виде списка разделов, при щелчке на одном из элементов которого появляются его подразделы в виде ниспадающего подменю. Это сделано для того, чтобы содержание представлялось в минимизированном виде, что удобно для пользователя с точки зрения эргономичности (рисунок 1);

-"Тесты" - реализован в виде отдельного приложения, содержащего тестирующую систему, которая служит для проверки степени усвоения теоретического материала, содержит ряд вопросов и вариантов ответов на них сформированных случайным образом, имеет систему защиты от попыток обучаемых повлиять на результаты тестирования;

-"Вопросы" - реализован в виде простого HTML-документа;

-"Билеты" - реализован в виде простого HTML-документа;

-"Литература" - реализован в виде простого HTML-документа;

-"Разработчики" - реализован в виде простого HTML-документа;

Материал учебника дополнен аудио и видео информацией. Все временные диаграммы работы устройств имеют flash-анимацию со звуковым сопровождением, что позволяет повысить наглядность их работы и понятность излагаемого материала.

Предоставляется возможность помимо зрительного восприятия текста получать информацию в звуковом виде. Для этого имеется звуковой проигрыватель, состоящий из трех кнопок Play, Pause и Stop и расположенный в правой нижней части экрана. Также имеется возможность открыть расширенный звуковой проигрыватель, дополненный регулятором громкости звука и возможностью отключения звука вообще.

Организована удобная поисковая система по ключевому слову. Окно ввода ключевого слова находится в левом нижнем углу экрана, набрав в нем на клавиатуре искомое слово необходимо нажать на слово "Поиск". В результате на экране появится список тех документов, где данное ключевое слово встречается. Также около каждого названия документа будет стоять цифра, указывающая, сколько раз ключевое слово входит в данный документ.

Заключение

В результате проведённой работы были решены следующие задачи:

- проведён анализ поставленной задачи и сформулированы основные требования к электронному учебнику;

- разработан интерфейс учебника с учётом требований эргономичности и удобства навигации;

- выбран редактор HTML-кода, отвечающий необходимым требованиям;

- реализован интерфейс учебника с использованием языка гипертекстовой разметки HTML.

В дальнейшем планируется переход с языка HTML на язык XML, который позволяет использовать электронный учебник в неоднородных компьютерных системах и имеет более широкие возможности по сравнению с HTML. Следует отметить тот факт, что проработанная структура учебника для одного из учебных курсов может быть адаптирована и под другие.