! Учебно-методический комплекс "Техника двоичной переработки информации"

Авторы: Сыпин Е.В., Тырышкин Сергей, Филиппова Татьяна, Копылов Александр

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.

Постановка задачи

Для повышения эффективности дистанционного образования в Бийском технологическом институте, для интенсификации работ по использованию современных средств обучения и создания условий для самостоятельной работы студентов возникла потребность в приобретении или создании учебно-методических комплексов (УМК) по различным дисциплинам. Вариант приобретения УМК оказался неприемлемым по ряду причин:

- материалы предлагаемых на рынке УМК не вполне удовлетворяют требованиям нашего института;

- экономически более выгодно создавать свои УМК, чем покупать готовые;

- имеется возможность распространять собственный продукт в коммерческих целях;

- без обладания авторскими правами нет возможности модифицировать купленный продукт, что бывает часто необходимо;

- при изготовлении УМК повышается квалификация их создателей.

В результате было принято решение о разработке собственного УМК по дисциплине "Техника двоичной переработки информации". Была предложена следующая система требований к его структуре:

- интуитивно-понятный интерфейс, который позволит затратить минимальное время на обучение основам работы с УМК 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 УМК (не более 50 килобайт) загружаемых через Интернет, что позволит разместить УМК на Web-сервере;

- оформление информации с точки зрения эргономичности.

Разработка структуры УМК

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

- меню, необходимое для быстрого перемещения между отдельными частями УМК (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 УМК 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. Будет содержать специальную программу, обслуживающую систему проверки знаний обучаемого;

   - Практикум - необходим для понимания принципа работы цифровых устройств, будет содержать лабораторные работы по компонентам цифровой электроники;

   - Вопросы - необходим для подготовки к экзаменам и для самопроверки степени понимания пройденного материала, будет содержать перечень вопросов по предложенным в УМК 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 УМК, будет содержать адреса электронной почты, по которым можно будет посылать свои вопросы, замечания и предложения;

   - Глоссарий - содержит глоссарий по дисциплине "Техника двоичной переработки информации".

- область для вывода текста;

Для построения эффективной структуры УМК необходимо также предусмотреть развитую систему навигацию. 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 УМК;

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

Для улучшения восприятия материала необходимо УМК дополнить мультимедийными возможностями, а именно:

- все временные диаграммы работы устройств анимировать при помощи flash-анимации со звуковым сопровождением;

- лабораторные работы выполнять при помощи flash-программы, которая моделирует работу различных устройств цифровой электроники;

- предоставить возможность помимо зрительного восприятия текста получать информацию в звуковом виде.

Для удобства пользователя необходимо организовать поисковую систему по ключевому слову.

Реализация УМК

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

Рисунок 1. Вид одного из окон электронного учебника

Ниже приведено назначение элементов меню:

- 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 (рис. 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 (рис. 2);

Рисунок 2. Тестирующая система УМК

- Практикум - необходим для понимания принципа работы цифровых устройств, содержит лабораторные работы по компонентам цифровой электроники;

- 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;

- Глоссарий - содержит глоссарий по дисциплине "Техника двоичной переработки информации";

Материал УМК был 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 (рис.3).

Рисунок 3. Временные диаграммы работы счетчика

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 экранам (рис. 1). 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" (рис. 1). 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.

Имеется возможность выполнять лабораторные работы при помощи flash-программы, которая моделирует работу различных устройств цифровой электроники (рис. 4):

Рисунок 4. Моделирование работы сумматора

Заключение

В результате проведённой работы были решены следующие задачи:

- проведён анализ поставленной задачи и сформулированы основные требования к УМК;

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

- выбран редактор HTML-кода, отвечающий необходимым требованиям;

- реализован интерфейс учебника с использованием языка гипертекстовой разметки HTML;

- разработана и реализована flash-программа, которая моделирует работу различных устройств цифровой электроники;

- разработана и реализована тестирующая система;

- разработана и реализована видеопомощь по учебнику.

В дальнейшем планируется использовать проработанную универсальную структуру учебника для создания УМК по различным курсам Бийского технологического института.