Электронный учебник по предмету "Основы алгоритмизации и программирования"

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТОО «КОЛЛЕДЖ АКТЮБИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ. С. БАИШЕВА»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Тема: Электронный учебник по предмету "Основы алгоритмизации и программирования"

Специальность: 1304000 «Вычислительная техника и программное обеспечение»

Группа: 408

Выполнил уч-ся: Избасар А.Е.

Руководитель: Ажигулова Г.А.

Актобе 2016 г



ТОО «КОЛЛЕДЖ АКТЮБИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ. С. БАИШЕВА»

«Утверждаю»

зам.директора по УР

________ Нугманова К.Н.

ЗАДАНИЕ на выполнение дипломного проекта

Специальность: 1304000 «Вычислительная техника и программное обеспечение»

Учащийся: Избасар Айнагул Есенжол?ызы

Тема дипломного проекта: Электронный учебник по предмету «Основы алгоритмизации и программирования»

Краткое содержание дипломного проекта ________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата выдачи задания : «___» ___________ 2015г.

Срок сдачи проекта : «___» ___________ 2016г.

Содержание

Введение

1. Особенности электронного учебника и основные принципы их создания

1.1 Специфика электронного учебника

1.2 Структура и достоинства электронного учебника

1.3 Принципы, которыми следует руководствоваться при создания электронного учебника

2. Среда разработки электронного учебника

2.1 Среда объектно-ориентированного программирования Delphi

2.2 HTML гипертекстовый документ

2.3 Среда Adobe Photoshop

Заключение

Список используемой литературы

Приложение



Введение

В настоящее время, в условиях активного проникновения информационных технологий в систему образования и накопления образовательных ресурсов в сети Интернет, актуальной становится задача переосмысления теории организации учебного процесса и процесса управления образованием, процесса передачи систематизированных знаний, навыков и умений от одного поколения к другому, и создания новых методов и технологий обучения. Постоянное увеличение объема информации и ограниченность учебного времени обуславливают необходимость интенсификации обучения, разработки и внедрения нетрадиционных технологий, базирующихся на использовании вычислительной техники с применением активных методов обучения во всем их разнообразии и комплексности. Реализация активных методов обучения - одна из основных задач дидактики, которая предполагает активизацию всего процесса, выявление системы, способов, приемов, способствующих повышению активности обучаемых через формирование положительной мотивационной структуры учебно-познавательной деятельности.

В этом заключается актуальность данного дипломного проекта, который позволяет, экономя деньги на приобретение большого количества книг по данной теме, получить необходимые знания за меньший промежуток времени.

Сегодня ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что электронные учебные пособия позволяют обогатить курс обучения, дополняя его разнообразными возможностями компьютерных технологий, и делают его, таким образом, более интересным и привлекательным для учащихся.

Исключительно высокая степень наглядности представленного материала, взаимосвязь различных компонентов курсов, комплексность и интерактивность делают программы незаменимыми помощниками, как для студента, так и для преподавателя.

Благодаря комплексу разнообразных мультимедийных возможностей процесс обучения становится более эффективным и интересным.

Электронный учебник - это виртуальная система, предназначенная для автоматизированного обучения, охватывающая полный или частичный объем учебной дисциплины.

Преимущества ЭУП:

1) возможность компактного хранения большого объема информации;

2) система быстро настраивается на конкретного ученика;

3) легко актуализируется (дополняется и расширяется);

4) широкие возможности поиска;

5) возможность выполнения интерактивных упражнений и тестов;

6) наглядность: широкие возможности построения визуальных моделей, представления графической и аудио информации;

7)хорошая структурированность (гипертекстовая организация информации).

Объектом данного исследования является использование и создание компьютерных средств обучения.

В качестве предмета исследования рассматривается содержание и реализация электронного пособия.

Целью данной работы является разработка электронного пособия для формирования знаний, умений и навыков по офисному программированию.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить особенности электронных учебников;

2. Ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к ним;

3. Выполнить анализ предметной области, на основании которого будет подобран материал для электронного учебного пособия;

4. Выбрать программы и языки создания пособия;

5. Разработать структуру электронного учебника;

6. Определить принцип управления учебником;

7. Определить внешний вид учебного пособия;

8. Изучить элементы языка программирования DELPHI, HTML.

9. Реализовать гипертекст в электронной форме средствами языка HTML.

1. Особенности электронного учебника и основные принципы их создания

1.1 Специфика электронного учебника

Общепринято, что электронный учебник - является литературой нового поколения, которая объединила в себе достоинства традиционных учебников и возможности компьютерных технологий. Электронные учебники - это обучающая программная система комплексного назначения, обеспечивающая непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения, предоставляющая теоретический материал, обеспечивающая тренировочную учебную деятельность и контроль уровня знаний, а также информационно-поисковую деятельность, математическое и имитационное моделирование с компьютерной визуализацией и сервисные функции при условии осуществления интерактивной обратной связи. [1].

Электронный учебник, как правило, представляет собою самостоятельное мультимедийное средство обучения, поэтому структура электронного учебника должна быть представлена на качественно новом уровне.

Электронный учебник обладает рядом отличительных особенностей, которые объясняют целесообразность разработки и использования его, как самостоятельного средства обучения.

Одним из основных элементов электронного учебника являются фрагменты "живых" лекций лучших преподавателей. При этом изложение учебного материала построено так, что есть возможность увидеть структуру лекции и обучаемый имеет возможность повторить любой фрагмент лекции.

В целом электронный учебник значительно экономит время студента, затрачиваемое на рутинные операции по поиску учебного материала, а также при повторении неизвестных или забытых понятий. Все это возможно благодаря наличию "дерева знаний": гипертекстовых ссылок и словарей.

Использование иллюстраций эффективно вместе с помощью, обеспечивающей появление надписи рядом с интересующим элементом. Обязательным элементом является дополнительная видеоинформация или анимированные клипы, сопровождающие разделы курса, трудные для понимания в текстовом изложении. Видеоклипы позволяют изменять масштаб времени и демонстрировать явления в ускоренном или замедленном темпе.

Электронный учебник обеспечивает возможность копирования выбранной информации, её редактирования и распечатки без выхода из самого учебника.

Необходимым элементом в электронном учебнике является аудиоинформация, например, распознавание птиц по их пению, изучение сердечных шумов.

Каждый смысловой фрагмент курса заканчивается практическим и контрольными заданиями. [2].

Несомненно, электронная учебная литература имеет свои преимущества, однако существуют и недостатки. Это выражено в отсутствии учета психолого-педагогических требований, междисциплинарных связей и недостаточной преемственности материала. Отсутствует единый подход к подбору иллюстрированного материала, адресность, которая выражается в учете индивидуальных особенностей обучающегося, состоянии здоровья и профессиональной направленности в обучении. Существенными недостатками являются фрагментарность программ, которая заключается в неполном охвате материала или полное дублирование учебников, несоблюдение санитарно- гигиенических норм в подаче материала, слабое использование графических возможностей компьютера. [3].

1.2 Структура и достоинства электронного учебника

Простейшим электронным учебником может являться конспект лекций преподавателя, набранный им самим (или даже студентами с целью размножения хорошего конспекта в большом числе экземпляров при минимальных затратах) и размещенный на студенческом сервере или на другом общедоступном электронном узле. Однако такой учебник, по существу, ничем не отличается от размноженного печатным методов конспекта и в нем никак не использованы специфические возможности электронного издания. Какие же это дополнительные возможности? Попытаемся их перечислить. Можно выделить главные из них и дополнительные. К главным особенностям можно причислить:

· возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного учебника;

· развитый поисковый механизм в пределах электронного учебника, в частности, при использования гипертекстового формата издания;

· возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний студента;

· возможность специального варианта структурирования материала;

· возможность адаптации изучаемого материала учебника к уровню знаний обучаемого, следствием чего является резкий рост уровня мотивации обучаемого;

· возможность адаптации и оптимизации пользовательского интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого.

К дополнительным особенностям электронного учебника по сравнению с печатным следует отнести:

· возможность включения специальных фрагментов, моделирующих течение многих физических и технологических процессов;

· возможность включения в учебник аудио-файлов, в частности, для сближения процесса работы с учебником и прослушивания лекций этого же преподавателя;

· возможность включения в состав учебника фрагментов видеофильмов для иллюстрации определенных положений учебника;

· включение в состав пособия интерактивных фрагментов для обеспечения оперативного диалога с обучаемым;

· полномасштабное мультимедийное оформление учебника, включающее в себя диалог на естественном языке, организацию по запросу обучаемого видеоконференции с автором (авторами) и консультантами и пр.

Электронное пособие (как впрочем и любое электронное издание) для достижения максимального эффекта должно быть составлено несколько иначе по сравнению с традиционным печатным пособием: главы должны быть более короткие, что соответствует меньшему размеру компьютерных экранных страниц по сравнению с книжными, затем каждый раздел, соответствующий рубрикациям нижнего уровня, должен быть разбит на дискретные фрагменты, каждый из которых содержит необходимый и достаточный материал по конкретному узкому вопросу. Как правило, такой фрагмент должен содержать один-три текстовых абзаца (абзацы также должны быть короче книжных) или рисунок и подпись к нему, включающую краткое пояснение смысла рисунка.

Таким образом, студент просматривает не непрерывно излагаемый материал, а отдельные экранные фрагменты, дискретно следующие друг за другом. Изучив данный экран, студент нажимает кнопку «Следующий», размещенную обычно ниже текста, и получает следующий фрагмент материала. Если он видит, что не все понял или запомнил из предыдущего экрана, то нажимает расположенную рядом с первой кнопку «Предыдущий» и возвращается на один шаг назад. Дискретная последовательность экранов находится внутри (и в пределах) наименьшей структурной единицы, позволяющей прямую адресацию, т. е. внутри параграфа или подпараграфа (того, что характеризуется заголовком третьего уровня) содержится один или несколько фрагментов, последовательно связанных друге другом гипертекстовыми связями. На основе таких фрагментов проектируется слоистая структура учебного материала, которая содержит:

· слой, обязательный для изучения;

· слой для более подготовленных пользователей;

· слой для более глубокого изучения определенных разделов;

· вспомогательные слои;

· специальный слой «Основные понятия и определения»,

· дополнительный слой рекомендаций по применению полученных знаний.

Такая организация учебного материала обеспечивает дифференцированный подход к обучаемым в зависимости от уровня их подготовленности, результатом чего является более высокий уровень мотивации обучения, что приводит к лучшему и ускоренному усвоению материала. электронный учебник программирование гипертекстовый

На начальной стадии внедрения электронных учебников, целесообразна фреймовая структура. Именно при ней предусматриваются отдельные фреймы для решения многих из перечисленных задач

В частности, необходим отдельный фрейм для организации навигации в пределах пособия в целом, который может быть оформлен в виде оглавления документа. Так как размеры подробного оглавления обычно велики, то во фрейме обязательно должен содержаться слайдер (окно прокрутки).

Выбранные из оглавления разделы появляются во фрейме, названном «Основной текст электронного издания». Этот фрейм имеет самые большие размеры, необходимые для помещения двух-трех абзацев текста или рисунка с пояснениями. Указанный фрейм представляет собой главное информационное поле, т. е. содержит тот материал, который должен быть за один прием воспринят учащимся, осознан им и сохранен в оперативной, а затем и в долговременной памяти.

В этом тексте также могут содержаться ссылки в виде адресов (URL) иллюстраций (если они выводятся в специальных окнах), некоторых других электронных документов, рассматриваемых как дополнительная литература, анимационных, аудио и видео-файлов, содержащих динамическое описание процессов или явлений, авторские пояснения и иллюстрационный видеоматериал.

Для удобства студента в отдельный фрейм выделен глоссарий или список определений, переход к которым организован по ссылкам от терминов, встречающихся в основном тексте и требующих пояснения. Этот фрейм не является обязательным. Для увеличения площади экрана, занятой основным фреймом, можно список определений формировать в дополнительном всплывающем окне.

Предметный или алфавитный указатель пособия позволяет перейти от соответствующих терминов и понятий к основному тексту, в котором они упоминаются, с помощью гипертекстовых ссылок. Таким образом, содержимое этого фрейма обеспечивает дополнительные возможности навигации в пределах электронного учебника. Однако реализация этого способа требует от студента хотя бы предварительного знакомства с тематикой пособия. Иначе говоря, этим способом навигации реально пользуются лишь те студенты, которые стремятся усовершенствовать или повысить уровень своих знаний по данному предмету. Таким образом, для начального обучения можно исключить этот фрейм и формировать алфавитный указатель во вспомогательном всплывающем окне. [6].

В большинстве случаев, при проектировании электронных документов рекомендуется ограничиваться структурой с тремя-четырьмя фреймами. Для тех учащихся, которые предпочитают иметь большее количество основной информации на одном экране (т. е. максимальные размеры фрейма «Основной текст издания») можно организовать переход к структуре с тремя фреймами, а список определений и глоссарий выводить в дополнительных окнах, открывающихся по запросу обучаемого.

Правила расположения материала в учебнике.

1. Соблюдение принципов «от известного к неизвестному», «от простого к сложному», «от легкого к трудному», «от конкретного к абстрактному», «от общего рассмотрения к детальному анализу» и т. п.

2. Последующее основывается на предыдущем, а предыдущее подкрепляется последующим.

3. Чувственное предшествует умственному.

4. Материал в большей степени порождает вопросы, чем простое заучивание.

5. Каждое правило сопровождается достаточным количеством примеров, иллюстрирующих его разнообразное применение.

6. Примеры предпосылаются правилам, а правила сопровождаются примерами.

7. Суть дела не заслоняется второстепенными частностями.

8. Сказанное подтверждается ссылками на авторитеты или же логическими доказательствами.

Обучение, основанное на компьютерных технологиях, в значительной степени базируется на технической инфраструктуре - компьютере (как инструменте для размещения и представления учебной информации). Поэтому в качестве одного из принципов, которые необходимо учитывать при создании электронных пособий, является принцип распределенности учебного материала.

Компьютерные обучающие программы используются в образовании как дополнительные учебные средства достаточно давно. Однако при дистанционном обучении компьютер становится основным дидактическим инструментом и вместо разрозненных обучающих программ нужен цельный интерактивный курс, с достаточной полнотой, представляющий всю учебную информацию. Принцип интерактивности учебного материала - второй важный принцип, который следует учитывать при разработке учебно-методического обеспечения дистанционного образования.

Интерактивный мультимедиа курс дает возможность интегрировать различные среды представления информации - текст, статическую и динамическую графику, видео и аудио записи в единый комплекс, позволяющий обучаемому стать активным участником учебного процесса, поскольку выдача информации происходит в ответ на соответствующие его действия. Использование мультимедиа позволяет в максимальной степени учесть индивидуальные особенности восприятия информации, что чрезвычайно важно при опосредованной компьютером передаче учебной информации от преподавателя студенту. Таким образом, третий принцип, который следует учитывать при создании электронного курса - принцип мультимедийного представления учебной информации.

Для создания мультимедиа курсов используются инструментальные средства специализированного (авторские среды) или универсального (системы программирования) характера. Первые рассчитаны на «программирование без программирования», т.е. программа создается путем конструирования и размещения определенных модулей из которых состоит мультимедиа курс, без написания создателем курса сложного машинного кода (именуемого языком программирования). Для работы со вторыми необходимо знание языка программирования.

Появление современных систем визуального проектирования, таких как Visual Basic или Delphi, в значительной степени снимает различия между этими средствами, поскольку они позволяют разрабатывать интерфейс в интерактивном режиме. В то же время они не ограничивают свободу готовыми решениями.

Следует заметить, что системы программирования, используемые для создания локальных компонент, позволяют включать в мультимедиа курс и обращение к интернет-ресурсам, интегрируя сетевые и локальные ресурсы.

Любая новая форма обучения, в том числе и дистанционная, требует создания психолого-педагогической основы, без которой невозможно говорить об успешности и качестве учебного процесса. Поэтому следует выделить также ряд психологических принципов, влияющих на успешность и качество дистанционного обучения. [4]. Особое место занимает проблема технологической реализации учета психофизиологических особенностей человека при разработке курса. Успешность обучения главным образом связана с особенностями сенсорно-перцептивных процессов, определяющих восприятие информации и составляющих процессы, создающие возможность удерживать информацию в памяти и воспроизводить ее.

Современные технологии обучения, базирующиеся на повсеместном использовании вычислительной техники, потенциально обладают колоссальными возможностями. Однако полноценное применение компьютеризированных технологий требует серьезной проработки проблемы взаимодействия человека и технических средств.

Объем информации, предлагаемый обучающимся за определенный промежуток времени, сильно варьируется в зависимости от их индивидуальных особенностей. Существует целый ряд формальных приемов, позволяющих выяснить имеющийся уровень знаний, однако опытные преподаватели «интуитивно» чувствуют настроение аудитории, ее контактность, готовность к восприятию материала и соответственно корректируют ход занятия. В этом одна из проблем автоматизированных обучающих систем - нет обратной связи, компьютер не может чувствовать эмоциональное состояние человека. Ситуация обостряется еще и тем, что восприятие новой информации имеет несколько фаз. Доза информации, перерабатываемая организмом за фиксированный промежуток времени, образует информационную нагрузку. Положительное или отрицательное воздействие на организм данной ему нагрузки зависит от соотношения ориентировочных и оборонительных реакций. Информационная нагрузка считается положительной, если, вызывая ориентировочные реакции, она в минимальной степени затрагивает оборонительный рефлекс. Очевидно, что достичь высокой эффективности процесса обучения можно только в том случае, когда не возникает информационной перегрузки.

Основная проблема на пути оптимизации обучения с точки зрения сохранности и развития адаптационных резервов - оценка и коррекция состояния человека в процессе получения новых знаний. Отсюда следует четвертый принцип, который следует учитывать при разработке электронного курса - принцип адаптивности к личностным особенностям обучаемого.

Также можно выделить ряд следующих принципов, которыми следует руководствоваться при создании электронного учебника:

- 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.

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

- принцип ветвления: каждый модуль должен быть связан гипертекстными ссылками с другими модулями так, чтобы у пользователя был выбор перехода в любой другой модуль.

- принцип регулирования: учащийся самостоятельно управляет сменой кадров, имеет возможность вызвать на экран любое количество примеров, 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.

- 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.

- 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. [5].

Несмотря на определяющую роль самостоятельной работы в обучении с применением компьютерных технологий, основными субъектами учебного процесса являются студент и преподаватель. Соучастие студента в познавательной деятельности наравне с преподавателем есть одно из условий качества как в традиционной, так и в дополнительной системе образования.

1.3 Принципы, которыми следует руководствоваться при создания электронного учебника

Существенных недостатков у электронного учебника два:

· необходимость специального дополнительного оборудования для работы с ним, прежде всего - компьютера с соответствующим программным обеспечением и качественным монитором, а иногда дополнительно также дисковода для компакт-дисков и/или сетевой карты или модема для работы в локальной или глобальной сети;

· непривычность, нетрадиционность электронной формы представления информации и повышенной утомляемости при работе с монитором.

Достоинств электронных учебников гораздо больше. К ним можно отнести:

· Возможность адаптации и оптимизации пользовательского интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого. В частности, имеется в виду возможность использования как текстовой или гипертекстовой, так и фреймовой структуры учебника, причем количество фреймов, их размеры и заполнение может изменяться. Вместо части фреймов, по желанию студента, можно использовать всплывающие окна с тем же самым содержимым, например, с рисунками или списком определений.

· Возможность использования дополнительных (по сравнению с печатным изданием) средств воздействия на обучаемого (мультимедийное издание), что позволяет быстрее осваивать и лучше запоминать учебный материал. Особенно важным нам представляется включение в текст пособия анимационных моделей. Положительный эффект можно достигнуть и с помощью звукового сопровождения, соответствующего лекторскому тексту.

· Возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного учебника. В печатном издании таких возможностей две: оглавление и колонтитулы, иногда к ним также относят глоссарий. Однако для практической реализации этих возможностей необходимо листать страницы учебника. В электронном пособии используются гиперссылки и фреймовая структура или карты-изображения, что позволяет, не листая страниц, быстро перейти к нужному разделу или фрагменту и при необходимости так же быстро возвратиться обратно. При этом не требуется запоминать страницы, на которых были расположены соответствующие разделы.

· Развитый поисковый механизм не только в пределах электронного учебника, но и вне его. В частности, по гипертекстовым ссылкам можно перемещаться по тексту издания, просматривать рисунки, обращаться к другим изданиям, ссылки на которые имеются в нем (литература и пр.), даже написать электронное письмо автору пособия с просьбой объяснить те или иные положения учебника. При использовании сетевых обучающих структур возможно обсудить положения учебника с другими студентами (в электронном читальном зале), оставаясь на своем рабочем месте.

· Возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний студента, и на этой основе автоматический выбор соответствующего уровню знаний слоя учебника, как указано в следующем пункте.

· Возможность адаптации изучаемого материала к уровню знаний студента, следствием чего является улучшение восприятия и запоминания информации. Адаптация основана на использовании слоистой структуры издания, причем в соответствии с результатами тестирования студенту предоставляется слой, соответствующий уровню его знаний.

· Главное преимущество электронного учебника это возможность интерактивного взаимодействия между студентом и элементами учебника. Уровни ее проявления изменяются от низкого и умеренного при перемещении по ссылкам до высокого при тестировании и личном участии студента в моделировании процессов. Если тестирование подобно собеседованию с преподавателем, то участие в моделировании процессов можно сопоставить с приобретением практических навыков в процессе производственной практики в реальных или приближенных к ним условиях производства.

С внедрением электронных учебников изменяются и функции библиотеки. В этом случае ее роль играет электронный читальный зал, оборудованный компьютерами, объединенными в локальную сеть, которая связана с текстовой базой данных - хранилищем электронных учебников. Все читатели такой библиотеки без всякой очереди и ожидания могут самостоятельно выбирать и читать любые электронные учебники, в том числе и одинаковые, автоматически тиражируемые для них в любом количестве экземпляров.

Электронные издания относятся к динамически развивающемуся классу продукции. Их количество увеличивается быстрыми темпами, а качество непрерывно улучшается.

Интеграция полиграфической продукции с электронными документами приносит чисто практические выгоды. Так, переход на цифровую форму позволяет обеспечить сохранность многих уникальных видов продукции, таких как древние рукописи. Даже обычные фотографии и картины теряют со временем свои качества. Хранение их электронных копий позволяет донести до последующих поколений уникальные культурные шедевры. Наконец, хранение документов и изданий в электронной форме позволяет организовывать электронные базы данных, четкая структура и развитые средства поиска и навигации в которых облегчают процесс обнаружения нужных материалов и их фрагментов. В качестве примера можно сослаться на американское специализированное издательство медицинской литературы Mosby-Year Book, в котором появление цифровой графической библиотеки позволило за считанные секунды находить нужные иллюстрации и помещать их в книги, в результате чего была достигнута значительная экономия времени и материальных средств.

Для ответа на вопрос об относительной ценности электронных изданий и перспективах расширения их производства следует провести исследования в следующих основных направлениях (иначе, получить ответы на перечисленные вопросы):

1. увеличивается ли ценность книги в электронном варианте, а если да, то в каких случаях и с чем это связано;

2. какие факторы влияют на качественные характеристики электронного издания сточки зрения читателя;

3. достаточен ли уровень развития технических и программных средств создания электронной книги;

4. насколько широко распространены индивидуальные и групповые средства для чтения электронных изданий;

5. насколько сформировался рынок распространения электронных книг;

6. какие нужны изменения в традиционном издательском бизнесе для успешного маркетинга и менеджмента электронных книг.

Несомненна более высокая потребительская ценность детских и учебных электронных изданий, так как повышается интерес к изучаемому материалу и обеспечивается возможность применения новых, более эффективных, технологий не только обучения, но и постепенного вовлечения детей в процесс обучения в игровой форме. Эти методики уже опробованы во многих странах и на практике доказали свою эффективность.

Справочные и научные издания позволяют более простыми средствами и в более краткие сроки получить необходимую информацию (или краткие сведения, позволяющие оценить ее необходимость пользователю и заказать ее, в том числе и в печатном виде). Естественно, что ценность таких изданий по сравнению с печатными существенно возрастает. Степень увеличения ценности таких изданий и роль определенных факторов может быть установлена в процессе проведения соответствующих исследований.

Сточки зрения факторов, влияющих на качественные характеристики электронных документов, наибольший интерес представляет оптимизация пользовательских интерфейсов, причем не только графических в широком смысле, включая анимацию и цифровое видео, но и цифровое аудио. Все это также требует исследований и сбора статистических данных.

Постепенно, но неуклонно продолжается наступление электронных изданий в учебной сфере, начиная со школьного обучения, и далее, в сфере среднего и высшего образования. Во многих случаях оправдан частичный или полный переход к электронным учебникам и компьютерным образовательным технологиям. Эффективность такой замены тем выше, чем больше разнообразие учебных пособий и ниже их тиражи. Ответ на вопрос об изменениях в традиционном издательском и печатном бизнесе, необходимых для адаптации к новым информационным технологиям, также требует проведения достаточно широких и глубоких научных исследований.

Так, у нашего северного соседа Финляндии с 1996 по 2000 гг. проводилась рассчитанная на пять лет исследовательская программа по электронным издательским и печатным процессам с финансированием около 60 млн. финских марок. В США же в рамках поддерживаемой правительством программы по интерактивным электронным журналам около десяти лет работает специальная служба OCLC, которая экономически поддерживает университетские издательства и сама выступает как издатель научных изданий - электронных и печатных.

В дальнейшем широкое распространение мультимедиа-технологий и неудержимое развитие электронной коммерции наложит жесткие ограничения на конкурентоспособность, и даже выживаемость предприятий отрасли печати, ориентированных на широкий спрос. Преимущества в реализации даже самой высококачественной продукции получат те, кто быстрее и эффективней освоил электронные способы коммерции и обслуживания. Фирмы, не имеющих собственной аппаратной и программной базы мультимедиа-технологий, будут испытывать трудности с получением заказов, и их продукция будет подвергаться опасности устареть раньше, чем дойдет до потребителя. Причем это невозможно компенсировать в рамках собственно процесса подготовки и выпуска продукции. Таким образом, сетевые электронные издания имеют несомненные преимущества по части распространения перед любыми печатными изданиями.

Производство, как электронных изданий, так и печатной продукции все более интегрируется в единое пространство медиаиндустрии. Одновременно, в пределах той же медиаиндустрии происходит процесс интеграции печатных и электронных изданий. В целом, следует ожидать ускоренных темпов развития производства электронных изданий, в особенности мультимедийных и тех, для которых используются сетевые технологии распространения. Кстати, заметное снижение вклада печатных средств не означает абсолютного снижения производства печатной продукции. Вероятнее всего рост производства будет продолжаться (особенно это касается производства этикеток и упаковки), однако темпы этого роста будут постепенно снижаться.

2. Среда разработки электронного учебника

2.1 Среда объектно-ориентированного программирования Delphi

Delphi - это комбинация нескольких важнейших технологий, высокопроизводительный компилятор в машинный код, объектно-ориентированная модель компонент, визуальное построение приложений из программных прототипов, масштабируемые средства для построения баз данных.

Компилятор в машинный код

Компилятор, встроенный в Delphi, обеспечивает высокую производительность, необходимую для построения приложений в архитектуре “клиент-сервер”. Этот компилятор в настоящее время является самым быстрым в мире, его скорость компиляции составляет свыше 120 тысяч строк в минуту на компьютере 486DX33. Он предлагает легкость разработки и быстрое время проверки готового программного блока, характерного для языков четвертого поколения (4GL) и в то же время обеспечивает качество кода, характерного для компилятора 3GL. Кроме того, Delphi обеспечивает быструю разработку без необходимости писать вставки на Си или ручного написания кода (хотя это возможно).

В процессе построения приложения разработчик выбирает из палитры компонент готовые компоненты как художник, делающий крупные мазки кистью. Еще до компиляции он видит результаты своей работы - после подключения к источнику данных их можно видеть отображенными на форме, можно перемещаться по данным, представлять их в том или ином виде. В этом смысле проектирование в Delphi мало чем отличается от проектирования в интерпретирующей среде, однако после выполнения компиляции мы получаем код, который исполняется в 10-20 раз быстрее, чем то же самое, сделанное при помощи интерпретатора. Кроме того, компилятор компилятору рознь, в Delphiкомпиляция производится непосредственно в родной машинный код, в то время как существуют компиляторы, превращающие программу в так называемый p-код, который затем интерпретируется виртуальной p-машиной. Это не может не сказаться на фактическом быстродействии готового приложения.

Объектно-ориентированная модель программных компонент

Основной упор этой модели в Delphi делается на максимальном реиспользовании кода. Это позволяет разработчикам строить приложения весьма быстро из заранее подготовленных объектов, а также дает им возможность создавать свои собственные объекты для среды Delphi. Никаких ограничений по типам объектов, которые могут создавать разработчики, не существует. Действительно, все в Delphi написано на нем же, поэтому разработчики имеют доступ к тем же объектам и инструментам, которые использовались для создания среды разработки. В результате нет никакой разницы между объектами, поставляемыми Borland или третьими фирмами, и объектами, которые вы можете создать.

В стандартную поставку Delphi входят основные объекты, которые образуют удачно подобранную иерархию из 270 базовых классов. Для начала - неплохо. Но если возникнет необходимость в решении какой-то специфической проблемы на Delphi, советуем, прежде чем попытаться начинать решать проблему “с нуля”, просмотреть список свободно распространяемых или коммерческих компонент, разработанных третьими фирмами, количество этих фирм в настоящее время превышает число 250, хотя, возможно, я не обо всех знаю. Скептики, возможно, не поверят мне, когда я скажу, что на Delphi можно одинаково хорошо писать как приложения к корпоративным базам данных, так и, к примеру, игровые программы. Тем не менее, это так. Во многом это объясняется тем, что традиционно в среде Windows было достаточно сложно реализовывать пользовательский интерфейс. Событийная модель в Windows всегда была сложна для понимания и отладки. Но именно разработка интерфейса в Delphi является самой простой задачей для программиста.

Быстрая разработка работающего приложения из прототипов

Игровая программа Rendzu была собрана моим коллегой из готовых кусков за рабочий день, причем большая часть времени была посвящена прихорашиванию и приукрашиванию. Screen Saver в виде прыгающих часиков был также изготовлен на Delphi за весьма незначительное время. Теперь эти часики украшают почти каждую IBM-совместимую машину в нашем Демо-центре клиент-серверных технологий. Конечно, на разработку серьезной информационно-поисковой системы в архитектуре клиент-сервер может уйти гораздо большее время, чем на разработку программы-игрушки. Тем не менее многие наши коллеги, до Delphi программировавшие на других языках, утверждают, что на Delphi скорость изготовления сложного проекта выше раз в 10.

Cреда Delphi включает в себя полный набор визуальных инструментов для скоростной разработки приложений (RAD - rapid application development), поддерживающей разработку пользовательского интерфейса и подключение к корпоративным базам данных. VCL - библиотека визуальных компонент, включает в себя стандартные объекты построения пользовательского интерфейса, объекты управления данными, графические объекты, объекты мультимедиа, диалоги и объекты управления файлами, управление DDE и OLE. Единственное, что можно поставить в вину Delphi, это то, что готовых компонент, поставляемых Borland, могло бы быть и больше. Однако, разработки других фирм, а также свободно распространяемые программистами freeware-компоненты уже восполнили этот недостаток. Постойте, - скажете вы, ведь это уже было. Да, это было в Visual Basic.

Соответствующий стандарт компонент назывался VBX. И этот стандарт так же поддерживается в Delphi. Однако, визуальные компоненты в Delphi обладают большей гибкостью. Вспомним, в чем была проблема в VB. Прикладной программист программировал, вообще говоря, в среде языка бэйсик. А компоненты в стандарте VBX готовили ему его коллеги-профессионалы на С++.

VBX'ы приходили, “как есть”, и ни исправить, ни добавить ничего было нельзя.

А для изготовления VBX надо было осваивать “кухню” языка C++. В Delphiвизуальные компоненты пишутся на объектном паскале, на том же паскале, на котором пишется алгоритмическая часть приложения. И визуальные компоненты Delphi получаются открытыми для надстройки и переписывания. Чувствуете разницу?

Масштабируемые средства для построения баз данных

Объекты БД в Delphi основаны на SQL и включают в себя полную мощь Borland Database Engine. В состав Delphi также включен Borland SQL Link, поэтому доступ к СУБД Oracle, Sybase, Informix и InterBase происходит с высокой эффективностью. Кроме того, Delphi включает в себя локальный сервер Interbase для того, чтобы можно было разработать расширяемые на любые внешние SQL-сервера приложения в офлайновом режиме. Разработчик в средеDelphi, проектирующий информационную систему для локальной машины (к примеру, небольшую систему учета медицинских карточек для одного компьютера), может использовать для хранения информации файлы формата.dbf (как в dBase или Clipper) или .db (Paradox). Если же он будет использовать локальный InterBase for Windows 4.0 (это локальный SQL-сервер, входящий в поставку), то его приложение безо всяких изменений будет работать и в составе большой системы с архитектурой клиент-сервер.

Вот она - масштабируемость на практике - одно и то же приложение можно использовать как для локального, так и для более серьезного клиент-серверного вариантов.

Delphi предназначен для профессионалов-разработчиков корпоративных информационных систем. Может быть, здесь следует пояснить, что конкретно имеется в виду. Не секрет, что некоторые удачные продукты, предназначенные для скоростной разработки приложений (RAD - rapid application development) прекрасно работают при изготовлении достаточно простых приложений, однако, разработчик сталкивается с непредвиденными сложностями, когда пытается сделать что-то действительно сложное. Бывает, что в продукте вскрываются присущие ему ограничения только по прошествии некоторого времени.

Delphi такие ограничения не присущи. Хорошее доказательство тому - это тот факт, что сам Delphi разработан на Delphi. Можете делать выводы. ОднакоDelphi предназначен не только для программистов-профессионалов. Я читал в электронной конференции совершенно неожиданные для меня письма, где учителя, врачи, преподаватели ВУЗов, бизнесмены, все те, кто используют компьютер с чисто прикладной целью, рассказывали о том, что приобрелиDelphi for Windows для того, чтобы быстро решить какие-то свои задачи, не привлекая для этого программистов со стороны. В большинстве случаев им это удается. Поразительный факт - журнал Visual Basic Magazine присудил свою премию Delphi for Windows.

Руководители предприятий, планирующие выделение средств на приобретение программных продуктов, должны быть уверены в том, что планируемые инвестиции окупятся. Поэтому одним из оцениваемых факторов должен быть вопрос - а легко ли найти специалиста по Delphi и сколько будет стоить его обучение, сколько времени специалист затратит на овладение продуктом. Ответ здесь получить весьма просто - любой программист на паскале способен практически сразу профессионально освоить Delphi. Специалисту, ранее использовавшему другие программные продукты, придется труднее, однако самое первое работающее приложение он сможет написать в течение первого же часа работы на Delphi. И, конечно же, открытая технология Delphi является мощным гарантом того, что инвестици, сделанные в Delphi, будут сохранены в течение многих лет.

Некоторые особенности Delphi

Локальный сервер InterBase - следует заметить, что этот инструмент предназначен только для автономной отладки приложений. В действительности он представляет из себя сокращенный вариант обработчика SQL-запросов InterBase, в который не включены некоторые возможности настоящего сервера InterBase. Отсутствие этих возможностей с лихвой компенсируется преимуществом автономной отладки программ.

Team Development Support - средство поддержки разработки проекта в группе. Позволяет существенно облегчить управление крупными проектами. Это сделано в виде возможности подключения такого продукта как Intersolve PVCS 5.1 непосредственно к среде Delphi.

Высокопроизводительный компилятор в машинный код - в отличие от большинства Паскаль-компиляторов, транслирующих в p-код, в Delphiпрограммный текст компилируется непосредственно в машинный код, в результате чего Delphi- приложения исполняются в 10-20 раз быстрее (особенно приложения, использующие математические функции). Готовое приложение может быть изготовлено либо в виде исполняемого модуля, либо в виде динамической библиотеки, которую можно использовать в приложениях, написанных на других языках программирования.

Открытая компонентная архитектура

Благодаря такой архитектуре приложения, изготовленные при помощи Delphi, работают надежно и устойчиво. Delphi поддерживает использование уже существующих объектов, включая DLL, написанные на С и С++, OLE сервера, VBX, объекты, созданные при помощи Delphi. Из готовых компонент работающие приложения собираются очень быстро. Кроме того, посколькуDelphi имеет полностью объектную ориентацию, разработчики могут создавать свои повторно используемые объекты для того, чтобы уменьшить затараты на разработку.

Delphi предлагает разработчикам - как в составе команды, так и индивидуальным - открытую архитектуру, позволяющую добавлять компоненты, где бы они ни были изготовлены, и оперировать этими вновь введенными компонентами в визуальном построителе. Разработчики могут добавлять CASE-инструменты, кодовые генераторы, а также авторские help'ы, доступные через меню Delphi.

Two-way tools - однозначное соответствие между визуальным проектированием и классическим написанием текста программы Это означает, что разработчик всегда может видеть код, соответствующий тому, что он построил при помощи визуальных инструментов и наоборот.

Визуальный построитель интерфейсов (Visual User-interface builder) дает возможность быстро создавать клиент-серверные приложения визуально, просто выбирая компоненты из соответствующей палитры.

Библиотека визуальных компонент

Эта библиотека объектов включает в себя стандартные объекты построения пользовательского интерфейса, объекты управления данными, графические объекты, объекты мультимедиа, диалоги и объекты управления файлами, управление DDE и OLE.

Структурное объектно-ориентированное программирование

Delphi использует структурный объектно-ориентированный язык (Object Pascal), который сочетает с одной стороны выразительную мощь и простоту программирования, характерную для языков 4GL, а с другой стороны эффективность языка 3GL. Программисты немедленно могут начать производить работающие приложения, и им не придется для этого изучать особенности программирования событий в Windows. Delphi полностью поддерживает передовые программные концепции включая инкапсуляцию, наследование, полиморфизм и управление событиями.

Поддержка OLE 2.0, DDE и VBX

Это очень важная особенность для разработчиков в среде Windows, поскольку в уже существующие Windows-приложения программист может интегрировать то, что разработает при помощи Delphi.

Delphi: настраиваемая cреда разработчика

После запуска Delphi в верхнем окне горизонтально располагаются иконки палитры компонент. Если курсор задерживается на одной из иконок, под ней в желтом прямоугольнике появляется подсказка

Из этой палитры компонент вы можете выбирать компоненты, из которых можно строить приложения. Компоненты включают в себя как визуальные, так и логические компоненты. Такие вещи, как кнопки, поля редактирования - это визуальные компоненты; а таблицы, отчеты - это логические.

Понятно, что поскольку в Delphi вы визуальным образом строите свою программу, все эти компоненты имеют свое графическое представление в поле форм для того, чтобы можно было бы ими соответствующим образом оперировать. Но для работающей программы видимыми остаются только визуальные компоненты. Компоненты сгруппированы на страницах палитры по своим функциям. К примеру, компоненты, представляющие Windows “common dialogs” все размещены на странице палитры с названием “Dialogs”.

Delphi позволяет разработчикам настроить среду для максимального удобства. Вы можете легко изменить палитру компонент, инструментальную линейку, а также настраивать выделение синтаксиса цветом.

Заметим, что в Delphi вы можете определить свою группу компонент и разместить ее на странице палитры, а если возникнет необходимость, перегруппировать компоненты или удалить неиспользуемые.

Интеллектуальный редактор

Редактирование программ можно осуществлять, используя запись и исполнение макросов, работу с текстовыми блоками, настраиваемые комбинации клавиш и цветовое выделение строк .

Графический отладчик

Delphi обладает мощнейшим, встроенным в редактор графическим отладчиком, позволяющим находить и устранять ошибки в коде. Вы можете установить точки останова, проверить и изменить переменные, при помощи пошагового выполнения в точности понять поведение программы. Если же требуются возможности более тонкой отладки, Вы можете использовать отдельно доступный Turbo Debugger, проверив ассемблерные инструкции и регистры процессора.

Инспектор объектов

Этот инструмент представляет из себя отдельное окно, где вы можете в период проектирования программы устанавливать значения свойств и событий объектов (Properties & Events).

Менеджер проектов

Дает возможность разработчику просмотреть все модули в соответствующем проекте и снабжает удобным механизмом для управления проектами. Менеджер проектов показывает имена файлов, время/дату выбранных форм и пр.Можно немедленно попасть в текст или форму, просто щелкнув мышкой на соответствующее имя.

Навигатор объектов

Показывает библиотеку доступных объектов и осуществляет навигацию по вашему приложению. Можно посмотреть иерархию объектов, прекомпилированные модули в библиотеке, список глобальных имен вашего кода.