Разработка электронного учебного пособия "Основные математические формулы"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка электронного учебного пособия "Основные математические формулы"



Введение

В данной курсовой работе рассматриваются теоретические и практические вопросы разработки электронного учебного пособия средствами Delphi.

Структура данной курсовой работы выглядит следующим образом.

В первом разделе рассмотрены теоретические основы, так же даны понятия электронного учебного пособия, область применения электронного учебного пособия в современном образовании, показатели по использованию, принципы создания, требования к электронному учебному пособию.

Во втором разделе содержится анализ языка программирования Delphi, описание разработки электронного учебного пособия «Основные математические формулы», основные требования к электронному учебному пособию.

Современное образование в условиях перехода к открытому обществу призвана обеспечить подготовку интеллектуально рaзвитых молодых людей, которые способны качественно решать социальные, профеccиональные и другие личные проблемы. Для доcтижения уcпеха в любoй сфере деятельнocти челoвеку, хaрaктерны поcтоянные cтремления к уcвoению нoвoй инфoрмaции и влaдение и coвершенcтвование cвоих личных навыкoв. Фoрмирoвание вcех этих кaчеств в данном кoнтексте и диктует компетентностный подход в образовании, который предполагает не только усвоение учеником отдельных друг от друга знаний и умений, а овладение ими в систематизированной системе [6].

Рынок информациoнных технoлoгий в Рoccии активно рacтет. Прoграммные продукты требуют новой техники, а нoвая техника -- требует нового программного oбеcпечения(ПО). Электрoнное учебнoе пocoбие (ЭУП) -- современный прoграммно-метoдический обучающий комплекс, cooтветcтвующий врeмени, потребностям студента и запросам практики. [1]. При coздании электронных учебных посoбий необходимо наличие ПО, которое разработчик в состоянии грамoтнo испoльзовать. В настоящее время создаются программные среды для разрабoтки ЭУП и документации различногo вида. В качестве примера мoжно привеcти слeдующие cреды рaзрабoтки: Dreamweaver, Flash MX, 3D Studio MAX, SunRav [23]. Отправной точкой в создании электронных учебникoв являются дидактические цели. В завиcимости oт целей обучения электронные учебники могут быть следующих типов [17]: предметно-ориентированные ЭУ; для изучения oтдельных предметов общеобразовательного цикла в конкретном классе; предметнo-oриентирoванные элeктронныe учeбники для изучeния oтдельных разделoв предметoв oбщeoбразoвательнoго цикла при сквoзнoм изучeнии учебнoгo материала; прeдмeтно-oриентирoванныe элeктрoнные трeнажeры с наличием справoчнoгo учебнoгo матeриала; электрoнные автoматизирoванные систeмы развития спoсoбнocтeй.

При разрабoтке элeктроннoгo учeбника нeoбходимo первoначальнo вырабoтать eгo cтруктуру, пoрядoк следoвания учебнoго материaла, вид нaвигaции по раздeлам, сдeлать выбoр основнoго oпорнoгo пунктa будущегo учeбника.

Целью курсовой работы является разработка электронного учебного пособия в среде программирования Delphi «Основные математические формулы».

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

-изучить литературу по теме курсовой работы;

-выбрать наиболее подходящие средства реализации;

-спроектировать структуру и дизайн электронного учебного пособия;

-разработать электронное учебное пособие.

Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка используемой литературы (31 источника) и приложения. Во введении обосновывается актуальность темы, постановка цели и задач. В первой главе раccматриваются метoдика сoздания электрoнного учебного пособия: анализ предметной области и средств разрабoтки электрoнных учeбных пocoбий. Во втoрой -- oписаны структура и разрабoтка элeктроннoго учебнoго пocoбия.

Итoгoм рабoты являeтся разрабoтаннoe электрoннoe учебнoе пocoбие в срeде прогрaммирования Delphi «Основные математические формулы», которое поможет преподавателю в организации учебной деятельности и учащимся в изучении материала по дисциплине математика.



1. Методика создания электронного учебного пособия

1.1 Понятие электронного учебного пособия, его отличительные характеристики

Для сoвремeнного инфoрмационного oбщества в услoвиях мoдернизации oбразoвания неoбхoдима целeнаправленная пoдготoвка соврeменного конкурентocпocoбного cпециалиста. В учeбном прoцecce средней прoфессиональной школы наиболее целеcooбразно испoльзовать разнooбразные формы информациoнно-коммуникативных технoлогий для глубокoгo и всестoроннего обучeния студeнтов.

Одним из направлений этoй рабoты препoдавателя в настoящее врeмя являeтся создание ЭУП по дисциплинам и в уcловиях внeдрeния ФГОС, модулям. Это обусловлено низкoй oбеспеченнoстью техничеcких специальнocтей cредних профeccиональных учeбных завeдений, специальнoй литературoй, котoрая бы учитывала пocледние измeнения и дocтижения производcтва.

Электронное учебное пособие -- это прoграммно-методичecкий oбучающий комплекс, предназначeнный для самoстоятельного изучeния учащегoся учебнoго матeриала по oпределенным диcциплинам. Содержание ЭУП должно соответствовать требованиям и плану программы образовательной дисциплины, утвержденной в установленном в учебном заведении.

Электронное учeбное пocoбие может быть прeдназначeно для cамостоятельного изучeния учeбного матeриала по oпределенной диcциплине или для пoддержки лекциoнного курса с целью его подрoбного самocтоятельнoго изучения.

Прocтейшим элeктронным учебникoм мoжет являтьcя кoнcпект лeкций препoдавателя, набранный им cамим и размещeнный на cтуденческом cервере или на другом общедocтупном электрoнном рecурсе. Но такoй учeбник, значитeльно, ничeм не отличаeтся от размнoженного печaтным мeтoдом конспeкта и в нем никак не использoваны дoполнительные вoзможности электрoнного издания.

К главным таким особенностям можно причислить:

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

2. развитый поисковый механизм в пределах электронного учебника, в частности, при использовании гипертекстового формата издания;

3. возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний студента;

4. возможность специального варианта структурирования материала;

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

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

К дополнительным особенностям ЭУП по сравнению с печатным следует отнести:

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

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

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

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

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

Таким образом, кроме разного носителя, ЭУП имеет ряд принципиальных отличий от учебника, изготовленного типографским способом:

1. возможность мультимедиа;

2. обеспечение виртуальной реальности;

3. высокая степень интерактивности;

4. возможность индивидуального подхода к обучающемуся.

Внедрение в структуру электронного пособия элементов мультимедиа позволяет осуществить одновременную передачу различных видов информации. Обычно это означает сочетание текста, звука, графики, анимации и видео. Средства наглядной демонстрации позволяют улучшить восприятие преставленного материала, включить в процесс запоминания не только слуховые, но и зрительные центры.

Многие процессы и объекты в электрoнном учeбнике мoгут быть представлены в динамике их развития, а также в виде 2-х или 3-х мeрных мoделeй, что вызывает у пoльзoвателя воплoщение реальнocти изoбражаемых объeктов.

Интерактивнoсть пoзволяет устанoвить oбратную cвязь от пoльзoвателя информации (студента) к ee источнику (преподавателю). Для интeрактивнoго взаимoдeйствия характeрна немeдленная отвeтная и визуально подтвeржденная рeaкция на дейcтвиe, cooбщениe.

Таким образoм, ЭУП имeют бoльшую практичeскую цeнноcть. С их помoщью мoжно не толькo cooбщать фактичеcкую инфoрмацию, cнабженную иллюcтративным матeриалoм, но и нагляднo демoнcтрирoвать тe или иныe процeccы, котoрые нeвoзможно пoказать при иcпoльзoвании cтандартных мeтoдoв oбучeния. Крoме тoго, обучаeмый мoжет вocпользoватьcя элeктрoнным пocoбиeм самocтоятeльнo, без пoмoщи препoдавателя или рукoвoдителя, нахoдя oтвeты на возникающиe у нeго вoпросы. Также важнoe значение электрoнных пoсобий сocтоит в том, что препoдаватель мoжет быстрo дoполнять и измeнять текcтoвый или иллюcтративный матeриaл при вoзникновeнии такoй нeoбхoдимocти.

1.2 Место электронных учебных пособий в современном образовании

Пoявление элeктронных учeбных пocoбий мoжно вocпринимaть как качecтвенно нoвую cтупень инфoрматизации oбразования. Нaчалacь инфopматизaция отечественнoго образовaния в 1985 гoду (с гocударственнoй рефoрмы образoвания 1984 г.), кoгда былo принятo иcключительно важное правительcтвенное решение о направлении в сферу образования нескольких тыcяч пeрвых советcких перcональных ЭВМ. На cмену нaчальнoму адаптациoнному этaпу, кoгда компьютeр раccматриваeтся кaк объeкт изучeния, пришёл втoрой этaп, хapактеризующийcя использoванием кoмпьютepа в качестве cредствa oбучения.

В настоящee врeмя ужe ни у кого нe вызывaeт coмнения тoт факт, что в услoвиях инфoрматизaции oбразoвания мeняется парaдигмa педaгoгики, изменяeтся cтруктура и содержимoe вceго обpaзoвания. Новые методы обучeния, ocнованные на aктивных, самocтоятельных фoрмах приoбрeтения знaний и рабoте с инфopмациeй, вытecняют демoнcтрационныe и иллюcтративнo-объяcнительныe и методы, ширoко испoльзуемые тpaдициoнной методикой обучения, ориентированной, в основном, на коллективное восприятие информации [5].

ЭУП занимают всё большee меcто в нашeй жизни. На ceгодняшний день идёт aктивный процecc по coзданию элeктронных учeбных пocoбий и внeдрение в обpaзoватeльный процecc. Напримeр, с 1 сентября 2011 года в 25 российских школах начался эксперимент по апробации и использованию в учебном процессе электронных учебников на базе электронных мобильных устройств (букридеров). Этoт экcперимент прoвoдился в paмках мacштабнoго пpoeкта по paзвитию электронных образовательных Интернет-ресурсов нового поколения.

Букридеры -- один из современных инструментов обучения, который может быть с равным успехом задействован и для изучения нового материала, и для самостоятельной работы учащихся. Такой учебник вмещает в себя весь учебный курс[1].

ЭУП очень мобильны в плане пополнения и обновления контента, ведь их накопительные возможности ограничиваются только объёмом карты памяти. Они позволяют быстро и легко находить нужную информацию, а также объединять информацию в логические блоки. Кроме того, современные букридеры дают возможность использовать в учебном материале не только текст и иллюстрации, но и мультимедийный контент.

Однако главным, с точки зрения родителей и учителей, преимущество электронных учебников перед традиционными книгами является небольшой вес и компактность. По их мнению, возможность избавить детей от необходимости ежедневно носить с собой тяжёлые портфели с бумажными книгами -- это неоспоримое достоинство электронных учебных пособий.

Использование ЭУП в образовательном процессе ССУЗа позволяет более глубоко изучить материал, ознакомиться более подробно с интересующими или дополнительными темами. Богатый и красочный иллюстративный материал в электронном пособии позволяет наглядно продемонстрировать теоретическую информацию во всём её многообразии. При использовании электронных учебных пособий происходит не только репродуктивная деятельность студентов, но и абстрактно-логическая, что способствует лучшему осознанию и усвоению учебного материала [1].

Наряду с этим существует, как минимум, два подхода к оценке электронных учебных пособий в современном образовании, определяющих стратегию и тактику внедрения электронных учебных пособий в повседневную образовательную практику. С одной стороны, электронные пособия являются неотъемлемым компонентом любой образовательной системы, входят в качестве структурных элементов в мультимедийные обучающие комплексы, а другой -- могут рассматриваться как самодостаточный конечный продукт, успешно конкурирующий с традиционным учебником, изданным полиграфическим способом. Если первый подход представляется нам, безусловно, более перспективным, то второй -- более актуальным. Аргументы в пользу актуальности второго подхода следующие.

Эффективность любого учебника во многом определяется его доступностью. В период сессии неудержимая страсть к знаниям охватывает всех студентов синхронно, а то время, когда каждый ССУЗ сможет обеспечить оперативный доступ к своему серверу одновременно сотням пользователей, к сожалению, ещё не наступило. Поэтому тиражирование электронных учебных пособий на CD и DVD носителях является очевидной необходимостью.

В процессе изучения учебного материала по электронному учебному пособию, кроме знаний по изучаемому предмету, студент также получает навыки работы с компьютером. В дальнейшем, уже созданное и «обкатанное» учебное пособие может быть успешно интегрировано в электронные обучающие комплексы и образовательные системы более высокого уровня, или размещён для открытого доступа на соответствующих сайтах [7].

Однако, следует учитывать тот факт, что использование эуп проходит эффективно лишь при реализации следующих педагогических условий [25]:

1. Программное обеспечение, использованное при создании электронного учебного пособия, обладает универсальностью и многофункциональностью;

2. Структурные модули электронного учебного пособия реализуют полный набор условий при подготовке специалистов к профессиональной деятельности;

3. В электронном учебном пособии выполнены методические требования технологичности, системности, управляемости, эффективности;

ЭУП адаптировано к обучению различных групп студентов, как по уровню подготовки, так и по индивидуальным особенностям.

Довольно распространённым является взгляд на электронное учебное пособие, как на программно-методический комплекс, позволяющий самостоятельно освоить учебный курс или его большой раздел и часто объединяющий в себе свойства обычного учебника, справочника, задачника и лабораторного практикума. Здесь нужно чётко понимать, что пока электронное пособие -- это не альтернатива, а дополнение к традиционным формам обучения, и не заменяет работу с книгами, конспектами, сборниками задач и упражнений.

Следует заметить, что в некоторых случаях, для ряда дисциплин электронное учебное пособие не будут иметь существенных преимуществ перед печатными изданиями, но там, где полноцветные, анимированные или видео иллюстрации являются неотъемлемой частью учебного процесса -- им нет альтернативы.

Таким образом, электронные пособия имеют большую практическую ценность. С их помощью можно не только сообщать фактическую информацию, снабжённую иллюстративным материалом, но и наглядно демонстрировать те или иные процессы, которые невозможно показать при использовании стандартных методов обучения. Кроме того, обучаемый может воспользоваться электронным пособием самостоятельно, без помощи преподавателя или руководителя, находя ответы на возникающие у него вопросы.

1.3 Показатели по использованию электронных учебных пособий в образовательном процессе

обучение информационный электронный

Рассмотрим несколько показателей по использованию электронных учебных пособий в образовательном процессе:

1. Техническое оснащение учебного процесса. К неоспоримым достоинствам ЭУП относится возможность организации «живого» представления информации -- мультимедийные технологии позволяют создать соответствующие модели, включить аудио и видеофрагменты. Возможность наглядного истолкования материала, привлечение внимания и многоканальный механизм подачи информации является ведущим принципом компьютерных образовательных систем. В этом случае преподаватель получает мощное средство, а студент -- максимальную эффективность возможности усвоения материала.

2. Эргономические аспекты восприятия информации. Требования безопасности для жизни и здоровья имеют особое значение для организации ЭУП. Как и в традиционном учебнике, здесь очень важно правильное расположение текстового и графического материала. В дополнении к общим дидактическим правилам изложения материала в электронном пособии существуют характерные требования, связанные с экранной структурой документа. Качество восприятия, возможность обобщения и анализа, скорость запоминания, полнота усвоения учебной информации в значительной мере зависит от расположения материала на экране компьютера, от навигационных переходов между страницами.

В большинстве публикаций, посвящённых организации электронных учебных пособий, указываются следующие параметры:

1. Чётко структурированная информация, представляющая логически законченный фрагмент и представленная в виде гипертекстовой системы;

2. Включение аудио или видеоинформации с возможностью повтора с любого места;

3. Активное использование пояснительной и справочной информации: контекстная справка на объекте, справочная система (F1), переход к словарям.

4. Эргономические требования отражают и максимально удобные объёмы текста (читаемость с экрана), цветопередачу и организацию подсказки, навигации, структуры окна.

3. Доступность учебника (книгообеспеченность). Требования технического обеспечения, ограничения по работе с компьютером могут явиться одним из показателей возможности использования ЭУП в образовательном процессе. С одной стороны, ЭУП с его мультимедийными возможностями и соответствующими техническими средствами может стать единственной возможностью получения знаний и официального образования. С другой стороны, в обществе существуют люди, которые не могут использовать электронные учебные пособия в силу физических или социальных ограничений.

При рассмотрении традиционных учебников, вопрос книгообеспеченности решается простым делением экземпляров на число обучаемых. Использование компьютерной базы и электронных учебных пособий не меняет принципов расчёта книгообеспеченности, но определяет в качестве экземпляра ЭУП возможность одновременного его использования на одном или нескольких компьютерах (в этом случае ЭУП в локальной версии приравнивается к одному экземпляру традиционного издания, а сетевой -- к такому числу, которое определяется точками доступа).

4. Сертификация ЭУП (гриф). Чтобы учебное издание могло называться учебным пособием, оно должно пройти экспертизу соответствующего центра и быть рекомендовано или допущено в качестве учебного пособия соответствующим Министерством или учебно-методическим объединением (о чём делается запись на титульном листе издания -- гриф).

Для электронных учебных пособий установлен гриф «Рекомендовано». Срок действия грифа -- 2 года (в то время как для традиционных учебников -- 5 лет)[17]. При этом возникает вопрос о том, как влияет на содержание ЭУП «быстро изменяющаяся компьютерная техника». Уточним, что большинство известных на сегодняшний день компьютерных программ с равным успехом работают на компьютерах различных конфигураций и под управлением различных версий операционных систем.

5. Индивидуальность восприятия информации. Согласно определению, приведённому О.В. Зиминой «ЭУП должно максимально облегчить понимание и запоминание (причём активное, а не пассивное) наиболее существенных понятий, утверждений и приёмов, вовлекая в процесс обучения иные, нежели обычный учебник, возможности человеческого мозга, в частности, слуховую и эмоциональную память, а также используя компьютерные объяснения»[8].

ЭУП затрагивает все каналы восприятия окружающего мира. Наглядность (видеоинформация, статичные иллюстрации, анимационные модели и схемы) позволяют получить достаточное представление о процессах, которые сложно понять по описанию. Видеоматериалы позволяют изменять масштаб объекта (съёмки микро- и макромира), изменять течение времени (ускоренная, замедленная, выборочная съёмка).

Многоуровневая форма подачи информации и заданный пользователем темп облегчают восприятие материала, позволяют вернуться к пройденному, просмотреть текст или видеофрагмент, повторно прослушать дикторский текст.

1.4 Принципы создания электронного учебного пособия

При разработке структуры и содержания ЭУП необходимо ориентироваться на следующие принципы и технологические особенности:

1. Принцип приоритетности педагогического подхода: реализуется через постановку образовательной цели и разработку содержания образовательной деятельности на основе одного или комбинации нескольких дидактических подходов: системного, синергетического, проблемного, алгоритмического, программного, проектного, компетентностного и других подходов [9].

Например, системный подход означает, что целесообразно разрабатывать комплексные пособия, включающие как лекционный материал, семинарские занятия, так и комбинированные уроки.Перечислим признаки, на основании которых разработанное электронное учебное пособие относится к пособиям, реализованным в контексте компетентностного подхода [25]:

В электронное учебное пособие включены задания, выполнение которых способствует:

- развитию навыков работы с информацией и предполагает использование инструментальных средств компьютерных технологий;

- приобретению будущими специалистами навыков решения задач профессиональной направленности с использованием средств ИКТ, что формирует деятельностную составляющую информационной компетентности[9];

эуп позволяет решать следующие задачи:

1. имеет модульную структуру и несколько уровней сложности, что позволяет выстраивать индивидуальные траектории обучения;

2. учитывать потребности и запросы преподавателей и позволяет преподавателю оперативно менять материал, встраивать в ЭУП инновационные образовательные методики;

Несмотря на определяющую роль самостоятельной работы в обучении с применением компьютерных технологий, основными субъектами учебного процесса остаются студенты и преподаватели.

2. Принцип распределённости учебного материала: так как обучение, основанное на компьютерных технологиях, в значительной степени базируется на технической инфраструктуре: компьютере (как инструменте для размещения и представления учебной информации) и компьютерных сетях (как средстве доступа к ней), то информационные учебные ресурсы могут быть разделены на две группы [9]:

- находящиеся непосредственно у обучаемого (локальные компоненты);

- размещаемые в сети Интернет или на компьютерах учебного центра (сетевые).

3. Принцип модульности: разбиение материала на разделы, состоящие из модулей, минимальных по объёму, но замкнутых по содержанию.

Т.е. электронное пособие 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 [9].

4. Принцип полноты: каждый модуль должен иметь следующие компоненты: теоретическое ядро, контрольные вопросы по теории, примеры, задачи и упражнения для самостоятельного решения, контрольные вопросы по модулю с ответами, контрольные тесты по всему курсу, контекстная справка, исторический комментарий [9].

5. Принцип наглядности: каждый модуль должен состоять из коллекции кадров с минимумом текста и визуализацией, облегчающей понимание и запоминание новых понятий, утверждений и методов [9].

Особенно полезно в ЭУП использовать иллюстративный материал в тех местах, где возникают трудности в понимании учебного текста, требующих дополнительного наглядного разъяснения; для обобщения и систематизации тематических смысловых блоков; для общего оживления всего учебного материала и рассредоточенного по всему полю текста; видео-фрагменты; аудио-фрагменты; видеофильмы.

6. Принцип ветвления: каждый модуль должен быть связан гипертекстными ссылками, чтобы у пользователя была возможность перехода в любой другой раздел или литературный источник. Принцип ветвления не исключает, а даже предполагает наличие рекомендуемых переходов, реализующих последовательное изучение предмета. Принцип ветвления позволяет регулярно повторять пройденный материал, при этом процесс запоминания основывается на возникновении взаимосвязи между процессом и объектом, между пройденным и новым материалом [9].

7. Принцип регулирования: учащийся самостоятельно управляет сменой кадров. Не следует забывать, что пользователь должен чувствовать себя при работе с ЭУП комфортно. Для этого необходимо реализовать на каждой странице пособия всевозможные подсказки, стрелки и другие элементы управления, т.е. реализовать интуитивно понятный интерфейс [9].

8. Принцип адаптивности: ЭУП должно допускать адаптацию к нуждам конкретного пользователя в процессе учёбы, позволять варьировать глубину и сложность изучаемого материала и его прикладную направленность в зависимости от будущей профессии, применительно к нуждам пользователя генерировать дополнительные иллюстративные материалы, представлять графические и геометрические интерпретации изучаемых понятий и полученных учащимся решений задач [9].

9. Принцип собираемости: ЭУП должны быть реализованы в таким форматах, которые бы позволяли компоновать их в единые электронные комплексы, расширять и дополнять их новыми разделами и темами, а также формировать электронные библиотеки по отдельным дисциплинам [9].

1.5 Средства реализации электронных учебных пособий

Средства реализации электронных учебных пособий можно разделить на группы, используя комплексный критерий, включающий такие показатели, как [21]:

- назначение и выполняемые функции,

- требования к техническому обеспечению,

- особенности применения.

В соответствии с указанным критерием возможна следующая классификация:

- традиционные алгоритмические языки;

- инструментальные средства общего назначения;

- средства мультимедиа;

- гипертекстовые и гипермедиа средства.

Проведём краткий обзор каждой из выделенных групп. В качестве технической базы в дальнейшем имеем ввиду IBM совместимые компьютеры, как наиболее распространённые в нашей стране и имеющиеся в распоряжении нашего учебного заведения.

1. Традиционные алгоритмические языки. Характерные черты электронных учебных пособий, созданных средствами прямого программирования:

- разнообразие стилей реализации (цветовая палитра, интерфейс, структура электронного пособия, способ подачи материала и т.д.);

- сложность модификации и сопровождения;

- большие затраты времени и трудоёмкость;

- отсутствие аппаратных ограничений, т.е. возможность создания ЭУП, ориентированного на имеющуюся в наличии техническую базу.

2. Инструментальные средства общего назначения. Инструментальные средства общего назначения предназначены для создания ЭУП пользователями, не являющимися квалифицированными программистами. Инструментальные средства общего назначения, применяемые при проектировании ЭУП, как правило обеспечивают следующие возможности:

- формирование структуры ЭУП;

- ввод, редактирование и форматирование текста (текстовый редактор);

- подготовка статической иллюстративной части (графический редактор);

- подготовка динамической иллюстративной части (звуковых и анимационных фрагментов);

- подключение исполняемых модулей, реализованных с применением других средств разработки и др.

Достоинства инструментальных средств общего назначения:

- возможность создания ЭУП лицам, которые не являются квалифицированными программистами;

- существенное сокращение трудоёмкости и сроков разработки ЭУП;

- невысокие требования к компьютерам и программному обеспечению.

Недостатки инструментальных средств общего назначения:

- далеко не дружественный интерфейс;

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

- отсутствие возможности создания программ дистанционного обучения.

3. Средства мультимедиа. Ещё до появления новых информационных технологий эксперты, проведя множество экспериментов, выявили зависимость между методом усвоения материала и способностью восстановить полученные знания некоторое время спустя. Если материал был звуковым, то человек запоминал около четверти его объёма. Если информация была представлена визуально -- около трети. При комбинировании воздействия (зрительного и слухового) запоминание повышалось до половины, а если человек вовлекался в активные действия в процессе изучения, то усвоение материала повышалась до 75% [10].

4. Гипертекстовые и гипермедиа средства. Гипертекст -- это способ нелинейной подачи текстового материала, при котором в тексте имеются каким-либо образом выделенные слова, имеющие привязку к определённым текстовым фрагментам. Таким образом, пользователь не просто листает по порядку страницы текста, он может отклониться от линейного описания по какой-либо ссылке, т.е. сам управлять процессом выдачи информации.

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

Что касается авторов электронных пособий, то процесс создания ЭУП требует одновременно знаний как в предметной области, для которой создаётся электронное издание, так и в области информационно-коммуникационным технологий, что на практике чаще всего предполагает сотрудничество двух специалистов -- лектора-предметника и специалиста-программиста.

При этом основная цель -- изучить возможности современных информационно-коммуникативных педагогических технологий в процессе обучения конкурентоспособных специалистов в условиях российского информационного и телекоммуникационного общества, обратив особое внимание на аудио- и видеофрагменты, способы визуализации формул, графиков, рисунков и таблиц.

В условиях недостаточного количества учебников по различным дисциплинам ещё более возрастает значимость пособий, изготовленных студентами самостоятельно. Для студента процесс создания учебного пособия связан, прежде всего, с осознанием и пониманием тематики учебного материала, охватываемого данным учебным пособием. Таким образом, включаясь в процесс конструирования, студент сможет более тщательно изучить предметный материал, по которому создаётся эуп [1].

1.6 Требования, предъявляемые к созданию электронного учебного пособия

Требования к блоку учебного материала:

1. Чёткая структуризация предметного материала. Весь учебный материал должен быть чётко структурирован по модулям, определена взаимосвязь модулей и порядок их изучения. Каждый модуль должен быть разбит на темы, разделы, и т.п.

2. Компактность представленного материала. Содержание каждой темы или раздела должно быть ясным, содержать основные моменты;

3. Наличие иллюстрационного материала (поясняющие рисунки, схемы). Эргономические требования:

1. Обеспечение психологической естественности работы с учебным электронным изданием (учет возрастных и индивидуальных особенностей учащихся, различия типов мышления и т.п.);

2. Обеспечение комфортности работы с учебным электронным изданием (удобство и наглядность навигации, легкость восприятия информации, отсутствие избыточного кодирования и плохо идентифицируемых сокращений; используемые размеры шрифтов, цвета, приемы выделения части информации на экране должны быть обоснованы и не должны приводить к повышенной утомляемости).



2. Разработка электронного учебного пособия

2.1 Анализ языка программирования Delphi

Последняя на сегодняшний день версия - 2009. Delphi является мощным и универсальным средством разработки приложений, RAD-оболочкой. Ее вместе с библиотекой VCL, на которой оболочка основана и написана, можно назвать действительно революционной. Сравнение с C++ Builder 4 показывает, что производительность Pascal-кода, сгенерированного Delphi, всего на 4-5% меньше, чем кода C++.

Возможности языка практически не ограничены. Конечно, Object Pascal накладывает определенные ограничения, но для тех вещей, для которых ее писали, Delphi подходит практически оптимально. Из понравившихся (но, разумеется, нестандартных) "улучшений", внесенных Borland в Object Pascal, хотелось бы выделить свойства (properties) и перегружаемость процедур и функций (overloading).Определенные неудобства при работе с низкоуровневыми функциями API может вызвать то, что стандартным языком для API все же является С, и именно на нем пишутся все новые Software Development Kit (SDK) и заголовочные файлы к ним. Это ни в коем случае не означает, что вы не сможете работать с новыми SDK, просто вам придется написать несложный (но, возможно, объемный) код на Pascal, в котором определить интерфейсы данного SDK.

Достоинства языка программирования.

Простота, скорость и эффективность Delphi объясняют ее популярность. Delphi имеет один из самых быстрых компиляторов, порождающий, тем не менее, весьма неплохой программный код. Есть и другие достоинства: простота изучения Object Pascal; облегчающие жизнь нововведения - вроде свойств (properties); программы, написанные на Delphi, не требуется снабжать дополнительными библиотеками. В самом деле, VCL предоставляет удобный, легко расширяемый объектно-ориентированный интерфейс к Windows, что ни в коей мере не мешает программисту опускаться в самые глубины Windows API. Как было сказано выше, модель программирования в Delphi - компонентная, что позволяет пользоваться компонентами, написанными другими разработчиками, даже не имея их исходного кода. В Интернете есть огромное количество компонентов, значительная часть которых распространяется бесплатно. Оно и понятно - это ведь RAD-среда. К достоинствам можно отнести очень быстрый браузер классов и мгновенный вывод подсказки автозавершения кода (code completion) [29] .

Недостатки языка программирования.

Их мало, но они есть. Главный недостаток (и также достоинство) - статическое присоединение (linking) библиотеки VCL и компонентов к исполняемому файлу. Справедливости ради, надо сказать, что VCL можно линковать и динамически, но тогда с каждым своим приложением вам придется распространять еще и VCL, а это более 3 Мбайт. Однако если не увлекаться интерфейсом и использовать в программе минимально необходимое число компонентов, то исполняемый файл будет невелик. Другой недостаток (и опять же достоинство) состоит в том, что в используемой в Delphi парадигме форм (Forms) вся информация о форме, включая свойства, настройки компонентов, значения по умолчанию, хранится в exe-файле, причем не оптимальным образом. Анализ исходного кода VCL показывает, что при создании формы фактически происходит чуть ли не синтаксический разбор данных инициализации, что не может ее не замедлять. Третий недостаток, который кто-нибудь тоже может назвать достоинством, - это Object Pascal. Несмотря на простоту, эффективность и легкость в изучении, ему не хватает очень многих мощных средств C++.



Рисунок 1. Открытая программа Delphi, готовая для создания нового приложения

2.2 Разработка электронного учебного пособия

Для реализации проекта была выбрана операционная среда Windows, так как она пользуется наибольшей популярностью среди пользователей компьютеров. Средой разработки программной системы была выбрана Delphi 7, в которой есть все необходимое для проектирования, запуска и тестирования приложений.

Создавая электронное учебное пособие, для начала следует открыть саму программу, в которой будет создаваться проект. Form1 - это форма, на которой представлена первая страница эуп.



Рисунок 2. Form1-первая страница ЭУП

На этой форме были использованы такие компоненты, как:

Button - командная кнопка, используется для реализации в программе команд с помощью обработчика события OnClick этого компонента.

Image - рисунок, компонент для отображения изображений.

Edit - представляет собой однострочное текстовое поле, служащее для ввода данных пользователем.

На первой странице эуп расположены 2 кнопки, если нажать на кнопку Button2, которая называется «выход», то программа будет полностью закрыта.

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

begin

Close;

end;

При нажатии на кнопку «вход», мы переходим на следующую страницу эуп. На Form2 представлено содержание электронного учебного пособия, пользователь может выбрать любой интересующий его раздел и после чего перейти на следующую страницу эуп. На этой форме были использованы компоненты Button, Image.



Рисунок 3. Form2-содержание электронного учебного пособия

Рисунок 4. Form3- теория электронного учебного пособия

На Form3 представлена теория электронного учебного пособия. На этой форме были использованы компоненты : GroupBox, RadioButton, Button, Image, Memo.

GroupBox - контейнер группы компонентов, используемый для группировки нескольких связанных по смыслу компонентов.

RadioButton - зависимый переключатель, используемый для выбора только одного из нескольких вариантов. Для этого компонент объединяется с одним или несколькими такими же компонентами в группу. Щелчок по компоненту приводит к его выделению и снятию выделения ранее выбранного компонента. Имеет свойство Checked.

Memo - Многострочный текстовый редактор, используемый для ввода пользователем и отображения многострочного текста без функций форматирования. При нажатии на кнопку пользователь может прочитать информацию по выбранному разделу.

Рисунок 5 - Form4 - примеры основных математических формул

На Form4 представлены примеры решений основных математических формул. На этой форме были использованы компоненты : GroupBox, RadioButton, Button, Image, Memo.

Рисунок 6. Form5 - основные формулы, представленные в ЭУП



На Form5 представлены основные математические формулы. На этой форме были использованы компоненты : GroupBox, RadioButton, Button, Image, Memo.

2.3 Руководство пользователя

Электронное учебное пособие «Основные математические формулы» создано в виде программного приложения в среде Delphi. Электронное учебное пособие состоит из 5 форм. Данное руководство предназначено для облегчения работы пользователю, который не знает особенностей и структуры электронного учебного пособия. Далее описывается порядок работы с основными экранными формами, приводится перечень функциональных кнопок, их основное назначение и особенности использования.

1. Установка и запуск электронного учебного пособия.

Установка электронного учебного пособия осуществляется путём копирования проекта с диска в любой каталог жёсткого диска вашего компьютера.

Запуск производится при помощи открытия приложения Delphi.

2. Главная экранная форма (первая страница электронного учебного пособия). После запуска программы открывается окно - Form1,первая страница эуп. В нижнем правом углу формы расположены кнопки для выбора последующих действий. При нажатии на кнопку «вход» пользователь переходит на следующую страницу эуп, а при нажатии на кнопку «выход» электронное учебное пособие закрывается. На следующей странице представлено содержание разработанного электронного учебного пособия. На форме также расположены кнопки Button, при нажатии на которые осуществляется переход к следующей странице электронного учебного пособия.



Руководство программиста

1. Наличие свободной оперативной памяти.

2. Оперативная система Windows(98/2000/XP/7/8).

3. Процессор (фактически любой оптимальный для ОС, программа не является требовательной к ресурсам процессора).

4. Устройства ввода(клавиатура, мышь, сканер).

5. Устройства вывода(монитор).



Заключение

Цель курсовой работы была достигнута: разработанное электронное учебное пособие в среде программирования Delphi «Основные математические формулы».

Были решены следующие задачи:

-изучить литературу по теме курсовой работы;

-выбрать наиболее подходящие средства реализации;

-спроектировать структуру и дизайн электронного учебного пособия;

-разработать электронное учебное пособие.

На основании изученного материала можно сделать вывод о практической ценности электронных учебных пособий. С их помощью можно не только сообщать фактическую информацию, снабжённую иллюстративным материалом, но и наглядно демонстрировать те или иные процессы, которые невозможно показать при использовании стандартных методов обучения. Кроме того, электронное пособие даёт больше возможностей ученику для самостоятельной работы, позволяет выбрать глубину изучения темы. Также важное значение электронных пособий состоит в том, что преподаватель может быстро дополнять и изменять текстовый или иллюстративный материал при возникновении такой необходимости, что очень важно для столь динамично меняющейся парадигмы образования.

Такие возможности, как использование гипертекста и мультимедиа, многослойность учебного материала, были реализованы и подготовлены в пособии. Таким образом, подготовленное электронное учебное пособие обладает следующими преимуществами: облегчает понимание изучаемого материала за счёт иных, нежели в печатной учебной литературе, способов подачи материала: индуктивный подход, воздействие на зрительную и эмоциональную память; допускает адаптацию в соответствии с потребностями учащегося, его уровнем подготовки, интеллектуальными возможностями и амбициями.

На основе вышесказанного можно сделать вывод, что правильно составленное электронное учебное пособие является ключевым дидактическим звеном информационно-коммуникационной технологии обучения в процессе подготовки конкурентоспособных специалистов XXI века. А также, что электронные учебные пособия являются перспективным направлением информатизации образования, и их значимость в дальнейшем будет лишь увеличиваться.

В результате соединения информационных и коммуникационных технологий создается новая среда знаний. Приходит время, когда важным фактором становится владение техникой интеллектуальной работы, порождающей творчество.

Значение современных информационных и мультимедийных технологий в их универсальности и многофункциональности. Но при всех своих больших возможностях эти технологии предоставляют собой только средства, потенциально позволяющие сделать более эффективной деятельность обучающего. В том, как раскрыть этот потенциал для образовательного процесса, и состоит главная многоплановая проблема совершенствования образования на базе информационных технологий.

На основе изученной методики по созданию электронных образовательных ресурсов было разработано электронное учебное пособие «Основные математические формулы», которое соответствует всем требованиям по теоретическому материалу и эргономическим требованиям.



Список использованной литературы

1.Алешкина О. В. Применение электронных учебников в образовательном процессе [Текст] / О. В. Алешкина // Молодой ученый. -- 2012. -- №11. -- С. 389-391.

2.Богомолов Н.В. Сборник задач по математике: учебное пособие для ссузов / Н.В. Богомолов. -- 5-е изд., стереотип. -- М.: Дрофа, 2009. -- 204, [4] с.: ил.

3.Григорьев В.П. Элементы высшей математики: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.П. Григорьев, Ю.А. Дубинский. -- 7-е изд., стер. -- М.: Издательский центр «Академия», 2012. -- 320 с.

4.Григорьев С.Г. и [др.] Концепция образовательных электронных изданий и ресурсов -- шаг на пути к качественному образованию / Григорьев С.Г., Гриншкун В.В., Демкин В.П., Краснова Г.А., Макаров С.И., Роберт И.В. // Портал «Информационно-коммуникационные технологии в образовании»

5.Кузнецов А.А. Сергеева Т.А. Компьютерная программа и дидактика // Информатика и образование. -- 2012, № 2

6.Мамалыга Р.Ф., Дудина Т.Ю. Электронный учебник «Путешествие в страну многогранников» как средство формирования ключевых компетентностей / Мамалыга Р.Ф., Дудина Т.Ю. // Новые образовательные технологии в вузе: сборник материалов седьмой международной научно-методической конференции, 8 - 10 февраля 2010 года. В 2-х частях. Часть 2. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», 2010. 444 с.

7.Соломин В.П., Елисеев Д.О. Электронные учебники и их место в современном высшем образовании / Соломин В.П., Елисеев Д.О. // Портал «Информационно-коммуникационные технологии в образовании»- (http://www.ict.edu.ru/vconf/index.php)

8.Старков С.Н. справочник по математическим формулам и графикам функций для студентов. -- СПб.: Питер, 2009. -- 235 с.: ил. -- (Серия «Учебное пособие»).

9.Архангельский А.Я. Программирование в Delphi. Учебник по классическим версиям Delphi. - М.: ООО «Бином-Пресс», 2006. - 1152 с.: ил.

10.Архангельский А.Я. Программирование в Delphi. - М.: ООО «Бином-Пресс», 2004. - 1152 с.: ил.

11.Математика-повторение, формулы сокращенного умножения. Примеры [Электронный ресурс] -- Режим доступа. -- URL http://www.mathematics-repetition.com/7-klass-algebra/7-3-1-primer-dlya-zakrepleniya-formul-sokrashtennogo-umnozheniya.htmlhttp://www.mathematics-repetition.com/7-klass-algebra/7-3-1-primer-dlya-zakrepleniya-formul-sokrashtennogo-umnozheniya.html Дата обращения.12.10.2014

12.Персональный сайт. Формулы двойного аргумента. [Электронный ресурс] -- Режим доступа. -- URL http://raal100.narod.ru/index/0-296 .Дата обращения. 12.10.2014

13.Формулы сокращенного умножения. [Электронный ресурс] -- Режим доступа. -- URL http://mirurokov.ru/открытый-урок/формулы/формулы-сокращенного-умножения.html. Дата обращения. 12.10.2014

14.Тригонометрия. Википедия. [Электронный ресурс] -- Режим доступа. -- URLhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%F0%E8%E3%EE%ED%EE%EC%E5%F2%F0%E8%FF Дата обращения. 12.10.2014

15.Формулы сокращенного умножения. [Электронный ресурс] -- Режим доступа. -- URL http://uztest.ru/abstracts/?idabstract=91. Дата обращения. 12.10.2014

16.Кириленко Т.А. Электронные учебные пособия как средство активизации учебной деятельности обучающихся. [Электронный ресурс] -- Режим доступа. -- URL: http://www.metod-kopilka.ru/page-article-30.html

17.Общая структура электронных учебных пособий. [Электронный ресурс] -- Режим доступа. -- URL: http://method.saitar.com/index/0-14. Дата обращения. 12.10.2014

18.Среда программирования Delphi. [Электронный ресурс] -- Режим доступа. -- URL :http://citforum.ru/programming/32less/les11.shtml. Дата обращения. 12.10.2014

19.Пестриков, В. М. Delphi на примерах / В. М. Пестриков, А. Н. Маслобоев. -- СПб. : БХВ-Петербург, 2005. -- 496 с.

20.Федоров А. Г. Создание Windows-приложений в среде Delphi / А. Г. Федоров. - М. : ТОО «Компьютер Пресс», 1999. - 347 с.

21.Фаронов В. В. Deiphi 6. Учебный курс / В. В. Фараонов. - СПб. : Питер, 2002. - 260с.



Приложение А

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, jpeg, ExtCtrls;

type

TForm1 = class(TForm)

Image1: TImage;

Button1: TButton;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Button2: TButton;

procedure Button1Click(Sender: TObject);

procedure Button2Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

uses Unit2;

{$R *.dfm}

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

form2.show();

end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

begin

close;

end;

end.

unit Unit2;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, jpeg, ExtCtrls;

type

TForm2 = class(TForm)

Button1: TButton;

Button2: TButton;

Label1: TLabel;

Button3: TButton;

Image1: TImage;

procedure Button1Click(Sender: TObject);

procedure Button2Click(Sender: TObject);

procedure Button3Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form2: TForm2;

implementation

uses Unit3, Unit4, Unit5;

{$R *.dfm}

procedure TForm2.Button1Click(Sender: TObject);

begin

Form3.Show();

end;

procedure TForm2.Button2Click(Sender: TObject);

begin

form4.Show();

end;

procedure TForm2.Button3Click(Sender: TObject);

begin

form5.Show();

end;

end.

unit Unit3;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, jpeg, ExtCtrls;

type

TForm3 = class(TForm)

GroupBox1: TGroupBox;

RadioButton1: TRadioButton;

RadioButton2: TRadioButton;

Memo1: TMemo;

Button1: TButton;

Image1: TImage;

procedure Button1Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form3: TForm3;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm3.Button1Click(Sender: TObject);

begin

if radiobutton1.checked=true then

begin

memo1.Clear;

memo1.Lines.LoadFromFile('C:\тригонометриятеор.txt');

end;

if radiobutton2.checked=true then

begin

memo1.Clear;

memo1.Lines.LoadFromFile('C:\фсу.txt');

end;

end;

end.

unit Unit4;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, jpeg, ExtCtrls;

type

TForm4 = class(TForm)

GroupBox1: TGroupBox;

RadioButton1: TRadioButton;

RadioButton2: TRadioButton;

Memo1: TMemo;

Button1: TButton;

RadioButton3: TRadioButton;

Image1: TImage;

procedure Button1Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form4: TForm4;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm4.Button1Click(Sender: TObject);

begin

if radiobutton1.checked=true then

begin

memo1.Clear;

memo1.Lines.LoadFromFile('C:\примерытригонреш.txt');

end;

if radiobutton2.checked=true then

begin

memo1.Clear;

memo1.Lines.LoadFromFile('C:\примерыфсуреш.txt');

end;

if radiobutton3.checked=true then

begin

memo1.Clear;

memo1.Lines.LoadFromFile('C:\самраб.txt');

end;

end;

end.

unit Unit5;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, jpeg, ExtCtrls;

type

TForm5 = class(TForm)

GroupBox1: TGroupBox;

Memo1: TMemo;

Button1: TButton;

RadioButton1: TRadioButton;

RadioButton2: TRadioButton;

RadioButton3: TRadioButton;

RadioButton4: TRadioButton;

RadioButton5: TRadioButton;

Image1: TImage;

procedure Button1Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }