Разработка электронного учебного пособия по материаловедению

1. Функция подсчета количества отмеченных переключателей. Если переключатель помечен верно, указанной для него переменной присваивается значение «1», в противном случае − «-1».
2. Функция расчета количества ошибок. В ней складываются все полученные переменные. Расчет количества ошибок производится по формуле

,

где R − число ошибок,

   S − полученная сумма,

   B − количество правильных вариантов.

На  экран выдается сообщение, содержащее количество ошибок в ответе (при правильном ответе число ошибок «0») и, если ответ неверный, правильный вариант. В случае с одним верным вариантом в сообщении содержатся сведения только о том, верен ли он, количество ошибок не указывается.

3. Функция перехода на следующий вопрос.

 

    3.1.5 Использование интегрированного браузера

    Для соблюдения требования по отсутствию возможности  редактирования графической оболочки электронного учебного пособия в качестве нее был выбран браузер K-Meleon 0.9, настроенный соответствующим образом. При просмотре пособия в данном браузере интерфейс самого браузера сведен к минимуму: полностью отсутствует панель инструментов, адресная строка, убрана возможность использования «горячих» клавиш, позволяющих загрузить в окно браузера какой-либо сторонний документ или изменить вид отображаемой страницы.

    Кроме того, выбор данного способа представления электронного пособия обусловлен несколькими причинами:

1. Интегрированный браузер настроен и оптимизирован для просмотра определенной группы HTML-документов, что позволяет гарантировать отображение пособия именно в том виде, в каком было запланировано на стадии разработки и устранить возможность некорректного отображения страницы с одним и тем же HTML-кодом в различных браузерах. Также исключены, например, ситуации с отключенным в настройках браузера отображением графики или анимации на странице.
2. Исключена вероятность невозможности просмотра некоторых мультимедиа компонентов пособия вследствие отсутствия их поддержки в системном браузере пользователя. Например, может быть не установлен модуль воспроизведения Flash-анимации, что приведет к невозможности отображения данного компонента пособия, или возможно применение пользователем браузера, не поддерживающего JavaScript, что приведет к неработоспособности тестов.
3. Данный браузер сконфигурирован таким образом, что позволяет запускать файлы различных видов непосредственно из окна просмотра страницы без диалогового окна об открытии или сохранении файла, неизменно сопровождающего операцию доступа к файлу в стандартных браузерах. К таким файлам относятся видеоролики и файл справки.

    Таким образом, в свете изложенных выше преимуществ, а также учитывая тот факт, что электронное пособие по материаловедению предназначено для использования в локальной сети либо на домашних компьютерах студентов и его не планируется выкладывать в Интернете, использование интегрированного браузера вполне обоснованно.

    Также следует учесть, что  использование K-Meleon не означает невозможность размещения пособия в Интернете или просмотр его с использованием других браузеров. Пособие разработано на основе языка HTML, и потому обладает всеми преимуществами, предоставляемыми им, в том числе и возможностью размещения на сайте. Интегрированный браузер просто гарантирует, что страницы пособия, просматриваемые в нем, будут выглядеть так, как должно, и все функции, заложенные в учебник на этапе разработки, будут исправно выполняться.

    Файлы браузера располагаются  по адресу

    \files\brsr

    где \ − корневой каталог пособия.

    Для запуска пособия  в режиме просмотра необходимо запустить исполняемый файл «запуск.exe». При запуске данного файла происходит обращение к запускаемому файлу браузера K-Meleon с указанием открываемой страницы «index.htm».

    3.1.6 Программное обеспечение, использованное в процессе разработки пособия

    При создании электронного учебного пособия по материаловедению было использовано различное программное обеспечение. Ниже приведен его полный список:

1. «Блокнот». Данный текстовый редактор явился основным средством создания HTML-страниц.
2. Microsoft Office FrontPage 2002. Использовался для наполнения пособия учебным материалом.
3. Microsoft Office Word 2002. Использовался в качестве альтернативы редактора FrontPage, если последний был недоступен.
4. Paint. Этот графический редактор использовался для подготовки сканированных изображений к размещению в пособии в качестве иллюстративной части. Ограниченных возможностей программы вполне хватило, так как при разработке пособия не была поставлена цель создания иллюстраций к материалу.
5. ACDSee 7.0. Данная программа использовалась для конвертации графических файлов в формат JPEG, так как она позволяет производить это с меньшей потерей качества изображения, нежели Paint.
6. GIF Movie Gear 3.0.2. Данная программа была применена для создания несложной GIF-анимации.
7. htm2chm 3.0.9.3. Этот конвертер HTML-файлов в формат справки Windows использовался при создании справочного руководства по пользованию пособием.
8. HyperCam 2.13.01. Данная программа, позволяющая сохранять в видеофайл любые действия, происходящие на экране, использовалась при создании видеороликов, содержащих примеры пользования пособием.
9. VirtualDub 1.6.10. Эта программа для обработки видео была использована при подготовке видеороликов для интеграции в пособие.

 

    3.1.7 Использованные графические форматы

    При подготовке иллюстративной части электронного учебного пособия были применены различные форматы изображений. Это связано с тем, что разные форматы отличаются различной степенью компрессии графики, что влияет как на качество изображения, так и на размер файла, от чего, в свою очередь, зависит скорость открытия страницы и объем дискового пространства, занимаемого пособием.

    Ниже  приведен полный список использованных графических  форматов и их краткое описание.

1. JPEG (Joint Photographic Experts Group) − формат растровых рисунков, позволяющий хранить изображения глубиной цвета 24 бит. Данный формат обладает достаточно высокой степенью сжатия при небольших потерях качества. Он был использован для хранения изображений с большим количеством цветов и минимальным содержанием символьной информации, таких, как фотографии.
2. GIF (Graphics Interchange Format) − формат растровых рисунков, поддерживающий максимальную глубину цвета 8 бит, то есть 256 цветов. Он позволяет достичь более высокой степени сжатия, чем формат JPEG, однако за счет потери большинства цветов, поэтому хранение фотографий или других реалистичных изображений в данном формате нецелесообразно. Однако для чертежей, схем, графиков формат GIF очень удобен, для чего и был использован в пособии. Существует особая разновидность формата, позволяющая создавать GIF-анимацию. Анимационный файл содержит несколько чередующихся рисунков, что создает эффект движущейся картинки. В этом случае объем, занимаемый анимированным GIF-изображением, складывается из объемов каждого из рисунков, и потому суммарный размер файла с анимацией может быть достаточно велик. Однако существуют специальные технологии оптимизации анимированных изображений, использование которых позволяет многократно уменьшить итоговый размер файла. Данный вид формата GIF использовался для хранения анимационных изображений.
3. PNG (Portable Network Graphics) − формат растровых рисунков, позволяющий хранить изображения глубиной 8 или 24 бит. В ряде случаев данный формат достигает степени компрессии не хуже JPEG или GIF абсолютно без потери качества изображения. PNG использовался для хранения как маленьких изображений с текстом (кнопки, формулы), так и достаточно больших схем, графиков с высокой цветовой глубиной и обилием символьной информации, а также фоновых рисунков.

 
 

 

     4. Специально-исследовательская  часть

    4.1 Исследование технологий, применяемых при создании электронных учебников

    4.1.1 Общая классификация средств создания электронных учебников

    Средства  создания электронных  учебников можно  разделить на группы, используя такие  показатели, как назначение и выполняемые  функции, требования к техническому обеспечению, особенности применения. В этом случае можно привести следующую классификацию таких средств:

1. традиционные алгоритмические языки;
2. инструментальные средства общего назначения;
3. мультимедиа средства;
4. гипертекстовые и гипермедиа средства.

    В целях объективной оценки пригодности той или иной группы средств к использованию при создании данного пособия каждая из них рассмотрена ниже более подробно. 

    4.1.2 Традиционные алгоритмические языки

    К данной группе средств относятся средства прямого программирования, то есть непосредственно написания программного кода и его последующей компиляции. Они предоставляют наиболее широкие возможности для создания электронных учебных пособий. Разработанные в среде программирования учебники обладают такими преимуществами, как:

1. разнообразие стилей реализации (цветовая палитра, структура учебника, способ подачи материала и т.д.);
2. гибко настраиваемый дружественный пользовательский интерфейс;
3. реализация сетевого механизма использования учебника;
4. невысокие требования к аппаратной базе, так как средства программирования позволяют учитывать имеющуюся в наличии вычислительную технику и оптимизировать продукт для работы на ней.

    Основным  недостатком средств  прямого программирования являются достаточно высокие требования к квалификации разработчиков, а также большая трудоемкость разработки продукта и временные затраты. Для использования данных средств необходима группа грамотных высокооплачиваемых программистов, что не любое учреждение может себе позволить. 

    4.1.3 Инструментальные средства общего назначения

    Упомянутые  средства предназначены для создания электронных пособий лицами, не являющимися квалифицированными программистами. Они обеспечивают следующие возможности:

1. формирование структуры электронного пособия;
2. ввод, редактирование и форматирования текста (обеспечивает встроенный текстовый редактор);
3. подготовка статической иллюстративной части (обеспечивает встроенный графический редактор);
4. подготовка динамической иллюстративной части (видео, звуковых и анимационных фрагментов);
5. подключение исполняемых модулей, реализованных с применением других средств разработки.

    К достоинствам инструментальных средств общего назначения следует отнести в первую очередь невысокие требования к квалификации разработчиков и существенное сокращение трудоемкости и сроков разработки электронного пособия.

    Однако  созданные данными  средствами пособия  имеют ряд недостатков, таких, как меньшие, по сравнению с системами программирования, возможности, отсутствие реализации сетевого и дистанционного механизмов обучения.

    К этим средствам можно  отнести такие  отечественные продукты, как Адонис, Сценарий, ТесСис, Интегратор, АосМикро и др. 

    4.1.4 Средства мультимедиа

    Мультимедиа означает объединение нескольких способов подачи информации - текст, статичные изображения (рисунки и фотографии), динамичные изображения (анимация и видео) и звук (цифровой и MIDI) - в интерактивный продукт. Многочисленные проведенные экспертами исследования выявили, что при комбинации сразу нескольких способов воздействия на различные органы чувств человека степень усвоения полученной им информации повышается до 75% от ее объема [6].

    Характерным отличием мультимедиа  продуктов от других видов информационных ресурсов является заметно  больший объем выдаваемой информации. К таким продуктам можно отнести видеофильмы, презентации, пособия, разработанные с использованием средств Macromedia Flash.

    К преимуществам подобных средств относится  то, что они позволяют создавать учебники с высокой степенью качества усвоения материала и не требуют повышенной квалификации разработчика. К недостаткам же можно отнести большой занимаемый объем дискового пространства таких продуктов и отсутствие реализации сетевого и дистанционного механизмов обучения.