РАЗРАБОТКА РАЗДЕЛА ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА



Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Управление информатизации

РАЗРАБОТКА РАЗДЕЛА ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА

по дисциплине «Автоматизация измерений, контроля и испытаний»

Выпускная работа

Выполнил: доцент каф. систем информатики и управления

Фетинина Е.П.

Руководитель: начальник отдела

корпоративных технологий

Шендриков А.Е.

Новокузнецк 2016

Содержание

Введение

Процесс глобализации образования обусловлен в первую очередь тем, что появились достаточно совершенные информационные технологии, позволившие создать единое глобальное информационное пространство. Настало время создания локальных систем знаний, разработка которых позволила бы повысить эффективность образовательного процесса, и их включение в единое информационное пространство. Основой подобных систем могут статьэлектронные средства обучения,в том числеэлектронные учебные издания,позволяющие обобщить опыт преподавания в учебных заведениях и закрепить его в информационных системах образовательных учреждений.

Существуют различные мнения о целесообразности использования информационных технологий в учебном процессе. Различие мнений вызвано тем, что каждый из высказывающихся имеет ограниченный субъективный опыт в этой сравнительно новой области.

С учётом прогноза развития образования в России в XXI веке государство должно поставить перед высшей школой принципиально новую задачу –

создание современной индустрии образования. Поэтому на первый план вышли актуальность и неотложность решения проблемы существенного повышения качества подготовки специалистов на всех уровнях – от додипломного до последипломного, на кардинально новой научно-педагогической основе: внедрения новых информационных технологий в учебный процесс, создания мультимедийных учебных изданий и изучения предметных дисциплин в компьютерной среде.

Разработка новой теории обучения и методических рекомендаций, последующее их внедрение в педагогическую практику требуют участия в данной области разных специалистов: педагогов, психологов, издателей, редакторов учебных изданий, дизайнеров и программистов и других.

Целью моей работы является разработка и описание первой части электронного учебного издания, включающего две первых главы учебника по дисциплине «Автоматизация измерений, контроля и испытаний».

Глава 1 Теоретические основы создания электронных учебных изданий

1.1 Основные требования к электронным учебникам

Сегодня ещё нельзя сказать, что понятиеэлектронного учебного издания(ЭУИ),электронного учебника(ЭУ) илиэлектронного учебного пособия(ЭУП) являются устоявшимися и общепризнанными —Изергин Н.Д. и др. Разработка электронных учебных изданий: Учебное пособие. – Коломна: Изд. МГОУ, 2005. – 160 с. – С. 18.. Окончательного определения понятия «электронный (компьютерный, мультимедийный) учебник» пока не существует, классификации такого рода изданий тоже нет, хотя уже введён (1 июля 2002 г.) ГОСТ по электронным изданиям и соответствующая инструкция —Приложение 2 к приказу Минобразования России от 19 июня 1998 г. № 1646.. На эти документы необходимо ориентироваться разработчиком современных систем обучения, так как они содержат определения понятий, правила технической, учебно-методической, эргономической и содержательной экспертизы электронных учебных изданий.

Электронное учебное издание (ЭУИ)– издание, созданное на высоком научно-методическом и техническом уровне, представляющее собой электронную запись учебной (обучающей) информации на магнитном (оптическом) носителе или размещённую в компьютерных сетях (локальных, региональных, глобальных). Электронное учебное издание может иметь печатную копию. Электронные учебные издания в зависимости от полноты представления учебного материала дисциплины делятся на электронные учебники и электронные учебные пособия.

Электронный учебникосновное учебное электронное издание по образовательной дисциплине, полностью соответствующее требованиям и основным   дидактическим   единицам   государственного   образовательного стандарта.

В учебном процессе новые ИТ предполагают наличие компьютера, компьютерных учебных программ и сети обмена информацией. Вместе эти компоненты образуютинформационно-инструментальную учебную среду,обеспечивающую самостоятельную деятельность обучаемого и контроль за ходом его работы с учебным материалом.

Особое значение имеет визуализация учебного материала, так как в настоящее время, когда всё возрастает объём знаний, необходимых студентам, широкое применение компьютеров позволяет повысить эффективность процесса обучения, делая его более наглядным и разнообразным. Мультимедийные учебные программы комбинируют видеоизображения, тексты и звук, позволяющие эффективно использовать все известные способы представления знаний.

Можно составить следующую схему групп требований, предъявляемых к ЭУИ, приведённую на рисунке 1.

Рисунок 1 – Основные группы требований к ЭУИ

Понятие «требование» в данном случае понимается в первую очередь как ограничение, накладываемое тем или иным процессом реализации программного обеспечения или этапом его жизненного цикла.

В каждой из этих групп можно выделить детальные требования, предъявляемые к электронным учебным изданиям. Кроме того, необходимо учитывать и конкретные запросы конечных пользователей.

В группетехнических требовании можно выделить:

В группетехнологических требованииучитываются ограничения, возникающие в результате применения той или иной технологии создания программного продукта.

Серьёзные ограничения на создание и внедрение любого программного продукта, в частности, ЭУИ, может наложитьфинансовая сторонавопроса. Существует большое количество «бесплатных» программных продуктов, в результате применения которых можно реально снизить себестоимость создания электронных учебных изданий.

Важнейшей характеристикой любого продукта является егопсихологическое восприятие.Учёт особенностей восприятия человека не только желателен, но и настоятельно необходим.

1.2Гипертекстовая технология

Обычно любой текст представляется как одна длинная строка символов, которая читается в одном направлении.Гипертекстовая технология заключается в том, что текст представляется как многомерный, т.е. с иерархической структурой типа графа или сети.

Материал текста делится на фрагменты (страницы, статьи, файлы). Каждый видимый на экране дисплея фрагмент, дополненный многочисленными связями с другими фрагментами, позволяет уточнить информацию об изучаемом предмете и двигаться в одном или нескольких направлениях по выбранной связи.

Гипертекстовая технология– это технология представления неструктурированной свободно наращиваемой информации. Этим она отличается от других технологий, где создаются модели структурирования информации —Лихачёва Г.Н. Информационные технологии в экономике и управлении. – М.: Изд. МЭСИ, 2004. – 101 с. – С. 29..

Структурно гипертекст состоит из информационного материала, тезауруса гипертекста, списка главных тем и алфавитного словаря.

Информационный материалподразделяется на информационные статьи (файлы, страницы), состоящие из заголовка статьи и текста.Заголовок (имя файла) – это название темы или наименование описываемого в информационной статье понятия.Текст статьи содержит традиционные определения и понятия, то есть содержит описание темы. Он должен занимать одну страницу экрана и быть легко обозримым, чтобы пользователь мог понять, стоит ли его внимательно читать или перейти к другим, близким по смыслу статьям. Текст, включаемый в информационную статью, может сопровождаться пояснениями, числовыми и табличными примерами, документами, рисунками, диаграммами, объектами реального времени (звук и видео).

В тексте статьи выделяютсяключевые слова(гиперссылки), являющиеся наименованиями понятий, названиями тем, которые разъяснены или обобщены в информационных статьях с этими наименованиями. Ключевые слова должны визуально отличаться (подсветка, выделение, другой шрифт и т.д.) от остального текста. Они служат для связи с другими информационными статьями и являются их заголовками.Ключом (гиперссылкой) может служить слово или предложение, являющееся заголовком другой информационной статьи, поясняющей, обобщающей или детализирующей ключевые слова. Тем самым реализуется ассоциативная, семантическая, смысловая связь или отношение между фрагментами информационного материала.

Тезаурус гипертекста– это автоматизированный словарь, отображающий семантические отношения между информационными статьями и предназначенный для поиска слов по их смысловому содержанию.

Тезаурус гипертекста состоит из тезаурусных статей. Тезаурусная статья имеет заголовок и список заголовков родственных тезаурусных статей, где указаны тип родства и заголовки информационных статей. Заголовок тезаурусной статьи совпадает с заголовком информационной статьи. Тип родства или отношений определяет наличие или отсутствие смысловой связи. Существуют референтные и организационные типы родства, или отношений.

Референтныеотношения указывают на смысловую, семантическую, ассоциативную связь двух информационных статей. В информационной статье, на которую сделана ссылка, может быть дано определение, разъяснение, понятие, обобщение, детализация ключевого слова. Референтные отношения реализуют семантическую связь типа: род – вид, вид – род, целое – часть, часть – целое. Пользователь получает более общую информацию по родовому типу связи, а по видовому – более детальную информацию без повторения общих сведений из родовых тем. Тем самым глубина индексирования текста зависит от родо – видовых отношений.

Корганизационнымотношениям относятся те, для которых нет ссылок с отношениями род – вид, целое – часть, то есть между статьями нет смысловых связей. Они позволяют создать список главных тем, оглавление, меню, алфавитный словарь.

Референтные и организационные отношения позволяют построить гипертекстовую модель.Гипертекстовая модельизображается в виде сети или графа. Модель референтных отношений обычно изображается сетью. Модель организационных отношений изображается в виде графа или сети. В вершинах сети или графа (узлах) находятся заголовки информационных статей (имена файлов, страниц, закладок). Ребро указывает ключевое слово связи (гиперссылку) с другой информационной статьей, то есть ключевое слово служит указателем заголовка в списке заголовков тезаурусной статьи. Тем самым тезаурус гипертекста реализует поисковый аппарат по смысловым и организационным связям.

Разработка модели позволяет структурировать материал. Выделить основные и частные пути создания и просмотра материала, чтобы пользователь не пропустил главного, не «утонул» в деталях, понял смысл написанного. Умение построить гипертекстовую модель облегчает созданиеWeb-страниц, гипертекстовых документов и баз гипертекстовых документов. Пользователю гипертекстовая модель обеспечивает комфорт при работе с гипертекстом. Тезаурус гипертекста может содержать не только простые, но и составные ссылки. Они образуют неявные ссылки. Примером их использования служат тематические каталоги для поиска в сети Интернет.

Список главных темсодержит заголовки информационных статей с организационными отношениями. Обычно он представляет собой оглавление, содержание книги, отчёта или информационного материала.

Алфавитный словарьсодержит перечень наименований всех информационных статей в алфавитном порядке. Он реализует организационные отношения.

1.3  Инструменты и средства создания ЭУИ

1.3.1Microsoft FrontPage

Для разработки, создания и опубликования Web-сайтов на Web-серверах служат Web-процессоры. Широкое распространение вWindows получил Web-процессорMicrosoft FrontPage. Разработка Web-страниц и доступ к страницам Web-сервера основаны на протоколеHTTP передачи файлов языка гипертекстовой разметкиHTML (HyperText Markup Language) в кодахASCII. Этот протокол во многих отношениях проще, чемftp, так как базируется на внутреннем текстовом представлении.Гипертекст представляет собой иерархию связанных между собой ссылками текстов. Примерами гипертекста являются словари, энциклопедии, информационные системы, в которых статьи, фразы и отдельные термины имеют отсылки к другим текстам. Читать такие документы можно последовательно от одной статьи к другой, или двигаясь по гиперссылкам. А особые протоколыTelnet определяют такой способ передачи информации, при котором клиент делается терминалом сервера.

В составMicrosoft FrontPageвходятMicrosoft FrontPage Explorer(Навигатор),Microsoft FrontPage Editor(Редактор) иMicrosoft FrontPage Personal Web Server (Личный Web-сервер).

Microsoft FrontPage Explorer работает с логической схемой Web-сайта. Он управляет созданием, переименованием, перемещением, копированием, удалением, объединением и разделением Web-страниц, обрабатывая Web-документы подобноПроводникуWindows, обрабатывающему файлы.Microsoft FrontPage Editor работает с конкретной Web-страницей, её текстовыми, графическим, музыкальными объектами. В отличие от обычных текстовых процессоров,Microsoft FrontPage Editor ограничивается документами на языкеHTML.Microsoft FrontPage PersonalWeb Server выполняет административные функции, связанные с организацией Web-сайтов и Web-сервера Интернет. Это своеобразная операционная система, предоставляющая разработчику необходимые информационные ресурсы и управляющая информационными процессами —Сычёв А.В.Web-технологии. – [Электронный ресурс]: электронный учебник, Интернет университет информационных технологий. Режим доступа:http://www.intuit.ru, свободный..

Microsoft FrontPage Editor позволяет создавать, редактировать и форматировать любые тексты. Выделение, перемещение, копирование, удаление, поиск текстовых фрагментов выполняется обычными для текстовых процессоров способами.

Для связи Web-страниц Web-сайта следует в первую очередь определитьtargets – имена Web-страниц, адреса в Интернете или отдельные позиции (закладки) на страницах, на которые предстоит ссылаться. Различают абсолютные и относительные гиперссылки.Абсолютная ссылка оперирует полным Web-адресом, тогда какотносительная адресуется к файлам активного Web-сайта. В гиперссылку можно преобразовать не только адрес, но и любой текст или графический объект.

Таким образом, несмотря на кажущуюся сложность программыFrontPage, с ней довольно легко работать.

1.3.2 Описание структуры документа в HTML

HTML был задуман как язык описания структуры документа, не зависящий от аппаратуры компьютера. Позднее в язык вошли элементы оформления документа – шрифты, рисунки, видео. Структура и формат документа описываются вHTML выражениями, состоящими изтегов исодержания.

Тег – это управляющая команда, обязывающая обозреватель Интернета представлять на экране содержание Web-сайта в определённом виде. Каждый тег начинается и заканчивается угловой скобкой. Первое слово тега является егоименем, последующие слова именуютсяатрибутами. Атрибутам присваивают значения, обычно заключая их в кавычки. Любое выражение на языкеHTML открывается начальным тегом, а многие содержат ещё и конечный тег, отличающийся от начального косой чертой перед именем, например:

<head>

<p align = «left»>название </p>

</head>

Теги не зависят от регистра, пробелы в них не учитываются, также как разрывы строк и знаки табуляции.

ВыраженияHTMLвкладываются одно в другое. Наиболее крупное образование – это сам документ, ограниченный тегами<html>,</html>. Как правило, документHTMLсодержит две обязательные части: заголовок в тегах<head>,</head> и тело документа в тегах<body>,</body>, а также необязательные комментарии в структуре<!-- --> —Избачков Ю.С., Петров В.Н. Информационные системы: Учебник для вузов. – 2-е изд. – СПб.: Питер, 2005. – 656 с. – С. 587..

В заголовке размещают сведения о документе, в частности название, ограниченное тегами<title>,</title> без форматирования. При чтении название присутствует в строке заголовка окна, а при сохранении – в списке просмотренных документов и в папкеИзбранное. Другая важная часть заголовка открывается тегами<meta>. За ними следуют ключевые слова (keywords) и ряд других выражений, предназначенных для опознания документа поисковыми программами Интернет.

Тело документа раскрывает его содержание. Отдельные части содержания структурируются заголовками по уровням – от<h1> (высший) до<h6> (низший), – используемым при построении оглавления документа. Часто заголовки сопровождают тегами<a>,</a> с атрибутомname, характеризующим имя раздела. Это имя впоследствии используется для поиска раздела в большом документе.

Важным объектом большинства Web-страниц служат гиперссылки, обрамляемые тегами<a>,</a> с атрибутомhref. В качестве значения этого атрибута выступает адрес документа в Интернете или имя закладки.

Стиль шрифта задают тегами начертания: курсивный<i>,</i> или<em>,</em>, полужирный<b>,</b> или<strong>,</strong>, подчёркнутый<u>,</u>, зачеркнутый<strike>,</strike>, моноширинный<tt>,</tt>, показатель<sup>,</sup>, индекс<sub>,</sub>. Для задания размера шрифта всего тела документа служит тег<basefont> с атрибутомsize, принимающим значения от «1» до «7». При этом размер, задаваемый обозревателем Интернета, считается равным «3». Отдельные фрагменты текста внутри тела документа можно изменить в размере тегами<font>,</font> с тем же атрибутом и при необходимости знаками «+»,  «–». Большинство обозревателей поддерживает теги<big>,</big>,<small>,</small>, устанавливающие предельные размеры шрифта. Стиль шрифта задаётся атрибутомface, а цвет – атрибутомcolor тега<font> и атрибутами<bgcolor> и<text> тега<body>. Пробелы задаются символом&nbsp.

Для разрыва строки используется тег<br>, а для отделения абзаца пустой строкой – теги<p>,</p>. Выравниванием абзаца управляют атрибутalign, принимающий значения «left», «right» или «center», и теги<center>,</center>. Обособление абзаца выполняется в<blockquote>,</blockquote>. Теги<pre>,</pre> препятствуют автоматическому переносу строк обозревателями Интернета. Атрибутыleftmargin,topmarginтега<body> определяют размеры полей.

Разновидностью текста являются списки.HTML поддерживает три типа списков: нумерованный, маркированный (не нумерованный) и списки определений (содержание). Первый из них –ordered – обрамляется тегами<ol>,</ol>, второй –unordered<ul>,</ul>, и каждый абзац в них открывается тегом<li>. Список третьего типа –definition – содержит заголовки и строки содержания. Его обрамляют теги<dl>,</dl>, заголовки открывают тегом<dt>, а строки содержания – тегом<dd>. Атрибуты тегов списков могут указывать на способ нумерации или маркировки (type; в нумерованном спискеA,a,I,i или1, в маркированном —disc,circle,square) и начальное значение нумерации (start).

Таблицы помещаются в теги<table>,</table>. Атрибутами таблиц служат цвет фона (bgcolor), размеры (width,height), толщина рамки (border) и расстояние между рамками (cellspacing) и от рамки до текста (cellpadding). Заголовок таблицы задаётся в тегах<caption>,</caption>. Внутри тегов таблицы описывается содержание её ячеек. При этом в теги<tr>,</tr> помещается описание каждой строки, в<th>,</th> – описание боковика, а в –</td>,</td> – каждого столбца в этой строке. Атрибуты этих тегов позволяют объединять ячейки (colspan,rowspan) и выравнивать в них данные (align,valign), задавать фон (bgcolor) и препятствовать разрыву строк (nowrap).

Кроме текстов, в состав тела документа вводят рисунки, используя для этого тег<img> с атрибутом источникаsrc. Если рисунок является частью гиперссылки, то гиперссылка реализует связь через этот рисунок. Часто тег<img> снабжают такими атрибутами, как размеры (width,height), обрамление (