Створення і використання електронного підручника

Електронні підручники як засіб підтримки учбового процесу. Редактор FrontPagе: використання спеціальної вставки, виділення, копіювання та видалення тексту, шаблони, фрейми, шрифти, списки та графічні формати. Функціональні послідовності. Степеневі ряди.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Вступ

У дипломній роботі розглянуто одну зі сторін процесу інформатизації суспільства і освіти - створення і використовування на практиці однієї з форм навчання з використанням засобів нових інформаційних технологій (НІТ) - електронного підручника. На основі аналізу позитивних і негативних рис багатьох програмних продуктів та технологій, їхнього використання в навчальному процесі, ми створили власний гіпермедіа підручник із розділу математичного аналізу “Ряди”.

Як відомо, математичний аналіз на відмінну від елементарної математики, вивчає динамічні процеси і нескінченні множини. Один із розділів цієї дисципліни розглядає суми нескінченної кількості доданків. Саме цьому розділу присвячена наша дипломна робота, в основу якої покладено курс лекцій, які читав один із наукових керівників цієї роботи. Теорія рядів, хоча і використовує попередній матеріал, але є специфічною і своєрідною частиною математичного аналізу, яка закінчує вивчення класичних питань аналізу функцій однієї змінної.

Спочатку в роботі викладаються основні поняття і відомості про збіжність, розбіжність числових рядів, наводяться приклади гармонійного ряду і геометричної прогресії, і встановлюється їх збіжність чи розбіжність. Потім ми вивчаємо знакододатні ряди, доводимо декілька ознак порівняння, з допомогою яких отримуємо загальну ознаку Куммера із якої в якості часткових випадків одержуються ознаки Даламбера, Раабе і Бертрана, а також демонструємо, що кожна наступна з цих ознак є сильнішою за попередню. Поряд з цим вивчаються ознаки Коші (радикальна та інтегральна) і теж порівнюється одна з них з ознакою Даламбера. Що стосується знакозмінних рядів, то тут ми розглядаємо ознаки Абеля-Діріхле, які дозволяють розв'язувати багато складних задач.

Щодо функціональних рядів, то тут викладаються традиційні для цього розділу питання області збіжності, поточкової та рівномірної збіжності на множині та властивості рівномірно збіжних рядів та послідовностей, які не мають місця для поточкової збіжності цих об'єктів. Відзначимо, що всі ці властивості, по-перше, приводяться в найзагальнішому вигляді і, по-друге, підкріплюються прикладами, які підтверджують притаманність цих властивостей саме рівномірно (а не поточково) збіжним рядам і послідовностям. Далі, в нашій роботі викладаються ознаки Абеля-Діріхле рівномірної збіжності рядів, які часто ефективні там де не допомагає ознака Вейерштрасса. Закінчується перша частина роботи степеневими рядами і основними розкладами функцій у степеневі ряди.

Режим перегляду матеріалу полягає у наданні студентам сторінок у вигляді текстової, графічної інформації, інтерактивної комп'ютерної графіки тощо. Студент має можливість переходити по сторінках вперед і назад, проглядати теорію з початку або з кінця параграфа чи розділу, у будь-який момент зупинити вивчення теми, відшукати необхідне питання за змістом, проглянути анімаційні ролики.

При створенні посібника нами були використані елементи технології гіпермедіа, які дозволили пов'язати гіпертекстові посилання з елементами тексту інших сторінок. Застосування таких технологій суттєво активізує учбову інформацію, робить її більш наочною у порівнянні із друкованими аналогами. У ході роботи натискаючи на кнопки “Вперед” і “Назад” панелі управління, студент може повернутися на будь-який етап перегляду теорії.

Розділ І. Електронні підручники як засіб підтримки учбового процесу

В епоху глобалізації і переходу до економіки знань інформатизація системи освіти і формування системи відкритої освіти набувають усе більш важливого значення. Перспективи впровадження інформаційних технологій в навчання, перш за все пов'язують із застосуванням комп'ютерної техніки для підняття ефективності учбового процесу. Ці технології мають дві головні складові: системи програмного забезпечення проведення учбового процесу (Learning Management System) та електронні учбові матеріали (e-content). Важливим є те, що обидві складові повинні взаємодіяти поміж собою і тому не можуть бути обрані незалежно одне від одного.

Таким чином, програмне середовище для створення електронного підручника має не тільки засоби для формування змістовної частини з теми навчання, але й засоби, що забезпечують взаємодію підручника з LMS. Засоби взаємодії закладають на етапі розробки LMS для конкретних середовищ створення електронного підручника. Тому для кожної LMS вказують на програмні середовища, що треба використовувати при виготовленні електронних учбових матеріалів. Наприклад, ми використовуємо підручники, що створені в середовищі FrontPage. Але можливо використання і інших середовищ.

Електронні учбові матеріали (ЕУМ) можуть суттєво відрізнятися наборами засобів для представлення змісту підручника. Найпростіші ЕУМ створюють в форматі HTML. Учбові матеріали в цьому форматі мають малий об'єм, тому не потребують потужних каналів зв'язку для їх доставки до студента. Крім того, вони можуть бути прийняті за допомогою стандартного Інтернет-браузера. Але, в основному, ці учбові матеріалі надають тільки в вигляді тексту з графічними елементами, інколи додають Java-аплети. Такі ЕУМ мають слабкі засоби взаємодії з LMS, що обмежує можливості трекінгу.

Більш складні ЕУМ створюють в спеціалізованих середовищах (Macromedia Authorware, Click2learn ToolBook Instructor) з використанням мультимедійних засобів. Вони дають можливість робити візуальні учбові демонстрації, продивлятися відеозаписи, надавати аудіосупровід. Крім того, можуть бути використані моделювання процесів та явищ, експерименти в умовах віртуальної реальності. Це сприяє кращому засвоєнню учбового матеріалу завдяки використанню різних видів пам'яті: зорової, слухової, асоціативної. Не треба доводити, що мультимедійні засоби суттєво підвищують ефективність навчання. Однак слід враховувати і те, що для використання таких учбових матеріалів необхідні швидкодіючі канали зв'язку та комп'ютери високого рівня.

Повноцінне впровадження комп'ютерних технологій в освіту можливе тільки при комплексному підході. Необхідно обрати систему підтримки навчання (LMS), що відповідає цілям впровадження і яку можуть підтримувати мережеві ресурси учбового закладу. Далі треба обрати програмні засоби для створення електронних учбових матеріалів. Вони повинні бути узгодженні з LMS та допускати бажаний рівень мультімедіності. Важливо, щоб всі засоби були стандартизовані, що надалі дозволить обмін учбовими матеріалами з іншими учбовими закладами та надасть можливість створити єдиний навчальний простір.

В епоху глобального процесу формування нової загальносвітової єдності у молоді виникає потреба особисто, безпосередньо пізнавати нове, раніше закрите для них культурне середовище, вести продуктивний діалог з ровесниками різних країн. Однак для реалізації такого спілкування необхідна змістовна основа. Такою основою і повинна стати якісна освіта. Крім того, сьогодні все більше набирає ваги думка, що комп'ютери і засоби телекомунікації здатні привести до якісних змін в організації традиційного навчально-виховного процесу. Проте, щоб це сталося, необхідно включити нові інформаційні технології в новий зміст освіти. Ми виходимо з того, що масове застосування засобів електронної комунікації разом з швидко поширюваними міжнародними контактами стануть в найближчому десятилітті саме тими факторами, які можуть змінити свідомість людей.

Дослідження американських вчених показали, що з використанням електронних підручників, в середньому ефективність навчання зростає на 30%.

Сучасний стан розвитку орієнтованих на комп'ютерні технології видавничих систем дає можливість швидко і якісно готувати до видання підручники з різних наук. Більшість підручників пропонується не лише у вигляді книг, а й в електронному виді, і розповсюджується через Інтернет. Ці електронні підручники дуже різні за змістом і методами викладання матеріалу. Найпростіші з них -- це просто текстові файли у тому чи іншому форматі, що дає можливість читати текст з монітора комп'ютера, а при необхідності і надрукувати необхідний розділ. Інші електронні підручники містять не лише текст з матеріалами лекції, але й відповідні програми, які дозволяють студентам виконувати необхідні обчислення, будувати графіки, аналізувати залежності у режимі діалогу. Такі електронні підручники стають все більш популярними і доступними. За ними майбутнє.

Розробляються також електронні навчально-методичні комплекти, які являють собою інтегровану систему з електронного підручника (чи опорного конспекту), електронного лабораторного практикуму, фонду тестів, довідників, глосаріїв тощо. Передбачені такі режими роботи електронних навчальних комплектів:

навчання за теоретичним матеріалом гіпертекстового підручника чи опорного конспекту;

розв'язування практичних завдань;

тестування;

ознайомлення з глосарієм з теоретичних тем.

У наш час відбувається зміна ролі комп'ютера в навчанні: із засобу, який використовується лише на уроках інформатики для вивчення мов програмування, комп'ютер перетворюється на активного помічника викладача чи вчителя, що відкриває нові обрії у вивченні багатьох дисциплін.

Тому слід основну увагу зосередити на створенні електронних підручників, бо електронний підручник акумулює в собі основні дидактичні, методичні, наукові і інформаційно-довідкові матеріали, необхідні викладачам для підготовки і проведення усіх форм занять, та усім бажаючим самостійно вивчати теми або для отримання додатко...