Навигация
Инструментальные средства создания и взаимодействия ЭУП
107365
знаков
2
таблицы
8
изображений
2.1. Инструментальные средства создания и взаимодействия ЭУП
Давно была обнаружена зависимость между методом усвоения материала и способностью восстановить полученные знания некоторое время спустя. Если материал был звуковым, то человек запоминал около четверти его, если информация была представлена визуально – около трети, при комбинированном воздействии (зрительном и звуковом) запоминание повышалось до половины, а если человек вовлекался в активные действия в процессе обучения, то усвоение материала повышалось до 70%. Активные методы обучения, используемые в электронных учебных пособиях (ЭУП) применяют эту зависимость. Основное отличие ЭУП от традиционных печатных изданий и электронных книг заключается в обязательном наличии интерактивного взаимодействия (ИВ) между студентом и компьютером.
Целью исследования в области ЭУП является создание электронных учебных курсов и их взаимосвязанных конгломератов. В самом общем случае ЭУП – это целостная дидактическая система, основанная на использовании компьютерных технологий, ставящая целью обеспечить обучение студентов по индивидуальным и оптимальным учебным программам с управлением процесса обучения .
ЭУП имеют много разнообразных форм. Они отличаются друг от друга дидактической направленностью, степенью эффективности, и массой технических характеристик.
ЭУП в идеале должны покрывать всю учебную программу. ЭУП благодаря наличию интерактивного взаимодействия позволяют повысить роль и эффективность самообучения, расширить диапазон направлений поиска новых знаний.
При проектировании ЭУП необходимо определить:
как излагать материал;
как контролировать полученные знания;
методику использования ЭУП.
Преимущества мультимедиа ЭУП:
Наличие системы управления процессом обучения, включающую средства структурирования и оптимизации учебного материала, средства проверки знаний, обратную связь и т.п.;
Методы, позволяющие значительно ускорить познавательные процессы – гипертекст, гипермедиа;
Графические средства, обеспечивающие высокий уровень наглядности.
Средства моделирования, позволяющие организовать виртуальный лабораторный практикум и т.д.
Основное отличие ЭУП от традиционных печатных изданий и электронных книг заключается в обязательном наличии интерактивного взаимодействия (ИВ) между студентом и компьютером. ПК играет роль, схожую с ролью консультанта, помогающего организовывать обучение.
Анализируя разнообразные средства ИВ, можно выделить несколько основных:
гипертекст
Гипертекст представляет собой собрание текстовых элементов, выводимых на монитор, в которых выделенные слова или фрагменты указывают, к каким смежным по смыслу текстам можно перейти в данный момент. Сам переход осуществляется читателем. Представление материала в гипертекстовой форме, его чтение и анализ, не могут быть осуществлены без специальных программных средств, обеспечивающих поддержку связей, ссылок, или гиперссылок. Поэтому гипертекстом часто называют как саму форму организации текстового материала, так и технологию, без которой такая организация невозможна.
Все разновидности гиперссылок (ГС) можно условно разделить на следующие группы:
1) ГС внутри одного документа;
2) ГС на другие документы;
3) ГС на фрагменты других элементов.
Гипертекст выступает как система коммуникаций, связывающих между собой теорию, концепции, идеи, понятия, представления. Благодаря этому, пользователь получает возможность доступа к “смежным” элементам текста, что создает единое “образовательное пространство”. Чем больше это пространство насыщается связующими различные элементы гипертекста маршрутами, тем в большей степени оно становится маршрутизируемым и осваиваемым.
Образование предполагает постоянное осмысление учащимся элементов знаний и их взаимосвязей. Компьютер усиливает способность переходить по смысловым связям от одних понятий и мыслей к другим, поддерживая, интенсифицируя процесс мышления. Человек стремится так двигаться в системе идей, понятий и знаний, чтобы не уходить в сторону от изучаемого предмета и совершенствовать свои знания в определенной области. Гипертекст может помочь ему не углубиться в “дебри”, поддержать его в тех случаях, когда вследствие ослабления внимания, человек может последовать по случайным смысловым путям, которые не ведут к пониманию и запоминанию предмета. Это положительное свойство гипертекста особенно важно, когда речь идет об осмыслении большого, сложного, с трудом удерживаемого в сознании материала.
Еще одной существенной особенностью гипертекста является поддержание им диалога. Учащийся, либо включается в диалог уже созданных кем-то интеллектуальных продуктов, либо поддерживает диалог, который в процессе мышления осуществляет с самим собой, с собственными, уже зафиксированными, высказанными мыслями.
В процессе обучения студент, читая текст подряд, двигаясь линейно от его начала к концу, воспринимает материал с позиции автора учебного курса, то есть в соответствии с его методическими предпосылками. В то же время, читатель может иметь возможность реально прослеживать многочисленные межтекстовые связи, получать ответы на регламентированные данной методикой вопросы, не покидая гипертекстового пространства.
Для достижения целостного взгляда на предмет, учащемуся приходиться самостоятельно исследовать пространство гипертекста, искать наиболее содержательные пути освоения материала, что требует большого интеллектуально напряжения, в результате чего активным образом освоенный материал лучше удерживается в памяти, образуя более крепкий фундамент для дальнейшего образования.
гипермедиа
На стыке двух современных информационных технологий гипертекстовые технологии и технологии мультимедиа, родился совершенно новый тип систем, называемых “гипермедиа”. В системах гипермедиа смысловые переходы могут иметь место между элементами разнородной информации: текстом, изображениями, речью, музыкой, видеофрагментами и т.п. Элементы этой информации связаны аналогично тому как это имеет место в обычном гипертексте. Благодаря синтезу различных видов информации достигается огромный, ни с чем не сравнимый обучающий эффект.
моделирование
Считается, что в ЭУП есть моделирование, когда наряду с изучением материала, студент имеет возможность изменять некоторые параметры специально созданной ситуации, наблюдать изменение результата. При этом может проводиться демонстрация действий (иногда для обозначения такого вида моделирования используют термин “управляемая анимация”), или просто состояние экспериментальной системы скачкообразно переводиться в конечную фазу.
Студент имеет возможность анализировать сложившуюся или динамично изменяющуюся ситуацию. Особый интерес вызывает моделирование сложных процессов и устройств. Виртуальный эксперимент, который в реальной жизни реализовать невозможно помогает учащимся глубже понять суть процесса.
ЭУП с моделированием редки в силу сложности решаемых задач. Моделирование или управляемая анимация, является отдельной областью научных исследований.
Моделирование или “виртуальный эксперимент” как средство получения практических навыков может быть единственной содержательной основой ЭУП.
контроль
В любой системе образования важнейшая роль принадлежит объективному контролю качества знаний и оценке эффективности методик обучения.
Объективизация оценки качества образования может быть достигнута при наличии хорошо структурированной модели знаний предметной области и большого числа текстовых заданий, разработанных педагогами – экспертами.
Средства контроля знаний обычно вводят для следующих целей:
самоконтроль;
выходной контроль (выставление оценки);
определение и коррекция пути прохождения через ЭУП (сюда относиться входной и промежуточный виды контроля).
В ЭУП находят применение 4 способа проверки знаний;
вопрос в открытой форме;
вопрос в закрытой форме;
задача на установление соответствия (разновидность второго способа);
задача на установление правильной последовательности (разновидность второго способа) .
Системы для разработки ЭУП и их классификация
Системы для разработки мультимедиа ЭУП, как правило, не предназначены для создания и редактирования разнотипной информации (звука, текста, изображений). Они используют готовые файлы различных форматов, как элементы мультимедийного приложения. Основной задачей систем разработки мультимедиа ЭУП является проектирование структуры ЭУП, разработка его дизайна, способа его интерактивного взаимодействия и подключение соответствующих файлов, которые могут быть созданы отдельно и в различное время.
Представим классификацию средств создания мультимедиа приложений на рис. 2.1.
Рис. 2.1
Средства создания мультимедиа приложений.
Специализированные пакеты
Специализированные пакеты можно разделить по сложности на три уровня :
I – уровень:
Программы для быстрой подготовки несложных типов мультимедийных приложений
Примером такой программы может служить программа Power Point фирмы Microsoft. По количеству изобразительных и анимационных эффектов она становится вровень со многими сложными инструментальными средствами мультимедиа. Программа Power-Point позволяет создавать сложные программные надстройки за счет использования Visual Basic. Встроенная поддержка Internet и другие разнообразные усовершенствования сделали эту программу лидером в мире мультимедийных презентаций, а наличие русскоязычной версии позволило решить все проблемы, связанные с применением англоязычного интерфейса. Среди недостатков программы Power Point можно выделить невозможность синхронизации различных мультимедиа элементов и неудобство работы с текстом.
Данные программы просты в освоении. Для создания мультимедиа ЭУП в данных программах достаточно уметь работать в среде Windows и знать текстовый редактор Word.
Главный недостаток систем такого типа - невозможность обеспечить точное управление синхронизацией и выполнение параллельных процессов. К примеру, звуковой файл должен запускаться и заканчиваться прежде, чем сможет начаться следующее событие по сценарию.
II – уровень:
Специализированные системы разработки мультимедийных электронных документов
По сравнению с вышеперечисленными программами, средства разработки мультимедийных электронных документов достаточно сложны в освоении и имеют богатый инструментарий для создания мультимедиа ЭУП.
Примером такой специализированной системы может служить программа Adobe Acrobat фирмы Adobe.
Система подготовки электронных документов Acrobat компании Adobe появилась в 1993 г. и оказала значительное влияние на способы создания и распространения электронных публикаций с исходной текстовой основой. Система обеспечивает точные и высококачественны экранные версии печатных страниц с гиперсвязями, поиском и копированием, встраивание анимаций, поддержка гиперсвязи с другими документами Acrobat и Web документами.
Acrobat имеет встроенный язык программирования JavaScript и богатый инструментарий, что позволяет создавать достаточно сложные элементы ЭУП и взаимодействия элементов мультимедиа (синхронизация элементов, назначение кнопок и т.п.)
Для того, чтобы создать мультимедиа ЭУП в Acrobat необходимо освоить программную среду, инструменты создания различных элементов и язык JavaScript. По сравнению с программами I-го уровня, создание мультимедиа ЭУП в таком приложении потребует больше времени, но по качеству оформления может во много раз превосходить мультимедиа ЭУП, созданное, например, с помощью программы Easy Help.
Программы на базе маркеров также можно отнести к данному классу. Они используют специальные команды – теги – в текстовых файлах, (например, SGML/HTML), чтобы связать страницы для обеспечения взаимодействия и обеспечения взаимодействия и объединения элементов мультимедиа. Они имеют, как правило, ограниченные возможности по отслеживанию связей и лучше всего подходит для подготовки диалоговых справочных материалов, подобных словарям и руководствам. С развитием Internet такие системы нашли широкое применение и при создании страниц для узлов этой глобально компьютерной сети. К программам, основанным на маркерах относятся:
Hot Dog (фирмы Sausage Software), платформа Windows;
Web Author (фирмы Quarterdeck), платформа Windows;
FrontPage (фирмы Vermeer), платформа Windows, MacOS;
HoTMetaLPro (фирмы SoftQuaad), платформа Windows, MacOS, Unix;
Adobe PageMill (фирмы Adobe), платформа MacOS;
Arachnophilia, платформа Windows.
III – уровень:
Авторские средства разработки
Авторское средство разработки (авторская система) представляет собой программу, которая имеет предварительно подготовленные элементы для разработки интерактивного программного обеспечения. Такие системы различаются по своей специализации, возможностям и легкости освоения.
Применение авторской системы – это фактически ускоренная форма программирования: не нужно вникать в тонкости языка, или в детали функционирования Windows API (Application Programming Interface – интерфейс прикладных программ), но необходимо понимать, как программы работают. Многие системы имеют довольно дружественный интерфейс, а для осуществления простейших проектов можно вообще обойтись без этого процесса.
В общем случае для разработки интерактивного мультимедийного проекта в авторской системе требуется значительно меньше времени, чем при использовании средств чистого программирования, но достаточно много времени для их освоения. Это означает снижение стоимости работ в несколько раз по сравнению с программированием, выигрыш во времени при подготовке конечного продукта в этом случаи получается за счет ускоренного построения прототипа, а не из-за выбора авторской системы.
Что касается классификации авторских систем, то в этом направлении уже предпринято достаточно много попыток. В их основе лежит так называемая авторская метафора – методология, в соответствии с которой авторская система выполняет свои задачи. Хотелось бы подчеркнуть, что:
границы между различными метафорами довольно размыты;
некоторые авторские системы имеют черты нескольких метафор;
классификация авторских систем по метафорам не является достаточно точной.
Согласно этой классификации можно выделить семь типов авторских систем, использующих следующие метафоры:
Язык сценариев (Scripting Language);
Изобразительное управление потоком данных (Icon/Flow Control);
Кадр (Frame);
Карточку с языком сценариев (Card/Scriptins);
Временную шкалу (Timeline);
Иерархические объекты (Hierarchical Object);
Гипермедиа-ссылки (Hypermedia Linkage).
Классификация – это средство для обоснованного выбора необходимого инструмента в соответствии со спецификой мультимедийного проекта и его бюджета. Рассмотрим типы авторских систем более подробно.
Язык сценариев
Авторский метод “Язык сценариев” наиболее близок по форме к традиционному программированию. Это мощный, объектно- ориентированный язык программирования определяет (с помощью специальных операторов) взаимодействия элементов мультимедиа, расположения активных зон, назначения кнопок, синхронизацию и т.д. Он является обычно центральной частью такой системы; редактирование элементов мультимедиа внутри программы (графических изображений, видео, звука, и т.д.) представлены либо в минимальном виде, либо отсутствуют вообще. Языки сценариев изменяются. При выборе системы необходимо обратить внимание на то, в какой степени язык основан на объектах или объектно-ориентирован. Использование этого метода несколько увеличивает период разработки (требуется дополнительное время на индивидуальное изучение возможностей системы), но в результате можно получить более мощное взаимодействие элементов. Так как многие языки сценариев – интерпретирующие, подобные системы имеют довольно низкое быстродействие по сравнению с другими системами.
К системам основанном на языке сценариев относятся:
Grasp (фирмы Poul Mace Software), платформа DOS;
Tempra Media Author (фирмы Mathematica), платформа DOS;
Ten Core Language (фирмы Computer Teaching), платформа DOS, Windows;
Media View (фирмы Microsoft), платформа Windows.
Изобразительное управление потоком данных
Этот авторский метод обеспечивает минимальное время разработки; лучше всего он подходит для быстрого создания прототипа проекта или выполнения задач, которые необходимо завершить в кратчайшие сроки. Его основа – палитра пиктограмм (Icon Palette), содержащая всевозможные функции взаимодействия элементов программы, и направляющая линия (Flow Line), которая показывает фактические связи между программами. Авторские системы, построенные на базе этого метода, имеют самые медленные исполняемые модули, потому что каждое взаимодействие влечет за собой всяческие перестановки. Однако наиболее развитые пакеты, такие как Authorware или IconAuthore, являются чрезвычайно мощными и обладают большим потенциалом.
Главное достоинство рассматриваемого метода состоит в том, что он позволяет ускорить работу над дизайном приложения. Вы перемещаете пиктограммы из палитры на бланк страницы, и получающийся документ становится проектом вашего приложения. Далее нужно дважды щелкнуть на пиктограммах, и появившиеся диалоговые окна будут ждать от вас команд для связывания составляющих в единое целое и формирования диалога с пользователем.
Применение авторских систем этого типа – наиболее подходящий путь для построения мультимедийных приложений со сложными функциями взаимодействия, подобных программам машинного обучения и мультимедийным киоскам. Такие авторские системы могут стоить очень дорого – до нескольких тысяч долларов. Столь высокая цена обусловлена тем, что разработчики продают вам не только программное обеспечение, но и право на распространение созданных с его помощью приложений большим тиражом.
По легкости освоения эти программы занимают промежуточное положение между авторскими системами на базе метафоры “карточка с языком сценариев” и системами, основанными на временной шкале.
Конечно, здесь имеется большое количество функций и переменных, которые требуют изучения. Однако если вы уже создали с помощью палитры пиктограмм свое приложение, то нет ничего проще, чем формировать новые приложения на базе ваших шаблонов.
К системам, основанным на изобразительном управлении потоком данных, относятся:
Authorware (фирмы Macromedia), платформа Windows, MacOS;
IconAuthor (фирмы Aim Tech) платформа Windows, Unix, OS/2;
TLE (фирмы Global Information Systems), платформа Windows, Unix.
Кадр
Метод “Кадр” подобен методу изобразительного управления потоком данных. В него тоже обычно включаются палитра пиктограмм (Icon Palette); однако связи прорисованные между пиктограммами, могут представлять собой сложные ветвящиеся алгоритмы. Авторские системы, построенные по этому методу, - очень быстрые, но требуют применения хорошего автоматического отладчика, поскольку ошибки визуально неуловимы. Самые лучшие программы такого рода, например Quest, позволяют связать компилируемый язык с языком сценариев (при создании приложения в качестве языка сценариев используются Си или Apple Media Kit).
К системам, основанным на кадре, относятся:
Quest (фирмы Allen Communication), платформа Windows;
Apple Media Kit (фирмы Appel), платформа MacOS;
Ten Core Producer (фирмы Computer Teaching), платформа DOS, Windows;
CBT Express (фирмы Aim Tech), платформа Windows, Unix, OS/2.
Карточка с языком сценариев
Это весьма мощный по своим возможностям (Через включенный язык сценариев) метод, требующий, однако, точной и жесткой структуризации сюжета. Он превосходно подходит для гипертекстовых приложений и особенно для прикладных программ с интенсивным перемещением (например известная игра Myst, разработанная в авторской системе HyperCad).
Возможности программ этого типа легко расширяемы с помощью модулей XCMD и DLL. Такие системы часто используются для разработки прикладных программ общего назначения, а их лучшие представители позволяют все объекты (включая индивидуальные графические элементы) подготавливать внутри авторской системы. Многие развлекательные и новые программы проходят этап создания прототипа по данному методу до кодирования на компилирующем языке программирования.
Одно из достоинств – наиболее легкий процесс обучения. Системы поставляются со множеством шаблонов, примеров и готовых графических элементов пользовательского интерфейса, а так же с интерактивными учебными программами. Благодаря этому освоение проходит достаточно быстро.
Главный недостаток авторских систем на основе карточки с языком сценариев - невозможность обеспечить точное управление синхронизацией и выполнение параллельных процессов. К примеру, звуковой файл должен запускаться и заканчиваться прежде, чем сможет начаться следующее событие по сценарию.
Наилучшее применение для этих авторских систем – подготовка приложений, которые можно логически организовать в виде отдельных карточек с гипертекстовыми связями между ними.
К системам, основанным на карточке с языком сценариев, относятся:
HyperCard (фирмы Apple Computer), платформа MacOS;
SuperCard (фирмы Allegiant Technologies), платформа MacOS;
Multimedia ToolBook (фирмы Asymetrix), платформа Windows;
Временная шкала
По структуре пользовательского интерфейса авторская система на основе метода “Временная шкала” напоминает звуковой редактор для многоканальной записи. Синхронизируемые элементы показываются в различных горизонтальных “дорожках” с рабочими связями, отраженными через вертикальные столбцы. Основными элементами данного метода являются “труппа” (cast) – база данных объектов и партитура (score) - покадровый график событий, происходящих с этими объектами. Главное достоинство метода заключается в том, что он позволяет написать сценарий поведения для любого объекта. Каждое появление объекта из труппы в оном из каналов партитуры называется спрайтом (sprite) и так же считается самостоятельным объектом. Для управления спрайтами в зависимости от действий пользователя в пакет встраивается объекто-событийный язык сценариев (sprite language). Подобные системы используются при создании многих коммерческих прикладных программ.
Авторские системы на базе временной шкалы лучше всего подходят для подготовки приложений с интенсивным использованием мультипликации или таких, где требуется синхронизация различных мультимедийных составляющих. Эти системы легко расширяются с целью обработки других функций (таких как гипертекст) через модули типа XOBJ, XCMD и DLL. Их основной недостаток – сложность освоения из-за необходимости изучения достаточно мощного языка сценариев.
К системам, основанным на временной шкале, относятся:
Director (фирмы Macromedia), платформа Windows, MacOS;
Power Media (фирмы RAD Technologies) платформа Windows, MacOS, Unix;
MediaMogul (фирмы Optimage), для платформы CD-i.
Иерархические объекты
Здесь, как и в объектно-ориентированном программировании, применяется метафора объекта. Хотя научиться работать с этими средствами разработки непросто, благодаря визуальному представлению объектов и информационных составляющих мультимедийного проекта можно создавать достаточно сложные конструкции с развитым сюжетом. Типичным представителем такого рода средств является mTropolis – одна из наиболее перспективных авторских систем. Подобные системы обычно довольно дорогие и используются в основном профессиональными разработчиками мультимедийных приложений.
К системам, основанным на иерархических объектах относиться:
MTropolis (фирмы mFactory), платформа Mac;
New Media Studio (фирмы Sybase) платформа Unix, Windows (только 95 или NT);
Fire Walker (фирмы Silicon Graphic Studio), для платформы SGI.
Гипермедиа-ссылки
Метафора гипермедиа-ссылки подобна метафоре кадра, в которой показываются концептуальные связи между элементами; однако ей недостает визуального представления связей. Авторские системы построенные по этому методу, весьма просты в освоении, хотя для эффективной работы с ними требуется обучение.
При использовании авторских систем с гипермедиа-ссылками можно создавать разнообразные гипертекстовые приложения с элементами мультимедиа. Они имеют те же области применения, что и системы, построенные по методу “Карточка с языком сценариев”, но более гибки (за счет отказа от карточек).
К системам, основанным на гипермедиа – ссылках, относятся:
HyperMethod (фирмы Prog. Ssysstems Al Lab), платформа DOS, Windows;
HM-card, платформа Windows;
Everest (фирмы Intersystem Concepts), платформа Windows.
Конечно, мир специализированных систем для создания мультимедиа приложений не ограничивается перечисленными выше программами, и число их постоянно увеличивается.
Похожие работы
... , 2004. – 382 с. 2. Инновационный менеджмент: Учеб. пособие / Под ред. В.М. Аньшина, А.А. Дагаева. – М.: Дело, 2003.- 528 с. Темы 12. Финансирование в инновационном менеджменте Лекция № 16 (к.т.н. Старовойтенко О.А.) План 12.1.Организационно - экономическое стимулирование нововведений. 12.2.Финансирование и кредитование нововведений. 12.3. Модели рынка нововведений и научно- ...
... предприятия и инвесторов в скорейшей успешной коммерческой реализации разрабатываемой идеи, технологии, объекта, изобретения, причем с минимальными затратами. Среди небольших организационных форм, направленных на интенсификацию инновационного процесса, важное значение принадлежит венчурным инжиниринговым и внедренческим фирмам. Инжиниринговые фирмы - это своего рода соединительное звено между ...
... Литягин А. «Планирование и организация обучения персонала компании»., Журнал "Персонал" №41, 2000 22. Магура М.И., Курбатовой М.Б. "Современная система обучения персонала". – М.,2002. 23. Максимцов М.М., Игнатьева А.В. Менеджмент М. ЮНИТИ, 2001. 24. Мескон М.Х., Альберт М., Хедоури Ф. Основы менеджмента. – М.: Дело, 2003. 25. Радугин А.А. – Основы менеджмента, М.: Центр, 2003. 26. Румянцева ...
... образования не в полной мере нацелено на цели и задачи экономических реформ, и вместе с тем, в недостаточной мере предпринимаются шаги для совершенствования управления образовательным фактором экономического роста Павлодарской области. В частности, из данных, приведенных в подразделе 2 раздела 2, мы видим, что для Павлодарского региона характерна проблема снижения численности населения, и только ...
0 комментариев