Разработка электронного учебно-методического пособия по дисциплине «Архитектура ЭВМ»

ВВЕДЕНИЕ

 

Одним из способов модернизации процесса подготовки будущих специалистов в  ВУЗе многие исследователи видят  в организации творческой среды - совокупности условий, способствующих развитию самостоятельной, поисковой, научно-исследовательской деятельности студентов, повышению их профессионального интереса. Возможный способ организации образовательной среды видится во включении и использовании современных информационных технологий, которые позволяют значительно расширить границы учебного процесса, модернизировать традиционную методику, используемую при подготовке будущих специалистов.

Применение компьютерных технологий позволяет значительно повысить качество учебных демонстраций. Современное  проекционное оборудование дает возможность  показа физических, химических и других процессов с большим увеличением и разрешением, что является немаловажным фактором для обеспечения наглядности учебного материала. Также очень эффективны для понимания сущности явлений и процессов их анимационные модели, выполненные на компьютере. Особенно важно их применение в тех случаях, когда нельзя осуществить прямой эксперимент. Примером может служить демонстрация с помощью компьютера работа процессора ЭВМ, организация ввода/вывода информации в ЭВМ, адресация микропроцессора ЭВМ и т.п. В традиционном обучении проблема наглядного представления физических явлений частично решается учебными демонстрациями, однако, даже при наличии хорошего лабораторного оборудования, учебная демонстрация зачастую лишь косвенно может подтвердить искомый результат, так как он получается на основе абстрактных представлений. В таких случаях очень полезной оказывается программы демонстрирующие эти представления, построенные на определенных теоретических закономерностях.

В современном мире образование приветствуется во всех направлениях деятельности, так что же делать, если учиться очной формой обучения уже поздно, а найти достойную, устраивающую работу не так - то просто. Для этого была устроена заочная форма обучения. В своем использовании она не является совершенной. Для этого стали придумывать любые способы облегченного и легко применяемого заочного обучения. Для этого и придумали такие учебные пособия. Они хорошо подходят для дистанционного обучения.  И исходя из этого, целью моего дипломного проекта стала разработка электронного учебно-методического пособия (ЭУМП), для обучения по дисциплине: «Архитектура ЭВМ».

Актуальность данной работы вытекает из противоречия между необходимостью реализации теоретического и практико-ориентированного характера учебного процесса при изучении дисциплины «Архитектура ЭВМ» и отсутствием комплексного информационного обеспечения.

Для создания электронного учебно-методического пособия недостаточно взять хороший учебник, снабдить его навигацией (создать гипертексты) и богатым иллюстративным материалом (включая мультимедийные средства) и воплотить на экране компьютера. (ЭУМП) не должно превращаться ни в текст с картинками, ни в справочник, так как его функция принципиально иная.

Целью моего дипломного проекта является разработка электронного учебно-методического пособия по дисциплине «Архитектура ЭВМ».

Для достижения поставленной цели выделим следующие задачи:

1. Анализ теоретических и практических материалов;
2. Подборка необходимого материала для реализации проекта;
3. Отладка теоретического и практического материала;
4. Формирование структуры.

 

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Организационно-экономическая сущность задачи

 

На первом этапе разработки своего электронного учебно-методического  пособия (ЭУМП) целесообразно подобрать в качестве источников информацию, которая наиболее полно соответствует стандартной рабочей программе.

На втором этапе разрабатывается  оглавления, т.е. производится разбитие материала на разделы, а так же составляется перечень понятий, которые  необходимы и достаточны для овладения предметом.

На третьем этапе производится обработка текста в соответствии с оглавлением. Предоставляется  справочная информация, по работе с  электронным учебно-методическим пособием.

На четвертом этапе подготовленный текст реализуется в электронной  форме. В результате создается электронное издание, готовое к использованию в учебных целях.

На пятом уровне разрабатывается  компьютерная поддержка. В результате чего, определяется,  какие действия в том или ином случае поручается компьютеру.

Теперь электронное учебно-методическое пособие готово к дальнейшему совершенствованию.

На шестом этапе производится визуализация текстов, т.е. компьютерное воплощение разработанных сценариев с использованием рисунков, графиков.

На этом заканчивается разработка ЭУМП и начинается его подготовка к эксплуатации. Следует отметить, что подготовка к эксплуатации ЭУ может предполагать некоторые коррекции его содержательных компонентов.

Принципы создания электронного учебника включают в себя:

1.Принцип квантования: разбиение материала на разделы;

2.Принцип полноты: каждый модуль должен иметь компоненты:

- Лекционный материал;

- Практические работы;

- Тестовая часть;

- Примеры;

- Самостоятельные работы;

- Реферативный материал;

3.Принцип наглядности: каждый раздел должен состоять из подготовленной текстовой информации и визуализацией, облегчающей понимание и запоминание новых понятий, утверждений и методов;

4.Принцип ветвления: каждый раздел должен быть связан гипертекстными ссылками с другими разделами так, чтобы у пользователя был выбор перехода в любой другой раздел. Принцип ветвления не исключает, а даже предполагает наличие рекомендуемых переходов, реализующих последовательное изучение предмета;

5.Принцип компьютерной поддержки: в любой момент работы учащийся может получить компьютерную поддержку, освобождающую его от рутинной работы и позволяющую сосредоточиться на сути изучаемого в данный момент материала, рассмотреть большее количество примеров и решить больше задач.

Применение компьютеров в обучении студентов создает возможность использования их для аудиторных (лекционных и лабораторных), аудиторно-самостоятельных и самостоятельных занятий. В настоящее время, во всех вышеперечисленных случаях, используется в основном программное обеспечение общего назначения - текстовые редакторы, электронные таблицы и др., но по моему мнению необходимо применение специализированных обучающих систем. Существует множество различных подходов к классификации обучающих компьютерных программ, но единого мнения и соответственно общей классификации нет, что отмечается рядом авторов.

Электронное пособие - компьютерное, педагогическое программное средство, предназначенное, в первую очередь, для предъявления новой информации, дополняющей печатные издания, служащее для индивидуального и индивидуализированного обучения и позволяющее в ограниченной мере тестировать полученные знания и умения обучаемого. Автоматизированная обучающая система - это также компьютерное, педагогическое программное средство, предназначенное, как для предъявления новой информации, так и для обучения навыкам и умениям, промежуточного и итогового тестирования (экзаменования), обладающее развитой системой помощи, как по самой обучающей программе, так и по изучаемому предмету, обладающее возможностью поднастройки к обучаемому (его уровню знаний, скорости и пути продвижения по изучаемому материалу и т.д.), обладающее развитой системой сбора и обработки статистической информации об отдельном обучаемом, группе и потоке обучаемых, накапливающее информацию о часто встречающихся ошибках при работе с обучающей системой и ошибках по изучаемой теме или дисциплине.

Электронное пособие, как учебное средство нового типа, может быть открытой или частично открытой системой, т.е. такой системой, которая позволяет внести изменения в содержание и структуру пособия.

При этом, естественно, должно быть ограничение  от несанкционированного изменения  пособия, таким образом, чтобы, во-первых, не нарушался закон "Об авторских и смежных правах".

Во - вторых, изменения, если предусмотрена  такая возможность, должны быть разрешены только опытному преподавателю, чтобы не нарушалась общая структура и содержание электронного учебника. Модификация электронного пособия может потребоваться, в первую очередь, для адаптации его к конкретному учебному плану, учитывающему специфику изучаемой дисциплины в данном ВУЗе, возможности материально-технической базы, личный опыт преподавателя, современное состояние науки, базовый уровень подготовленности обучаемых, объем часов, выделенных на изучение дисциплины и т.д.

Следует отметить, что электронное пособие должно не просто повторять печатные издания, а использовать все современные достижения компьютерных технологий.

Программа разрабатывалась для бесплатного использования, программа не требует лицензии и предоставляется для общего пользования. На разработку программы потребовалось не большое количество средств, в них входили:

1. Лицензия программы SunRaw BookEditor;

2. Лицензия программы BP Win;

Какая либо выгода с разработанной программы не предусмотрена.

1.2 Входная информация

 

В качестве входной информации для электронно-учебного пособия используется:

1. Лекционный материал;

2. Контрольные материалы;

3. Реферативный материал;

4. Материал для самостоятельных работ.

1.3 Выходная информация

Выходной информацией программного продукта являются страницы электронного учебного пособия, в которые входят практические задания и лекционный материал (см. рис.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1- Лекция

1.4 Техническое обеспечение

 

Данный дипломный проект был выполнен на компьютере, который имеет следующую конфигурацию:

1. Процессор - Intel (R) Сeleron (R) 2 CPU 2.00 GHz;
2. Материнская плата - ASUS P5QL Pro Deluxe (Socket 370,Dimm,AGP4X, software audio);
3. Оперативная память - 1GB;
4. Видеокарта - Geforse 5400 GT 256 Mb;
5. Монитор - BENQ 17 TFT;
6. Дисководы: CD-ROM 52sp IDE ASUS CD-S520/A OEM;
7. Клавиатура Genius KB-06x PS/2 Black;
8. Мышь оптическая Mouse Wind Genius Optical PS/2

1.5 Программное обеспечение

 

В основе создания структуры данных для электронного учебника лежит справочная система Windows, имеющая несколько очевидных плюсов, главный из которых - уже реализованная навигационная система, включающая в себя систему поиска по ключевым словам, автоматическое создание глоссария, возможность вывода документов на печать. Файлы справочной системы могут содержать как форматированный текст, так и графику, и анимацию. Однако, создание таких файлов требует специального программного обеспечения, с помощью которого производится процесс компиляции, сами файлы справки не могут бать изменены динамически - для этого требуется компилятор. Файлы справки не могут содержать программных элементов, справочная система не содержит какого-либо внутреннего языка для их создания. Но, взамен этого, существует средство, с помощью которого мы можем запускать исполняемые файлы, находящиеся на жестком диске локального компьютера. Присутствует также некоторая разъединенность текстового материала и обучающих (или тестирующих) программ.

Тем самым данное электронное учебно-методическое пособие поддерживается любой операционной системой семейства Windows XP/Vista/7/2000/Professional.

Для создания ЭУМП я использовал программу SunRaw BookEditor. SunRav BookEditor - программа для создания электронных книг и учебников.

Программа для создания электронных книг и учебников. Идеальный  инструмент для создания электронных  учебных пособий, учебников, справочников, методичек и т.п. Сочетает в себе легкость использования и широкие  возможности работы с информацией. Справка к SunRav BookOffice написана с помощью именно этой программы.

С помощью программы можно:

1. Создавать электронные книги, учебники и т.д;

2. Создать электронный словарь или  электронную энциклопедию;

3. Компилировать книги в EXE файлы;

4. Создавать HTML документы;

5. Создавать CHM документы;

6. Создавать PDF документы (требуется специальная лицензия);

7. Создавать документы в произвольном формате.

Возможности:

1.Стили. Вы можете определить различные стили текста и с их помощью очень быстро форматировать текст;

2.Проверка орфографии. Позволяет проверять правописание на ходу;

3.Таблицы. Вы можете использовать разнообразные таблицы, в том числе и вложенные друг в друга. Таблицы могут оказать помощь при создании макетов страниц;

4.Импорт. Импорт всех документов из одной папки с автоматическим созданием разделов - самый быстрый и легкий путь перенести Ваши документы в формат SunRav Book, а так же импорт книг из CHM файлов;