Проектування і програмна реалізація електронних підручників

Архітектура електронного підручника

При розробці електронного підручника була використана мова HTML, тому електронний підручник представляє собою web-сайт. Web-сайт — це надзвичайно ефективний інструмент отримання знань — він дає змогу навчатися величезній кількості людей. Web-сайт| розроблений спеціально для навчання повинен містити максимум наукової інформації, мінімум реклами, бути легким в управлінні для кожного користувача. Саме такий сайт було розроблено в дипломній роботі.

Детально розглянемо за яким принципом будуються інформаційнонаукові сайти.

За останнє десятиліття програми для керування й навчання в школі еволюціонували від централізованих систем на виділених комп’ютерах до систем з розподіленою архітектурою інформаційної системи навчання.

Централізованій архітектурі властиві очевидні недоліки. Їх важко розгортати, дорого підтримувати й складно адаптувати до постійних змін вимог робочих процесів. Такі системи, як правило, залежать від знання приватних інструментальних засобів і ресурсів користувачів. Але головною перешкодою для ефективної роботи є нав’язування єдиного подання інформаційних ресурсів. У результаті створюється середовище, що ніяк не враховує ні розходження розв’язуваних завдань і рівня користувачів, ні постійної зміни вимог і умов ринку утворення.

Використання web-технологій для побудови електронних підручників дозволяє створювати складні підручники і форми оцінювання знань, з використанням стандартних компонентів і рішень.

Наприклад, додатки можуть бути написані мовою Java або PHP, а в якості проміжного програмного забезпечення можуть застосовуватися відомі додатки й конструкції web. Зв’язок з іншими додатками, об'єктами й репозитариями реалізовуватися за допомогою гіперпосилань і URL. У результаті користувачі одержують гнучке рішення, яке можна реалізувати на основі існуючий мережний Інтернет-інфраструктури.

Крім того, застосування web-технологій для електронних систем навчання, наприклад, електронних підручників, тестування, дозволяє використання порівняно простих комп’ютерів, які коштують у комп’ютерних класах шкіл країни.

При такій організації програмного забезпечення зовнішній вигляд клієнтських додатків систем ідентичний для всіх популярних платформ. Доступ до сервера додатків, наприклад, електронного підручника, тестування, користувач одержує за допомогою будь-якого встановленого на його робочому місці web-браузера.

Така технологія дозволяє створити об'єднану систему, що відповідає унікальним вимогам кожної окремої школи або організацій, що використають електронні підручники, тестування і т.п.

Середовище електронного підручника, реалізовано на базі web-технологій — це звичайна домашня web-сторінка, що надає співтовариству користувачів необхідні дані для реалізації навчального процесу, звертаючись для цього до звичних засобів: HTML, апплети Java й гіперпосилання.

Елегантність і простота виникають із основної ідеї розробки архітектури електронного підручника — будь-який доступ до будь-якого додатка повинен бути схований від будь-якого користувача за звичним загальносітьовим інтерфейсом, а будь-який інформаційний об'єкт довільної складності для будь-якого класу додатків повинен управлятися тим самим механізмом доступу.

Web-браузер фактично став сьогодні стандартом для доступу до інформації, тому при використанні електронних підручників, побудованих за допомогою web-технологій, знадобляться мінімальні зусилля та навики. При включенні якого-небудь нового інструментального засобу в електронний підручник, тепер не треба реорганізовувати робоче місце користувача для взаємодії з новим засобом, а тільки реалізувати його виклик на сервері додатка. Мережне настроювання з боку розроблювача тепер взагалі не потрібно — робота й мережна взаємодія здійснюється за допомогою Інтернет. Використання в архітектурі електронного підручника єдиного інформаційного простору дозволяє усунути дублювання спільно використовуваних даних.

Додатки електронного підручника, побудовані на базі web-технологій, реалізують функції розподіленого керування інформацією за допомогою звичних web-механізмів. Універсальний інтерфейс Іnternet Explorer (або Netscape, або Fіrefox, або Opera або Google і ін.) надасть доступ до апплетам Java, пошуковим системам, електронній пошті, до даних і служб Інтернет, а також забезпечить зв’язок з різноманітною зовнішньою інформацією.

Web-браузер забезпечить будь-якому користувачу, просте використання даних електронного підручника, лекцій, практичних робот та тестування.

Головною проблемою при розробці електронного підручника і впровадженні їх у навчальний процес є методичне забезпечення електронного підручника. Методичне забезпечення електронного підручника відповідає за розробку лекцій, практичних завдань, тестування і організацію самого процесу навчання.

Навчальний матеріал для електронного підручника повинен надавати можливість учнем використати різні варіанти роботи з ним: від традиційного читання сторінок електронного курсу в інтерактивному режимі до збереження окремої лекції на комп’ютер учня.

Для створення умов ефективного пошуку необхідних лекцій і практичних завдань, електронний підручник поділений на розділи та має дуже простий та зрозумілий зміст.

Основний принцип розробки електронного підручника — максимально повне пророблення матеріалу, створення достатньої кількості внутрішніх і зовнішніх зв’язків, а також подання навчального матеріалу у вигляді, найбільш ефективному для використання. Це дозволяє організувати ефективний і швидкий доступ користувача до необхідної йому інформації.

У технологічному ланцюжку створення електронного підручника прийнято виділяти п’ять фаз: визначення змісту підручника, розробка матеріалів підручника, тестування користувачем, технічне тестування й експлуатація підручника. Очевидно, що якість технологій, використовуваних на першій і другій фазах, визначає якість одержуваного продукту — електронного підручника, і побічно впливає на якість процесу навчання з використуванням даного продукту.