Реферат: Описание электронного учебника

Содержание

Интернет версия лекций к курсу "Машины и аппараты химических производств".

Студент группы

Руководитель

1999 год.

Аннотация

В данной курсовой была работе разработана гипертекстовая структура максимально доступного представления учебного материала, по курсу "Машины и аппараты химических производств" через World Wide Web, студенту имеющему минимальный опыт работы и интернетом. Также были решены некоторые проблемы дистанционного образования.

Системные требования:

· - ПК подключенные к Internet, работающий под управлением ОС MS Windows (версии 9х и выше), MS Windows NT, OS/2 (версии 2.0 и выше), Linux (с эмулятором Windows), Sun или Apple Macintosh;

· - Internet браузер: MS Internet Explorer (версия 4.0 и выше);

· - Видеоадаптер, поддерживающий режим 800x600x256 цветов;

· - Дигитайзер.

Размер сайта ~ 6.6 Mb

Информационный размер - 14 глав

Записка курсовой работы выполнена на ______ листах, содержит ______ рисунка, ______ таблицы.

Введение

На современном этапе информатизации общества и развития образовательных структур, многие традиционные методы преподавания стали отходить на задний план уступая место новым методикам основанным на имитации диалога обучающегося с преподавателем при помощи компьютеров. А так как такое обучение может происходить непосредственно в дали от учебного заведения, то его решили назвать "дистанционным образованием".

Под термином "дистанционное образование" обычно понимают совокупность технологий, решающих проблему образовательного процесса с удаленным пользователем. Электронные версии лекционных курсов в системе дистанционного образования играют важную роль: благодаря использованию современных компьютерных информационных технологий, она способна решать задачи, свойственные как традиционным учебным пособиям, так и выполняемые обычно преподавателем. Синтез текста с гиперссылками эмитируя педагогический комплект, способствует значительно облегчить процесс усвоения материала по сравнению с традиционными пособиям.

С повсеместным распространением Internet'а "дистанционное образование" вышло на новый этап своего развития и получило еще один преподавательский инструментарий. Теперь стало возможно, по средствам сетевых технологий, организовать моментальный доступ практически к любой информации.

Таким образом, в настоящий момент, информационный поток "дистанционного образования" можно направить двумя руслами: электронные учебники по дисциплинам представляют собой набор мультимедиа–курсов (уроков) с анимацией и звуковым сопровождением, записанных на CD–диске; и электронные версии лекционных курсов, методических и справочных материалов расположенных на серверах с доступом через Internet.

1. Сетевые технологии и Internet

Около 20 лет назад Министерство Обороны США создало сеть, которая явилась предтечей Internet, - она называлась ARPAnet. ARPAnet была экспериментальной сетью, - она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере, - в частности, для исследования методов построения сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при бомбардировке авиацией и способных в таких условиях продолжать нормальное функционирование. Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Internet. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения). Сеть a priori предполагалась ненадежной: любая часть сети может исчезнуть в любой момент.

На связывающиеся компьютеры - не только на саму сеть - также возложена ответственность обеспечивать налаживание и поддержание связи. Основной принцип состоял в том, что любой компьютер мог связаться как равный с равным с любым другим компьютером.

Передача данных в сети была организована на основе протокола Internet - IP. Протокол IP - это правила и описание работы сети. Этот свод включает правила налаживания и поддержания связи в сети, правила обращения с IP-пакетами и их обработки, описания сетевых пакетов семейства IP (их структура и т.п.). Сеть задумывалась и проектировалась так, чтобы от пользователей не требовалось никакой информации о конкретной структуре сети. Для того, чтобы послать сообщение по сети, компьютер должен поместить данные в некий "конверт", называемый, например, IP, указать на этом "конверте" конкретный адрес в сети и передать получившиеся в результате этих процедур пакеты в сеть.

Эти решения могут показаться странными, как и предположение о "ненадежной"' сети, но уже имеющийся опыт показал, что большинство этих решений вполне разумно и верно. Пока Международная Организация по Стандартизации (Organization for International Standartization - ISO) тратила годы, создавая окончательный стандарт для компьютерных сетей, пользователи ждать не желали. Активисты Internet начали устанавливать IP-программное обеспечение на все возможные типы компьютеров. Вскоре это стало единственным приемлемым способом для связи разнородных компьютеров. Такая схема понравилась правительству и университетам, которые проводят политику покупки компьютеров у различных производителей. Каждый покупал тот компьютер, который ему нравился и вправе был ожидать, что сможет работать по сети совместно с другими компьютерами.

Примерно 10 лет спустя после появления ARPAnet появились Локальные Вычислительные Сети (LAN), например, такие как Ethernet и др. Одновременно появились компьютеры, которые стали называть рабочими станциями. На большинстве рабочих станций была установлена Операционная Система UNIX. Эта ОС имела возможность работы в сети с протоколом Internet (IP). В связи с возникновением принципиально новых задач и методов их решения появилась новая потребность: организации желали подключиться к ARPAnet своей локальной сетью. Примерно в то же время появились другие организации, которые начали создавать свои собственные сети, использующие близкие к IP коммуникационные протоколы. Стало ясно, что все только выиграли бы, если бы эти сети могли общаться все вместе, ведь тогда пользователи из одной сети смогли бы связываться с пользователями другой сети.

Одной из важнейших среди этих новых сетей была NSFNET, разработанная по инициативе Национального Научного Фонда (National Science Foundation - NSF), аналога нашего Министерства Науки. В конце 80-х NSF создал пять суперкомпьютерных центров, сделав их доступными для использования в любых научных учреждениях. Было создано всего лишь пять центров потому, что они очень дороги даже для богатой Америки. Именно поэтому их и следовало использовать кооперативно. Возникла проблема связи: требовался способ соединить эти центры и предоставить доступ к ним различным пользователям. Сначала была сделана попытка использовать коммуникации ARPAnet, но это решение потерпело крах, столкнувшись с бюрократией оборонной отрасли и проблемой обеспечения персоналом.

Тогда NSF решил построить свою собственную сеть, основанную на IP технологии ARPAnet. Центры были соединены специальными телефонными линиями с пропускной способностью 56 Kbps . Однако, было очевидно, что не стоит даже и пытаться соединить все университеты и исследовательские организации непосредственно с центрами, т.к. проложить такое количество кабеля - не только очень дорого, но практически невозможно. Поэтому решено было создавать сети по региональному принципу. В каждой части страны заинтересованные учреждения должны были соединиться со своими ближайшими соседями. Получившиеся цепочки подсоединялись к суперкомпьютеру в одной из своих точек, таким образом суперкомпьютерные центры были соединены вместе. В такой топологии любой компьютер мог связаться с любым другим, передавая сообщения через соседей.

Это решение было успешным, но настала пора, когда сеть уже более не справлялась с возросшими потребностями. Совместное использование суперкомпьютеров позволяло подключенным общинам использовать и множество других вещей, не относящихся к суперкомпьютерам. Неожиданно университеты, школы и другие организации осознали, что заимели под рукой море данных и мир пользователей. Поток сообщений в сети (трафик) нарастал все быстрее и быстрее пока, в конце концов, не перегрузил управляющие сетью компьютеры и связывающие их телефонные линии. В 1987 г. контракт на управление и развитие сети был передан компании Merit Network Inc., которая занималась образовательной сетью Мичигана совместно с IBM и MCI. Старая физически сеть была заменена более быстрыми (примерно в 20 раз) телефонными линиями. Были заменены на более быстрые и сетевые управляющие машины.

Процесс совершенствования сети идет непрерывно. Однако, большинство этих перестроек происходит незаметно для пользователей. Включив компьютер, вы не увидите объявления о том, что ближайшие полгода Internet не будет доступна из-за модернизации. Возможно даже более важно то, что перегрузка сети и ее усовершенствование создали зрелую и практичную технологию. Проблемы были решены, а идеи развития проверены в деле.

Важно отметить то, что усилия NSF по развитию сети привели к тому, что любой желающий может получить доступ к сети. Прежде Internet была доступна только для исследователей в области информатики, государственным служащим и подрядчикам. NSF способствовал всеобщей доступности Internet по линии образования, вкладывая деньги в подсоединение учебного заведения к сети, только если то, в свою очередь, имело планы распространять доступ далее по округе. Таким образом, каждый студент четырехлетнего колледжа мог стать пользователем Internet.

И потребности продолжают расти. Большинство таких колледжей на Западе уже подсоединено к Internet, предпринимаются попытки подключить к этому процессу средние и начальные школы. Выпускники колледжей прекрасно осведомлены о преимуществах Internet и рассказывают о них своим работодателям. Вся эта деятельность приводит к непрерывному росту сети, к возникновению и решению проблем этого роста, развитию технологий и системы безопасности сети.

Internet, WWW (World Wide Web, Всемирная паутина), intranet, extranet - все эти вещи и в деловой жизни, и в обиходе становятся столь же привычными, как и телефон. Бесчисленное множество технологий, вызванных к жизни их распространением, прочно входит в наш быт, изменяя наш образ мысли и деятельности. Одно из новейших направлений - сети intranet, внутрикорпоративные сети, построенные с использованием Internet - технологии - уже само успело дать потомство в виде extranet, сетей, образуемых несколькими связанными сетями intranet для обеспечения совместного доступа к информации. Можно только гадать, что будет дальше.

Основой Internet'а является гипертекст, поэтому специально для этого был разработан язык его размещения - HTML (Hyper Text Mark-Up Language, Язык разметки гипертекста).

Язык HTML существует в нескольких вариантах и продолжает развиваться, но конструкции HTML вероятнее всего будут использоваться и в дальнейшем. Изучая HTML и познавая его глубже, создавая документ в начале изучения HTML и расширяя его насколько это возможно, мы сможем создавать документы, которые могут быть просмотрены многими браузерами Web, как сейчас, так и в будущем. Это не исключает возможности использования других методов, например, метод расширенных возможностей, предоставляемый Netscape Navigator, Internet Explorer или некоторыми другими программами.

2. Психолого-эргономические требования

Но вые возможности вызывают раз вити е новых свойств п рограммного обеспечения, особенно форм общения человека с ЭВМ. Необходимо обеспечить психологическую естественность деяте льности пользователя с ЭВМ , адекватность программы целям и функциям обучения , удобство ра боты пользователя с ЭВМ и сохранение его з доровья. Психолояльность и эргономичность являются одними из важнейших характеристик качества ПС (программных средств), Широко п роп аганди ру емая и в настоящее время «дружественность прог раммного обесп ечения » как раз и пред полаг ает нал ичие психолого-эрг он омической поддержки разработки программ ны х средств.

Применение П С расставляет особые акценты между психологичес кой и эргономической поддержкой дид акти чески х целей. П сихологическая естест венн ость в соответствии с возрастными в озможностями пользователя теснейшим образом связана с обеспечение м таких, эргономических требо вани й, как восп ринимае мость информации, выделение особых зон для особенной информации и т. п. Как отмечает Г. С. Цейтин любая раз работка программного обеспечения включает в себя задачу проект иров ания де ятел ьн ости будущего пользователя создаваемой систем ы. В пра кт ике автоматизации вопросы п роекти ров ания деятельности будуще го пользователя обычно решаются стихийно, в лучшем случае на основе опыта авторов системно-технического обеспечения, а чаще всего исходя из случайных соображений. Более того, проект деятельности пользователя не входит в состав документации на автоматизированную систему, не является законченным продуктом ее разработки. И как следствие отсутствуют психологически и эргономически обоснованные решения по таким важным вопросам, как определение класса решаемых пользователем задач, проектирование языка его взаимодействия с ЭВМ, выбор вида диалога, разработка дисплейных форматов, что приводит, как правило, к низкой мотивации у пользователей при решении задач с применением ЭВМ, к снижению эффективности их деятельности, повышенной утомляемости, к возникновению трудностей в освоении средств вычислительной техники.

Был предложен проектный программно-исследовательский подход к созданию психолого-эргономического обеспечения технических и программных средств деятельности пользователя. Начальный этап разработки проекта деятельности пользователя ЭВМ включает следующие проектные, системотехнические, психологические и эргономические моменты:

- системно - психологическую характеристики пользователя;

- логико-психологическое описание класса решаемых с помощью ПС задач;

- перечень программных поддержек основных стандартных процедур решения указанных задач;

- описание структуры компьютеризированной деятельности, включающее те действия, процедуры, средства реализации, эффективные стратегии осуществления информационных технологий.

Следует учитывать индивидуальные различия пользователей, в частности предусматривать возможность получения информации различной степени подробности.

При выборе форм представления информации на экране компьютера необходимо исходить не только из содержания учебной деятельности, но и из тех возможностей, которые предоставляет компьютер для: реализации эффективных стратегий решения и достижения таких целей, которые при «ручной» технологии оказываются недостижимыми.

В связи с особым ритмом общения человека с ЭВМ особую роль приобретает проблема понимания текстов. Это касается не только понимания текстов программ, но и понимания тех текстов, которые предъявляются пользователю на экране компьютера. Необходимо исследовать, как приобретаются новые навыки и умения при использовании такого нового средства, как компьютер.

При разработке ПС эргономические требования могут быть представлены к процедуре взаимодействия пользователя с ЭВМ; видам диалога пользователя с ЭВМ; проектированию дисплейных форматов; контролю ошибок пользователя; временным параметрам диалога пользователя с ЭВМ; организации информации на экране; кодированию информации на экране; языкам взаимодействия пользователя ЭВМ.

Можно выделить целый ряд эргономических требований к организации информации на. экране:

- информация, предъявляемая па экране, должна быть понятной., логически связной, распределенной на группы по содержанию и функциональному назначению;

- при организации информации на экране следует избегать избыточного кодирования и неоправданных, плохо идентифицируемых сокращений;

- рекомендуется минимизировать на экране использование терминов, относящихся к ЭВМ, вместо терминов, привычных для пользователя;

- не следует для представления информации использовать краевые зоны экрана;

- на экране должна находиться только та информация, которая обрабатывается пользователем в данный момент.

В современных программных средствах используется ряд приемов для выделения части информации на экране: переструктурирование информации и выделение зон, окон для выделяемой части информации, а также инверсное изображение для части информации и различные эффекты, привлекающие внимание пользователей (мелькание и др.). Использование этих приемов должно быть психологически обосновано особенно для ПС, функционально обусловлено и эргономично.

Рекомендуется: вопросно-ответные сообщения и подсказки помещать в верхней части экрана, выделяя явным образом отведенную для этого зону, например отделяя ее горизонтальной линией от основной информации на экране; различные виды сообщения необходимо отделять друг от друга, в зоне вспомогательной информации. Например, можно рекомендовать применять инверсное изображение для подсказок; зоны размещения на экране вспомогательной информации должны быть четко идентифицируемы - зона подсказок, зона комментариев, зона управляющих сообщений, зона для сообщений об ошибках; при зонировании экрана допускается изменение масштаба знаков в отдельной зоне; эффекты, привлекающие внимание пользователя ПЭВМ (мелькание, повышенная яркость, обратный контраст), следует применять строго в соответствии с проектом деятельности пользователя, только в тех случаях, когда, это необходимо и психологически обосновано.

3. Постановка задачи и выбор способа ее решения

Задачей курсовой работы являлась разработка интернет версии лекций к курсу "Машины и аппараты химических производств" опираясь на готовую и применяемую в обучении полиграфическую версию.

Под словами "интернет версия" необходимо понимать, что результирующей формой разрабатываемого электронного учебного пособия, будет интернет сайт отвечающий всем требованиям предъявляемым сетевыми, и в первую очередь, интернет технологиями.

Разработку интернет версии лекций к курсу "Машины и аппараты химических производств" было решено осуществлять на языке размещения гипертекста HTML, а в качестве визуального редактора языка HTML был выбран программный продукт Microsotf FrontPage, который эмитируя окно браузера позволяет добиться максимально удобного и гармоничного размещения учебного материала на экране компьютера.

4. Описание структуры размещение материала

Как в полиграфической так и в интернет версии лекционного курса, весь учебный материал представлен в шестнадцати главах:

Рисунок 1- схема размещения лекционного материала

На сайте кафедры ТО и ПТ в раздел InterNet обучение размещена ссылка на интернет версию лекций к курсу "Машины и аппараты химических производств", нажав на которую, пользователь попадает на титульную (первую) страницу лекционного курса. Пройдя дальше, он попадает на страницу где осуществляется выбор интересующей его главы, которые, на этой странице обозначены как в словесной форме - для точности, так и в графической - для наглядности.

Выбрав главу, перед обучающемся открывается следующее окно, которое разбито на три части:

- верхняя (постоянная), при помощи ссылок, которые на ней размещены, можно вернуться к выборы главы, на титульную страницу или отправиться на сервер ТГТУ, а две крайние ссылки (назад и вперед) позволяют повторять перемещение пользователя по лекционному курсу в обоих направлениях;

- левая (содержание глав), на ней представлено дальнейшее, детальное разбиение глав для максимальной локализации необходимого материала;

- правая - обладает самой большой частью экрана так как на ней непосредственно и отображается учебный материал.

Страницы которые отображаются в правой части являются, по сути дела, финальными в поиске конкретной части лекционного курса, но и они могут содержать ссылки. Ссылками обладают научные термины, указатели рисунков и формул, в том случае если они отсутствуют на данной странице.

Заключение

Данная тема была выбрана по нескольким причинам. Одна из самых существенных заключается в том, что за всемирной компьютерной сетью Internet будущее. И любой человек сознает, что знание Internet необходимо и ему. Но так как информации в сети достаточно большое количество и она «разбросана» по огромному количеству серверов, необходимо уметь и знать как ее находить.

Цель моей курсовой работы - создание странички на языке программирования HTML для того, чтобы пользователи интересующиеся курсом "Машины и аппараты химических производств" могли беспрепятственно получать необходимую информацию по данной теме.

В курсовую работу вошел материал монографии к.т.н. доцента А.И. Леонтьевой - преподавателя Тамбовского Государственного Технического Университета кафедры Технологическое Оборудование и Прогрессивные Технологии.

Литература

1. К. Лехто, В. Полонский. Официальное руководство Microsoft по FrontPage, 1998, 300 с.