Дипломная работа на тему: Разработка электронного учебника по математике для студентов I курса, отделения “информатика –

Введение

Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации.

Информатизация общества - это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена. Информатизация общества обеспечивает:

- активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, и научной, производственной и других видах деятельности его членов,

- интеграцию информационных технологий с научными, производственными, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности;

- высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.

Применение открытых информационных систем, рассчитанных на использование всего массива информации, доступной в данный момент обществу в определенной его сфере, позволяет усовершенствовать механизмы управления общественным устройством, способствует гуманизации и демократизации общества, повышает уровень благосостояния его членов. Процессы, происходящие в связи с информатизацией общества, способствуют не только ускорению научно-технического прогресса, интеллектуализации всех видов человеческой деятельности, но и созданию качественно новой информационной среды социума, обеспечивающей развитие творческого потенциала индивида.

Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования - внедрение средств новых информационных технологий в систему образования. Это сделает возможным:

- совершенствование механизмов управления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно- педагогической информации, информационно-методических материалов, а также коммуникационных сетей;

- совершенствование методологии и стратегии отбора содержания, методов и организационных форм обучения, соответствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информатизации общества;

- создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять информационно-учебную, экспериментально - исследовательскую деятельность, разнообразные виды самостоятельной деятельности по обработке информации;

- создание и использование компьютерных тестирующих, диагностирующих, контролирующих и оценивающих систем.

В своей дипломной работе я рассмотрел одну из сторон процесса информатизации общества и образования - создание и использование на практике одной из форм обучения с использованием средств новых информационных технологий (НИТ) - электронного учебника. В ней исследуются возможности средств новых информационных технологий, условия, необходимые для их успешного использования, рассматривается и анализируется прикладное программное обеспечение необходимое для создания и дальнейшего использования электронных учебников. Кроме этого, описываются все этапы создания подобных электронных приложений с учетом специфики конкретного учебного предмета (математики).

Работа состоит из трех глав: в первой кратко рассматриваются современные реалии информатизации общества, аспекты применения СНИТ в высшем образовании и классификация ППС; вторая глава посвящена этапам разработки и создания электронного учебника, также, в нее входит анализ наиболее популярных авторских систем традиционно используемых для разработки электронных приложений; в третьей главе описан математический аппарат легший в основу электронного учебника: теоретический материал с контрольными вопросами, примеры решений заданий и задания для самостоятельной работы.

Оглавление

- Введение............................................................................................................3

- Информационные технологии в обществе и образовании

- Информатизация общества современные реалии

- Аспекты применения СНИТ в образовании

- Типология педагогических программных средств

- Необходимые условия успешного применения ППС

- Этапы создания электронного учебника

- Порядок разработки обучающих мультимедиа систем

- Принципы изложения материала

- Реализованные и потенциальные возможности учебника

- Содержание электронного учебника

- Главы электронного учебника

- Теоретический материал электронного учебника

- Контрольные вопросы

- Практические задания

- Заключение......................................................................................................72

- Приложение

- Список использованной литературы..............................................................85

Заключение

В этой дипломной работе рассматривалась тема разработки электронных обучающих систем на примере электронного учебника по математике. Сейчас, когда идет повсеместное внедрение средств новых информационных технологий в высшую школу и образовательный процесс вообще, остро ощущается нехватка программных средств. Для усиления эффективности этого процесса необходимо наличие развитого и многоцелевого программного обеспечения, на основе которого будут строится новые подходы к обучению с применением СНИТ. В этих условиях тема моей дипломной работы, предмет ее исследования представляется очень своевременным. Актуальность этого вопроса продиктована самой ситуацией на рынке программного обеспечения, когда есть люди готовые и стремящиеся внедрять новые программно-методические разработки, новые формы и методы обучения на практике, а несбалансированность российского рынка прикладного обеспечения не позволяет использовать целиком богатый потенциал, заложенный в СНИТ. Поэтому разработку компьютерного учебного пособия по математике, которое могло бы применятся в обучении студентов, считаю своей первостепенной задачей.

В данной дипломной работе передо мной были поставлены следующие цели:

- предоставить студентам, изучающим математику эффективное и легкодоступное средство обучения, которое включало бы в себя теоретический материал, вопросы и практические задания, и выполняло бы не только обучающую, но и контролирующую и оценивающую функции;

- провести анализ теоретического материала предлагаемого к компьютерной реализации с целью определения его пригодности к подобной реализации и степень ее эффективности;

- продолжить, и в чем то оживить, процесс внедрения средств новых информационных технологий в область преподавания математики, ускорить интеграцию математических и информационных дисциплин;

- предоставить нашему университету полноценное программное обеспечение, которое сможет применяться при обучении математике на младших курсах, и которым смогут пользоваться сотни студентов;

Для достижения поставленных целей и решения предложенной задачи мною, была проделана следующая работа:

- рассмотрено современная ситуация в процессе компьютеризации нашего общества и конкретно процесса образования в высшей школе;

- проведена классификация существующих на данный момент компьютерных обучающих систем по их назначению и целям применения в образовании;

- выделены основные условия успешного применения средств НИТ в учебном процессе;

- детально изучена методика создания компьютерных обучающих мультимедиа систем, которая была в дальнейшем использована при разработке собственного компьютерного приложения;

- рассмотрены принципы изложения информации с точки зрения современных теорий психологии и дизайна;

- досконально изучены наиболее популярные инструментальные средства разработки мультимедиа приложений: IBM LinkWay, Action 2.5, Multimedia ToolBook и среда программирования Borland Delphi 3.0;

- проведен сравнительный анализ этих инструментальных сред с целью выявления системы, наиболее отвечающей требованиям, предъявляемым при разработке учебника;

- проведен анализ теоретического материала предлагаемого к изучению студентам I курса отделения "информатика - иностранный язык" и выбран материал для первоочередной реализации в компьютерном учебнике;

- подобрана система контрольных вопросов для выявления уровня усвоения нового материала;

- подобрана система практических заданий предназначенных для закрепления изученного материала и выработке практических умений и навыков в решении подобных заданий;

- разработана система контекстно-вызываемых пояснений, призванная облегчить обучение студентов;

- разработан и реализован действующий фрагмент электронного учебника по математике, который может применяться при обучении студентов;

Практическую ценность своей работы вижу в том, что:

во-первых, мною был получен богатый опыт разработки обучающих компьютерных систем, в том числе освоены инструментальные средства разработки подобных систем;

во-вторых, и это главное, университет получит в свое распоряжение и сможет использовать в образовательном процессе новое электронное средство обучения - компьютерный учебник по математике.

В заключении хочется выразить свою благодарность моим научным руководителям Брановскому Юрию Сергеевичу и Рябогину Анатолию Константиновичу за практическую помощь в работе над электронным учебником и дипломным проектом.

Список литературы

1. Борк А "История" новых технологий в образовании / Российский открытый университет - М., 1990.

2. Брановский Ю.С. Введение в педагогическую информатику. - Ставрополь: СГПУ, 1995.

3. Выявление экспертных знаний / О.И. Ларичев, А.И. Мечитов, Е.М. Мошкович, Е.М. Фуремс. - М.: Наука, 1989.

4. Инструментальные средства для конструирования программных средств учебного назначения: (Обзор) / Институт проблем информатики АН CCCP; (Отв. ред.: Г.Л. Кулешова). - М., 1990.

5. Интеллектуализация ЭВМ / (Е.С. Кузин, А.И. Ройтман, И.Б. Фоминых, Г.К. Хахалин). - М.: Высшая школа, 1989.

6. Информационная технология: Вопросы развития и применения. - Киев: Наук. думка, 1988.

7. Концепция информатизации образования // Информатика и образование. - 1990. - № 1.

8. Концепция использования новых информационных технологий в организационно-методическом обеспечении учебного заведения / Российский Центр информатизации образования - М., 1992.

9. Кузнецов А.А. Сергеева Т.А. Компьютерная программа и дидактика // Информатика и образование. - 1986. - N 2.

10. Куликова М.Ф., Михалюк Э.В., Введение в математику: Методическое пособие. - Ставрополь: Издательство СГУ, 1996.

11. Куприенко В.Д., Мещерин И.В. Педагогические программные средства: Методические рекомендации для разработчиков ППС. / Омский ГПИ им. А.М. Горького. - Омск, 1991.

12. Материалы IV Международной конференции "Применение новых компьютерных технологий в образовании" (Троицк, 24 - 26 июня 1993 г.) / - Троицк, 1993.

13. Методические рекомендации по проектированию обучающих программ / Институт психологии Министерства просвещения УССР; - Киев, 1986.

14. Методические рекомендации по созданию и использованию педагогических программных средств: (Сб. ст.) / НИИ средств обучения АПН CCCP - М., 1991.

15. Мирская А, Сергеева Т. Обучающие программы оценивает практика // Информатика и образование. 1987. - 6.

16. Нильсон Н. Принципы искусственного интеллекта: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1985.

17. Основы информатики н вычислительной техники: Методические рекомендации для слушателей / НИИ школьного оборудования и технических средств обучения АПН CCCP - М., 1988.

18. Периферийное оборудование комплекта учебной вычислительной техники и демонстрационное оборудование кабинета вычислительной техники / НИИ школьного оборудования и технических средств обучения АПН СССР - М., 1989.

19. Положение о порядке аттестации и сертификации педагогического программного продукта (ППП): Методические рекомендации / Российский центр информатизации образования. - М., 1992.

20. Представление и использование знаний / Под редакцией Х. Уэно, М. Исидзука. - М.: Мир, 1989.

21. Рубенкинг Нейл Дж. Delphi 3 для "чайников". - Киев, Диалектика, 1997.

22. Свириденко С.С. Современные информационные технологии. - М.: Радио и связь, 1989.

23. Словарь по кибернетике / Под редакцией В.С. Михалевича. - Киев, 1989.

24. Соломатин Н.М. Информационные семантические системы. - М.: Высшая школа, 1989.

25. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM РС / Под редакцией У. Томпкинса, Дж. Уэбстера. - М.: Мир, 1992.

26. Терминологический словарь по основам информатики и вычислительной техники / А.П. Ершов, Н.М. Шанский, А.П. Окунева, Н.В. Баско. - М.: Просвещение, 1991.

27. Технология сертификации программных средств учебного назначения (ПС УН) / Рос. центр информатизации образования (РОСЦИО) / Под редакцией А.И. Галкина, В.К. Мороз. - М., 1993.

28. Тодд Миллер, Дэвид Пауэл. Использование Delphi 3 / специальное издание. - М.-Киев, Диалектика, 1997.

29. Уваров А.IО. Компьютерная коммуникация в учебном процессе // Педагогическая информатика. - 1993. - № 1.

30. Хейес-Рот Ф., Уотермен Д., Ленат Д. Построение экспертных систем. - М.: Мир, 1987.

31. Цивенков Ю.М., Семенов Е.Ю. Компьютеризация в образовании развитых капиталистических стран: (Средства обучения в высшей школе) НИИ Высшая школа - М., 1989.

32. Экспертные системы: Принципы работы и примеры / Под редакцией Р. Форсайта. - М.: Радио и связь, 1987.