Электронный учебник со стимулированием ученика

В.В.Макаров
ст.н.с./доц.,
к.т.н., ст.н.с.
г.Москва

Современная система образования все активнее использует информационные технологии. Их развитие позволило внедрить уникальную возможность проведения занятий – дистанционное обучение. В этой форме обучения широко используются электронные учебники[1,2].

При самостоятельном изучении материала электронного учебника у студента часто возникает желание «пробежать глазами» материал курса, а не разбираться глубоко в изучаемом материале, а тем более отвечать самостоятельно на вопросы по изучаемому материалу. Необходимо заставить студента самостоятельно проходить тестирование по изученному материалу. Рассматриваемая в докладе система вынуждает студента проходить тестирование, поскольку материал следующих глав становится доступным для чтения только при положительном тестировании.

Основным средством разработки для рассматриваемой системы является язык разметки текстовых документов HTML 4.0 с расширениями CSS (каскадные таблицы стилей) и JavaScript. Широко известно, что язык HTML относится к интерпретируемым языкам, и создавался он как язык интерпретируемого типа для работы в сети Internet. Для стандарта языка разработано множество интерпретаторов. Среди них интерпретаторы, встроенные в популярные браузеры, такие как IE от Microsoft, NN от Netscape и другие.

Менее известно то, что язык разметки текстовых документов имеет и коммерческие компиляторы, что позволяет создавать высококачественные текстовые документы, в том числе и книги, с функциями гипертекста, а главное с функциями интерактивного взаимодействия с пользователем без участия каких либо программ просмотра. Таким образом, не требуется ни браузер, ни текстовый процессор типа программы MS Word, ни элементарный редактор текста типа MS Notepad, даже не требуется простого “viewer’а“. Документ может быть «открыт» для чтения на любой машине с установленной операционной системой, в частности, класса MS Windows. Таким образом, можно создавать полноценные мультимедиа учебники. Назовем лишь некоторые средства разработки, включающие компилятор HTML-кода: eBook Edit Pro, ePublisher 3000, NATATA eBook Compiler, WebExe и другие.

В электронном учебнике по курсу «Методы и средства защиты компьютерной информации» (написанном согласно программе ГОС), который читается студентам IV курса для подготовки дипломированных специалистов по направлению 654600 – Информатика и вычислительная техника по специальности 220200 и для подготовки бакалавров по специальности 552800 – Информатика и вычислительная техника, реализованы следующие возможности:

- система не требует установки никаких программ просмотра (даже стандартных, например, браузера), электронная книга может быть запущена на любом компьютере с установленной ОС из класса Windows;

- содержимое электронного пособия не доступно пользователю посредством сторонних программ, так как не хранится в текстовом формате таком как, ASCI и ему подобном;

- электронное пособие представляет собой один единственный файл, а не группу файлов, как в подавляющем большинстве электронных публикаций;

- в электронном пособии имеется тестовая система контроля усвоенного материала по главам, которая жестко контролирует перемещения пользователя по электронному учебнику, не давая возможности перейти к неизученному материалу, пока не освоен предыдущий;

- дружелюбный интерфейс и диалог с пользователем;

- система аутентификации;

- привязка к компьютеру пользователя через реестр Windows.

Учебник реализован с помощью фреймов. Фреймы в НТМL позволяют представлять документы в нескольких разделах, которые могут быть независимыми или вложенными окнами. Этот способ представления информации позволяет оставлять некоторую информацию статической, видимой, в то время как информация в другом окне может динамически изменяться: заменяться, прокручиваться и т.д. Электронная книга представлена с помощью двух фреймов: в левом находится навигационное меню, с помощью которого можно двигаться по книге, а в правом – активный фрейм, в котором появляется всё содержание учебника (рис.1).

Структура электронного учебника изображена на рисунке 2. Как можно видеть на схеме, переход от одной главы к другой возможен только при усвоении материала изучаемой главы, то есть при положительном ответе на тесты главы. При положительном результате тестирования в меню левого фрейма (рис.1) добавляется содержание новых глав – списки, с помощью которых пользователь может осуществлять переход к новым параграфам главы или к содержанию уже изученного материала. Это так называемое «меню с выпадающим списком ссылок», оно не закрывает собой активный фрейм и не мешает прочтению информации в нем.

В конце каждой главы и в конце меню текущей, изучаемой главы

имеются ссылки на прохождение тестов по данной главе, щелкнув на

Рис.1. Интерфейс электронного учебника.

ссылку, пользователь открывает перед собой страничку с тестами (рис.3). Открытие этой странички реализовано таким образом, что в раскрытом состоянии она закрывает собой все существующие фреймы. Это дает возможность пользователю сосредоточиться непосредственно на тестах, и не дает возможности подсмотреть изученный материал электронного учебника. На JavaScript реализовано случайное открытие трех версий тестов по каждой главе. Заранее пользователь не знает, какой из тестов он будет проходить. При повторном обращении к тестам пользователю будет предложен другой вариант тестирования, что исключает возможность механического запоминания тестов (рис.4).

Рис.2 Структура электронного учебника.

Рис.3 Пример тестов в конце главы.

Рис.4 Скрипт открытия случайным образом различных групп тестов.

При ответе на вопросы подсчитывается количество правильных ответов пользователя. По каждой главе пользователь должен правильно ответить на фиксированное число вопросов. На каждый вопрос имеется группа ответов с единственным правильным ответом. В случае неправильного ответа ему выдается сообщение об ошибке. Если пользователь попытается повторно ответить на вопрос, на который он уже отвечал, в этом случае ему будет выведено предупреждающее сообщение.

После изучения всех пятнадцати глав электронного издания и, следовательно, положительных результатах тестирования, пользователю выдается сообщение об этом и поздравления с успешным окончанием курса.

Рассмотренная в докладе электронная система обучения не только предоставляет информацию для изучения в гипертекстовом виде, но и осуществляет функцию контроля за индивидуальным освоением материала электронного учебника.

Система имеет возможность расширения и актуализации, что требует ее полного перекомпилирования.

Литература

1. Зимина О. В. Печатные и электронные учебные издания в современном высшем образовании. Теория, методика, практика. М.: Изд. МЭИ, 2003, 500с.

2. Христочевский С.А. Электронные мультимедийные учебники и энциклопедии. Информатика и образование, №2, 2000, стр.25 -29.