Научная статья на тему: "Электронные издания - перспективы и проблемы реализации"

УДК 004.428.4

Электронные издания – перспективы и проблемы реализации

…

В данной статье анализируются проблемы реализации электронных изданий. Также предлагаются уникальные инструментальные возможности, при помощи которых автоматизируется процесс их разработки. Материал будет полезен как педагогам, так и учащимся средних и высших учебных заведений по специальности: «Технические науки», «Математика», «Информатика», «Программирование», так и широкому кругу лиц, интересующихся проблемами разработки и реализации электронных изданий (ЭИ).

Ключевые слова: электронные издания (ЭИ), инструментальные возможности, процесс разработки, автоматизация, учебное предназначение.

Введение

Современный уровень развития дистанционного обучения, его высокий потенциал и возрастающая востребованность данной системы обучения в обществе, а также огромный потенциал программных средств их реализации, делают чрезвычайно актуальной задачу разработки инструментальных (языковых) программных средств для конструирования электронных изданий учебного назначения. В данной статье анализируются вопросы реализации ЭИ. Также предлагаются разработки уникальных инструментальных возможностей, при помощи которых автоматизируется процесс их разработки.

Реализация электронных изданий

Для успешной и плодотворной человеческой деятельности практически во всех сферах большое значение имеет понятийный аппарат, который в обобщенном порядке предполагает наличие единых первичных понятий, определений и т.д., лексико-семантическое значение которых исключает любую интерпретацию.

Также необходимо особо отметить тот факт, что однозначного и общепринятого определения электронных изданий на данном этапе не существует. Так, например, в [1] ЭИ определяется как «…полностью сверстанное и подготовленное к печати издание, хранимое в памяти компьютера (на жестком магнитном диске) или в специальном запоминающем ус­тройстве долговременного типа…». Далее автор проводит параллели между ЭИ и печатным изданием, набранным в любом текстовом редакторе. Обязательное наличие в составе издания  наглядного иллюстративного материала, звукового сопровождения, анимации и видео воспринимается по умолчанию. Если говорить о том, каким образом в файле представлена информация, то в настоящее время для современных, обладающих высоким качеством ЭИ, используются два основных формата:

1.  PDF (Portable Document Format), разработанный фирмой ADOBE и представляющий развитие и усовершенствование издательского формата языка для описания страниц документа;

2.   HTML (HyperText Markup Language) – гипертекстовый язык разметки страниц и различные его модификации, при помощи которых реализовано абсолютное большинство изданий, расположенных в Интернете.

Получается, что разработка всякого ЭИ, вне зависимости от его прикладной направленности, практи­чески ничем не отличается от программной реализации любого другого приложения. Ведь и в случае с ЭИ присутствуют следующие компоненты печатного издания:

- входные и выходные данные;

- содержание и четкую регламентацию каждой главы, части;

- собственные алгоритмы их обработки и уникальные структуры.

Единственное, чем отличается реализация ЭИ от обычного прикладного программного обеспечения, это тем, что в большинст­ве случаев объем исходных данных значительно превосходит объем кода модулей, его обрабатывающих. Здесь также действуют общие принципы и правила, которые наиболее целесообразно использовать при реализации ЭИ [2-5].

Во-первых, необходимо исходить из тех сооб­ражений, что реализовать можно практически любую программу, вне зависимости от ее формальной (алгоритмической) сложности. Если говорить о программировании как таковом, то его можно также рас­сматривать как особую форму организации мышления и инструмент развития чело­веческой логики. Лучшего инструмента для проведения «гимнастики ума» в мире еще не придумано.

Вершиной профессиональной подготовки всякого программиста можно считать его способность дать объективную оценку общему времени, которое требуется на раз­работку того или иного программного продукта.

В качестве дополнительного показателя профессиональных качеств програм­мис­та можно также рассматривать его способность объективно оценить возможность реализации того или иного приложения, которое представлено либо в виде подробно­го технического задания на его разработку, либо в виде демонстрации работоспособно­го приложения. Как известно, одной из основных проблем при реализации программного обеспечения, в том числе и типовых элементов для поддержания автоматизированной разработки программных средств учебного назначения, является проблема общения. Разрешение этой проблемы предполагает максимальную простоту и доступность, с которой пользователь может сообщить компьютеру то, что он должен сделать для него. Квалифицированный програм­мист в состоянии выделить из состава любого электронного учебника наиболее типовые функциональные графические объекты, из которых состоит сам учебник. Отметим, что если вести разговор относительно элементов множества типовых средств автомати­зированной разработки учебников, то среди них можно выделить следующие.

1. Объект класса кнопка (PUSHBUTTON) – относится к элементам управления работой программы и предназначен для инициализации заданного вычислительного процесса или отдельной его компоненты.

2. Объект класса элемента выбора из серии аль­тернатив (CHECKBOX). Графически объект этого класса представлен в виде малень­кого квадратика, внутри которого может присутствовать или отсутствовать символ «галоч­ки», наличие которого говорит о том, выбран ли данный режим (элемент, функ­ция и т.д.) или нет. Характерной особенностью объектов данного класса является то, что среди множества альтернатив может быть выбрано несколько вариантов (альтер­натив).

3. Объект класса «Радиокнопка» так же, как и объект предыдущего класса, от­носится к элементам управления для выбора варианта из множества альтернатив. Основное отличие объектов данного класса от класса CHECKBOX состоит в том, что среди множества альтернатив в данном случае может быть выбрана лишь одна. В слу­чае объектов класса CHECKBOX может быть выбрано альтернатив несколько. Таким образом, способность выделения типовых вычислительных и графических конструкций при проектировании программ является тем залогом успеха реализации программных моделей ЭИ в четко ограниченные сроки, например, 2 – 3 месяцами [5-8].

На рис. 1 приведена в качест­ве примера одна из основных компонент ЭИ – Оглавление и фрагмент формальной мо­дели, обеспечивающей ее функционирование.

<UL> …………………………………………………………………………………… <li><a rel="nofollow ugc" target="_blank" href="HTML_1.htm"> <font color='000000'  size=+1  >   <B> $1. Типы размножения организмов ..................... 5 </B> </a> </font> </li>  <li><a rel="nofollow ugc" target="_blank" href="HTML_2.htm"> <font color='000000'  size=+1  >   <B> $2. Половое размножение организмов ............... 14 </B> </a> </font> </li> ……………………………………………………………………………………. </UL

Рисунок 1 – Пример типового окна ЭИ и фрагмент его формальной модели

От СКЗ до полноценного мультимедийного ЭИ

Государственная про­граммная система контроля знаний является одной из главных функциональных компонент любого ЭИ [2], [3]. В любой стране эта величина формируется с учетом индивидуальной национальной специфики и требований. Использование принципа ортогональности [4] на отечественном образовательном грунте позволяет эту компоненту использовать отдельно от ЭИ, что подтверждается много­образием различных тестовых систем, размещенных в сети Интернет. Формальная структура системы контроля знаний, впервые предложенная авторами [2], в силу своей универсальности и открытости может быть расширена за счет введения новых полей – реквизитов, каждое из которых специфицирует дополнительную составляющую ЭИ, не нарушая при этом общей функциональности системы.

Дополнительные поля при этом поддерживают следующие функции:

- P_abs – символьное поле, содержимое которого содержит элемент оглавления ЭИ в том виде, в котором помещается наименование раздела, главы или отдельного инфор­мационного элемента пособия;

- P_info – символьное поле, которое специфицирует имя размеченного файла, относящегося к элементу оглавления, наименование которого помещено в поле P_abs;

- P_media – символьная строка, которая в своем составе содержит имена мультимедий­ных составляющих, относящихся к текущему информационному фрагменту пособия.

Введение новых полей в состав формальной структуры системы контроля знаний преобразует ее в полноценное ЭИ, конструирование которого доступ­но лицам, не владеющим основами программирования и не владеющим узкой компьютерной специальнсотью.

Рисунок 2 – Пример интерфейсной части ЭИ

Естественно, что введение новых реквизитов в состав формальной модели требует дополнительной программной реализации тех средств, которые поддерживают интер­претацию новых введенных структур. Общий вид интерфейса, реализованный с учетом описанных выше изменений, приведен на рис. 2.

Здесь представлен общий вид опрос­ной системы, совмещенной с возможностью информационной компонен­ты к визуализации, относящейся к конкретному вопросу. На приведенном рис. 2 на заднем плане видны два дополнительных окна, в рамках которых помещена информация, выполняю­щая функции подсказки для очередного вопроса. Введение дополнительных элементов управления позволяет самому пользователю полностью индивидуально определять режим работы – обучения или тестирования.

Выводы

Реализация ЭИ в настоящее время осуществляется группой спе­циалистов, работающих синкретически: педагогов, методистов, конструкторов-дизайнеров и программистов и т.д.

Общее время разработки ЭИ на практике даже с использованием современного аппа­рата передачи и интерпретации учебной информации SCORM [7], [8] составляет период не менее от 6 месяцев до года. В рамках актуальности ускоренного изготовления ЭИ как для средних общеоб­разовательных учебных заведений, так и системы высшей школы и сокращения сроков разработки и внедрения ЭИ, предлагается их собственную разработку осуществлять в рамках двух независимых друг от друга направлений.

Первое из них предполагает проектирование и программную разработку типовых вычислительных и графических конструкций, которые в своей совокупности обеспечивают интерпретацию отдельных компонент [2-4] электронных изданий. Например, обработка оглавления пособия, вывод анимацион­ного или графического файла, форматированного или размеченного текста и т.д. Первое направле­ние разработки предполагает привлечение к работе специалистов – программистов и дизайнеров.

Второе направление предполагает разработку архива типовых размеченных HTML-файлов (шаблонов), настройка которых осуществляется непосредственно преподавателем той или иной дисциплины, путем спецификации ранее разработанных размеченных тексто­вых структур, графических изображений и анимационных файлов. В рамках второго направления разработчиком ЭИ может выступать лишь один пре­подаватель соответствующего курса, которому и посвящено электронное издание учебного назначения. Общее время программной реализации в обоих случаях может быть сведено к нескольким месяцам, что обеспечит создание ряда ЭИ по большинству дисциплин, крайне необходимых и востребованных в настоящее время.

Литература

1.       Вуль, В. А. Электронные издания [Текст] / Вуль В.А. – СПб. : БХВ – Петербург, 2003. – 560 с.

2.       Иванова, С. Б. Модель системы оценки знаний и форм контрольного опроса [Текст] / С.Б. Иванова, М.А. Ку­рилов // Ис­кусственный интеллект. – 2006. – № 3. – С. 468-473.

3.       Курилов, М. А. Дидактическая ориентация электронных изданий [Текст] / М.А. Курилов // Системи поддержки принятия решений. Теория и практика : сб. тезисов международной научно-практической конференции (7 июня 2007, К.). – С. 130-133.

4.       Курилов, М. А. Критерии проектирования электронных учебников и средств их автоматизи­рова­н­ной разработки [Текст] / М.А. Курилов // Системы и средства искусственного интеллекта (ССИИ – 2008) : материалы международной научной молодежной школы (пос. Кацивели, АР Крым, Украина, 22 – 27 сентября 2008). – С. 143-149.

5.       Курилов, М. А. Методология RAD в обучении [Текст] / М.А. Курилов // Искусственный интеллект. – 2006. – № 1. – С. 47-56.

6.       Скурихин, В. И. О построении изображений некоторого класса объектов без удале­ния невидимых линий [Текст] / В.И. Скурихин, М.А. Курилов // Искусственный интеллект. – 2005. – № 1. – С. 101-106.

7.       [Электронный ресурс]. – Режим доступа : htpp://home.click2learn.com, Click2learn, Inc.

8.       Петрухин, В. А. Методы и средства инженерии программного обеспечения [Текст] / В.А. Птерухин. – [Электронный ресурс] / В.А. Петрухин, Е.М. Лаврищева. – Режим доступа : http://www.intuit.ru/department/se/swebok/6/2.html.

Краткое описание документа:

В данной статье анализируются проблемы реализации электронных изданий. Также предлагаются уникальные инструментальные возможности, при помощи которых автоматизируется процесс их разработки. Материал будет полезен как педагогам, так и учащимся средних и высших учебных заведений по специальности: «Технические науки», «Математика», «Информатика», «Программирование», так и широкому кругу лиц, интересующихся проблемами разработки и реализации электронных изданий (ЭИ).