|
В настоящее время стремительно развивается процесс информатизации многих сфер жизни общества. Поскольку развитие общества связано, прежде всего, со сферой образования и науки, информатизация этих областей особенно важна.
Одним из важнейших средств информатизации сферы образования является создание и применение в учебном процессе электронных средств обучения (ЭСО), прежде всего электронных учебников.
К современным ЭСО предъявляются высокие требования по части сложности их организации, использованию в них различных типов учебных материалов, эргономике и т.д. Ресурсы такой сложности эффективно строить с помощью специальных инструментальных сред, интегрирующих все необходимые средства для построения ЭСО. Инструментальные среды, реализующие управление учебными материалами, получили название Learning Content Management System (LCMS).
Распространение Интернет позволило размещать такие системы в открытом доступе, что автоматически решает проблему доступности создаваемых ресурсов.
Особое внимание уделяется созданию ЭСО для математических и естественнонаучных дисциплин. Именно в этих областях ЭСО наиболее охотно используются преподавателями, поскольку реализуют эффективные типы учебных материалов, работу с которыми трудно или невозможно организовать другим образом. К их числу относится визуализация трехмерных функциональных зависимостей, численное моделирование процессов и явлений и т.д.
Задачей совершенствования современных LCMS является создание инструментов, обеспечивающих специфические предметные требования различных дисциплин, например, включение в тексты ЭСО математических формул, средства разработки и использования динамических моделей и т.д. Одной из важнейших задач развития такого инструментария является включение в LCMS комплексы средств поддержки научной графики.
Проведенный анализ показал, что средства для работы с научной графикой в современных LCMS комплексах развиты недостаточно, а если выставлять требования возможности представления ЭСО в Интернет, то практически отсутствуют.
Таким образом, актуальной задачей развития инструментальных сред разработки является создание подсистемы научной графики.
С точки зрения пользователя графическая система – черный ящик, имеющий некоторый интерфейс для ввода информации (это может быть изображение со сканера, некоторый набор чисел, нарисованная иллюстрация и т.д.) и отображающий по запросу результаты этого ввода через некоторое устройство (монитор, принтер и т.д.).
Проведенный анализ показал, что функционально ПО графической системы в общем случае разделяется на три уровня: создания, оперирования и представления. Кратко охарактеризуем каждый из них:
Таким образом, задача каждого из уровней ПО – преобразование данных из одного формата в другой и связь с пользователем. А, значит, задача построения графической системы требует выбора форматов хранения и представления, наилучшим образом удовлетворяющих требованиям предметной области.
Для рассмотрения предметной области выбраны основные типы научной графики: полутоновые изображения, схемы и чертежи, функциональные зависимости и диаграммы. Проведенный анализ форматов хранения и представления, а также используемых для этого средств показал:
В результате работы предложен подход к построению системы научной графики, предполагающий:
В результате работы спроектирован прототип графической системы Инструментального портала [4] создания и поддержки электронных ресурсов, разрабатываемого в Мультимедиа центре НГУ.
В настоящее время полностью реализована возможность работы с:
Созданный прототип интегрирован в типовую модель электронного учебника, обеспечивает все необходимые средства для создания, обработки и представления рисунков и трехмерных функциональных зависимостей.
В настоящее время графическая система оттестирована и прошла апробацию при создании электронного учебного пособия "Физика атомов и молекул" [5]:
Опыт работы позволяет сделать заключение, что система готова к использованию для создания научной графики при построении любого курса естественнонаучного направления в Инструментальном портале.
Самодостаточность разработанной модели графической подсистемы позволяет применять ее не только при создании электронных учебных пособий, а так же в составе любых информационных систем, доступных в Интернет. Например, она была интегрирована в разрабатываемый специализированный форум для научной коммуникации.
Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции
Ваши комментарииОбратная связь |
![[ICT SBRAS]](/picture/copan/ict-logo.gif){kind=logo}
[Головная страница] [Конференции] |
© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск