Электронный обучающий комплекс «Вычислительная математика»

ЭЛЕКТРОННЫЙ ОБУЧАЮЩИЙ КОМПЛЕКС «ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАТЕМАТИКА»

, ,

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)

E-mail: *****@, *****@***ru

Математическое моделирование играет важную роль при инженерной проработке различных образцов техники и приборов, выполнении опытно-конструкторской работы и оценке потенциальных возможностей разрабатываемой аппаратуры для научных исследований. Во многих случаях математическое моделирование представляет собой единственно возможный способ получения новых знаний в различных областях человеческой деятельности, позволяющим без какого-либо риска для человека и окружающей среды проводить численные эксперименты над сложными системами в биологии, медицине, ядерной физике, химии и др. областях научной деятельности. В связи с этим вычислительная математика является обязательной общеобразовательной дисциплиной практически для всех технических вузов и многих университетов.

Предлагаемый электронный учебник по вычислительной математике создан на основе учебно-методических материалов [1-3], подготовленных на кафедре АСУ Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. Объем и структура материала соответствуют государственным стандартам специальности 220400 - «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем». Компьютерный обучающий комплекс «Вычислительная математика» может быть использован также для заочного и очного обучения студентов специальностей 220200 – «Автоматизированные системы обработки информации и управления», 220300 – «Системы автоматизированного проектирования», 075500 – «Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем», 552800 – «Информатика и вычислительная техника», 071900 – «информационные системы в экономике», 351400 – «Прикладная информатика в экономике» и др.

Обучающий курс «Вычислительная математика» создан в автоматизированном комплексе разработки электронных учебных пособий EduCAD [4,5]. С момента его создания в нем появились новые компоненты, упрощающие автоматизацию и компьютеризацию учебного процесса [6]. С учетом всех появившихся возможностей разработан электронный обучающий комплекс «Вычислительная математика». Состав комплекса:

1. Презентационная часть. Представляет собой ссылки на все имеющиеся в составе обучающего комплекса ресурсы, а также служит для воспроизведения видео - и аудиоинформации, входящей в состав комплекса и презентационных файлов, разработанных программой EduCAD Presentation. Они представляют собой краткие анимированные введения в материал учебника со звуковым сопровождением.

2. Различная мультимедиа-информация.

3. Электронный учебник с лекционным материалом по дисциплине «Вычислительная математика». ЭУ по дисциплине «ВМ» построен по гипертекстовой технологии. Это означает, что если в учебнике расположена ссылка на какую-либо информацию, то к этой информации можно перейти, просто щелкнув по ссылке мышкой. Таким образом, ЭУ представляет собой единый связанный документ, сформированный по кадрам определенным образом. На кадре размещается основная информация по предмету, вся дополнительная информация (доказательства теорем, примеры и т. п.) появляется на встроенных панелях при выборе ссылки на нее. КЭУ выполнен в программе EduCAD Textbook 2.0.

4. Комплекс практических работ с тренажерами. Практические работы представляют собой набор программ, предназначенные для закрепления практических навыков по дисциплине «ВМ». На легком уровне все действия по решению задачи за пользователя выполняет компьютер. На среднем уровне пользователь уже имеете возможность самостоятельно вводить расчетные параметры, однако компьютер контролирует ввод, и в случае ошибочного ввода выдает предупреждение. На этом уровне тренажера можно получить подсказку – компьютер сам вычислит необходимый параметр и продолжит решение. На трудном уровне пользователь может вводить данные в любом порядке, компьютер просто перемещает указатель по дереву решения, никак не контролируя его процесс. Только когда решение доведено до конца, появится сообщение, правильное ли оно. Для разработки использовался динамический шаблон EduCAD Practice.

5. Программа самоконтроля. Студент имеет возможность самостоятельно проверить знания, полученные при чтении учебника и закрепленные практической работой. Для этого создан банк вопросов, из которого случайным образом выбирается по несколько вопросов из разных тем. По окончании тестирования пользователь получает информацию о количестве правильных ответов.

6. Контрольные работы. После успешного тестирования пользователь может приступить к выполнению контрольной работы. Каждый студент имеет личный код, на основании которого из специального банка контрольных вопросов формируется задание. Задания формируются случайным образом, но при этом каждому личному коду всегда соответствует один и тот же набор заданий. Затем выполненные работы отправляются в центр проверки.

Проект разрабатывался по заказу Томского межвузовского центра дистанционного образования (ТМЦ ДО) при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники. Автор материалов по дисциплине «ВМ» и руководитель проекта – профессор каф. АСУ ; реализация программ – , аспирант кафедры АСУ; разработчик вычислительных программ и тестирующего пакета – , студент 5-го курса кафедры АСУ.

Литература

1. Мицель математика. Учебное пособие. – Томск: ТМЦ ДО, 2001. –228с

2. Мицель математика. Лабораторный практикум. – Томск: ТУСУР, 1999. –106с.

3. , Коломак математика. Учебное методическое пособие. – Томск: ТМЦ ДО, 2000. – 89с.

4. Романенко автоматизации разработки компьютерных учеьных пособий. Автоматизированная система разработки КЭУ EduCAD /Материалы международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс». Тезисы докладов. - Новосибирск: Издательство НГУ, 2000 г.

5. , Романенко система разработки электронных учебников. /Открытое образование, 2001, №5, с.22-27.

6. Романенко электронного учебника. Электронный учебник по дисциплине «Методы оптимизации». /Тезисы докладов. – Томск, ТУСУР, 2000 г.