МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ

к лабораторным работам по курсу

«Программные системы компьютерного обучения»

(для студентов специальности 6.080403 “Программное обеспечение АС”)

Донецк-ДонНТУ-2007

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ

к лабораторным работам по курсу

«Программные системы компьютерного обучения»

(для студентов специальности 6.080403 “Программное обеспечение АС”)

Рассмотрено на заседании кафедры

КСМ

Протокол № 2 от 22.11.07

Утверждено на заседании

учебно-издательского Совета ДонНТУ

протокол № от

Донецк –2007

УДК 681.3

Методические указания и задания к лабораторным работам по курсу «Программные системы компьютерного обучения» для студентов специальности «Программное обеспечение АС», Сост.: Е., В. - Донецк, ДонНТУ, 2007 - 123 стр.

Приведены методические указания и задания к выполнению лабораторных работ по курсу «Программные системы компьютерного обучения» для студентов специальности «Программное обеспечение АС». Излагаются вопросы, связанные с теорией проектирования компьютерных систем обучения и создания электронных учебников, разработкой педагогических тестов и определения статистических характеристик тестовых заданий, проверкой качества педагогических тестов, использования возможностей графического редактора CorelDRAW для разработки «обложки» электронного учебника или обучающей системы.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Методические указания предназначены для усвоения теоретических основ и формирования практических навыков по курсу «Программные системы компьютерного обучения»

Составители: доцент каф. КСМ, к. т.н. Е.

ассистент кафедры ПМиИ В.

Рецензент:
Лабораторная работа №1

Тема: Проектирование обучающей компьютерной системы

Цель: Изучение предметной области, для которой будет спроектирована обучающая система, постановка задачи для проектирования обучающей компьютерной системы. Проектирование базы данных обучающей системы.

Методические указания к выполнению лабораторной работы

Создание любой системы обучения должно начинаться с этапа проектирования системы. Но проектирование системы невозможно без предварительного изучения предметной области. В зависимости от того, для кого будет направлена разрабатываемая обучающая система, требования к ней могут быть различными. Если рассматривать обучающие системы для детей дошкольного возраста, то здесь должно уделяться особое внимание вопросам, связанным с интерфейсом системы, т. к. представление информации в понятном и простом виде для обучаемого – суть обучающей системы с точки зрения разработчика. Если рассматривать создание обучающих систем для детей школьного возраста, то здесь важным фактором является представление материала в доступном для обучаемого виде, наглядность материала. В настоящее время большинство учебных заведений используют дистанционные формы обучения, соответственно требованием к системе дистанционного обучения является открытость системы, масштабируемость, кроссплатформенность, возможность быстрого наполнения тем и удобство генерации тестов, а также, поскольку системы направлены не только на изучение материала, но и хранение результатов тестирования, то в проектируемой системе должны быть предусмотрены механизмы регистрации пользователей, аутентификации пользователей и надежного хранения информации о результатах тестирования.

Таким образом, прежде чем начать процесс проектирования обучающей системы, необходимо определить направленность данной системы, аудиторию, на которую она будет рассчитана.

Прежде чем приступать к разработке какого-либо курса, необходимо ответить на важные вопросы: кому это нужно и зачем? То есть определить контингент слушателей — кто они: студенты, преподаватели, предприниматели, работники банков, сферы обслуживания и т. д. Важно учесть возрастную группу предполагаемой аудитории, уровень компьютерной грамотности, базовую (продвинутую) подготовку в области знаний планируемого курса, региональные особенности. В некоторых регионах важным оказывается и гендерный фактор. Вот примеры определения целевой аудитории уже существующих курсов:

Итак, проектируя курс ДО, вам необходимо начать с определения целевой аудитории:

• определить контингент слушателей: кто они?

• учесть возрастную группу фокусной аудитории: сколько им

лет? или в более общем виде — подростки-студенты, молодые специалисты, опытные профессионалы;

• учесть уровень компьютерной грамотности: пользовались ли компьютером и интернетом или нет?

• выяснить уровень подготовки в области знаний планируемого курса: базовая или продвинутая?

Постановка целей и задач

Определив целевую группу будущих студентов, нужно понять и сформулировать, какие цели и задачи мы ставим перед ними, какие навыки планируем у них сформировать и чему хотим обучить.

Обратите внимание, что целью является конечный результат, к которому вы стремитесь, в то время как задачи обучения — это этапы выполняемых работ, действия, которые вы совершаете для достижения поставленной цели.

Рассмотрим пример проектирования обучающей системы, если она направлена на сотрудников какого-либо предприятия. В настоящее время многие предприятия используют различные информационные системы в своей работе, разработанные сторонними фирмами. Не всегда сотрудники могут без труда разобраться с функционированием информационной компьютерной системы, и довольно часто есть необходимость разработки дополнительной обучающей системы, которая позволит упорядочить предоставленный теоретический материал по разделам и темам, даст возможность регистрации пользователей и последующей возможностью проведения тестирования по изученным темам.

Обычными требованиями, выдвигающимися на начальном этапе проектирования систем компьютерного обучения и последующей разработке системы являются:

- желательно, чтобы разрабатываемая система была web-приложением (использование web-технологий позволит создать систему, которую можно использовать не только в локальной сети, но и в сети Internet);

- структура разделов, содержимое тестов и иная информация должны генерироваться динамически в процессе работы системы на основе данных, заданных администратором;

- система должна работать в связке с БД под управлением одной из известных СУБД;

- стоимость разработки должна быть минимальной, т. е. разработка должна вестись с использованием бесплатных средств разработки;

- система должна иметь удобный, интуитивно понятный интерфейс;

- в системе должно присутствовать разграничение доступа к информации на основе прав доступа, также должна присутствовать авторизация пользователей;

- изучение материала должно иметь последовательный характер – переход от одного раздела к другому должен происходить только после надлежащего уяснения предыдущего материала;

- должно присутствовать тестирование с подсчетом процента правильных ответов, как по отдельным разделам, так и по всему материалу;

- администратор системы должен иметь возможность управлять всеми модулями системы: наполнением материалом, структурой разделов, содержимым тестов, пользователями и их правами и т. д.

- система должна быть простой в установке, использовании и администрировании.

Для реализации вышеописанных требований целесообразно определить следующие функциональные модули системы:

- модуль авторизации;

- модуль навигации;

- модуль администрирования;

- модуль тестирования.

Представленные модули являются обязательными, но в зависимости от требований к системе, функционал системы может быть расширен.

Типовая структура обучающей системы представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Возможная структура обучающей системы

Основной модуль – реализует главное меню системы: заставку, приглашение на авторизацию или регистрацию.

Модуль авторизации – реализует диалог для ввода логина и пароля, проверки их на корректность и выдачи сообщения об отказе или загрузке модуля навигации, если вход успешный.

Модуль регистрации – обеспечивает диалог для ввода регистрационных данных пользователя, проверки их на корректность и размещения их в БД.

Модуль навигации – реализует основное меню пользователя. Если пользователь – администратор, то реализуется меню управления пользователями, разделами и тестами. Если пользователь – обучающийся, то предлагается перечень разделов, ссылки на тесты и отчет о результатах тестирования данного пользователя.

Модуль администрирования – позволяет управлять в диалоговом режиме регистрационными данными пользователей, создавать, переименовывать и удалять разделы и темы учебного материала, конструировать и редактировать тесты, просматривать общие отчеты о прохождении тестов.

Модуль тестирования обеспечивает формирование пользователю соответствующих тестов, обработку ответов и выдачу результата.

СУБД – обеспечивает управление БД системы.

БД – хранит информацию о пользователях, тестах, учебном материале, результатах тестирования и т. п.

Взаимодействие модулей системы можно представить следующими диаграммами последовательностей (рис. 1.2-1.4).

На рис. 1.2 изображена диаграмма последовательностей для «Пользователя». «Пользователь» обращается с запросом к основному модулю. Модуль возвращает страницу-приглашение для ввода логина и пароля. «Пользователь» вводит логин и пароль и отправляет их в модуль авторизации. Модуль возвращает результат «Да» («Пользователь» прошел авторизацию), «Нет» («Пользователь» не прошел авторизацию). Если авторизация прошла успешно, то «Пользователь» переходит в модуль навигации и выбирает раздел и тему. Модуль обращается к БД, извлекает соответствующий учебный материал и передает «Пользователю» ссылку на него. «Пользователь» изучает материал и может выбрать тест. Модуль тестирования извлекает из БД вопросы и предлагает их «Пользователю». Тот отвечает и передает модулю ответы. Модуль тестирования оценивает правильность и выдает результат «Пользователю». В общем случае последние шаги повторяются столько раз, сколько тем и разделов предусмотрено в системе.