Содержание

Y

ВВЕДЕНИЕ 9

1 ОБЗОР И АНАЛИЗ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПОДДЕРЖКИ УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН 12

1.1 Анализ проблемы автоматизации труда преподавателя 12

1.2 Обзор существующих программных средств компьютерной поддержки учебных дисциплин 14

1.3 Сравнительный анализ программных средств 23

2 РАЗРАБОТКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СРЕДЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПОДДЕРЖКИ УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН 31

2.1 Постановка задачи разработки инструментальной среды 31

2.2 Описание предметной области 34

2.3 Архитектура инструментальной среды и структура БД 37

2.4 Алгоритм работы пользователей в среде 40

3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО И МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 45

3.1 Программные средства разработки инструментальной среды 45

3.2 Требования к пользовательскому интерфейсу и его реализация 47

3.3 Возможности представления среды на примере учебной дисциплины «Мультимедиа технологии в образовании» 56

4 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ РАЗРАБОТКИ 62

4.1 Анализ безопасности процесса эксплуатации среды 62

4.1.1 Особенности функционального назначения среды 62

4.1.2 Системный анализ безопасности 62

4.1.3 Оценка напряженности процесса эксплуатации среды 65

4.2 Анализ экологичности инструментальной среды 69

4.3 Требования к организации работ с ПЭВМ 70

4.4 Разработка мер профилактики и повышения безопасности и экологичности разрабатываемого объекта 75

5 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ 79

5.1 Маркетинговые исследования рынка 79

5.2 Расчет затрат на этапе проектирования 80

5.3 Выбор базы сравнения (аналога) 85

5.4 Сравнительный анализ затрат в ходе эксплуатации программного продукта и аналога 90

5.5 Расчет экономии от увеличения производительности труда пользователя 94

5.6 Ожидаемый экономический эффект и срок окупаемости капитальных затрат 95

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 100

ПРИЛОЖЕНИЕ А 103

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 122

Введение

Бурное развитие компьютерных технологий за последние несколько лет, а также интенсивное их использование в учебном процессе привели к кардинальным изменениям в системе образования [1]. Информационные технологии в образовании играют все более существенную роль. Современный образовательный процесс сложно представить без использования компьютерных учебников, задачников, тренажеров, лабораторных практикумов, справочников, энциклопедий, а также тестирующих и контролирующих систем и других компьютерных средств обучения (КСО) [2]. Компьютерное обучение представляет собой новую область общественной практики, включающую комплексную автоматизацию обучающего и учебного труда, управленческого труда в сфере образования, информационного обслуживания. Автоматизированное обучение выступает вместе с тем как одна из областей происходящей автоматизации умственного труда, освобождающей человека от рутинных операций и расширяющей его творческие возможности.

Последнее пятилетие характеризуется во всех развитых странах интенсивным внедрением компьютерной обучающей техники на всех ступенях среднего и высшего образования. Создаются автоматизированные системы, облегчающие труд преподавателя по разработке содержания учебных курсов, по совершенствованию стратегии обучения. Появление компьютеров, работающих в режиме диалога, и применение диалоговых учебных программ, открыло возможность более активных форм взаимодействия обучаемого с машиной, автоматизируя не только предъявление заданий и контроль результатов действий учащихся, но и управление всеми звеньями процесса усвоения [3].

Внедрение новых образовательных технологий и современных организационно-методических форм обучения возможно на базе развития моделей и системных компонент образовательного информационного пространства в виде специализированной информационной среды, интегрирующей распределенный образовательный контент, пользовательские сервисы и инфраструктуру сетевого взаимодействия преподаватель-учащийся.

В настоящее время компьютерные технологии прочно вошли во все сферы человеческой деятельности. В сфере образования практически каждый преподаватель в той или иной степени применяет компьютерные технологии в образовательном процессе, начиная от простого использования визуальных материалов и презентаций на лекционных и практических занятиях до применения развитых инструментальных средств и сред поддержки дистанционного обучения. Все это требует от преподавателя большой подготовительной работы не только по освоению соответствующих программных средств, созданию или переработке учебно-методических материалов, включая учебно-методический комплекс (УМК), тестовые и контрольные задания, но и по реорганизации самого процесса обучения и переосмыслению методических принципов преподавания [4].

Целью дипломной работы является создание инструментальной среды компьютерной поддержки учебных дисциплин с использованием современных инструментальных средств. Данная среда обеспечивает поддержку учебной деятельности преподавателя по созданию и наполнению учебной дисциплины из различных информационных, учебных контентов и модулей в единое целое. Также, среда разработки учебных дисциплин обеспечивает регистрацию пользователей, контроль успеваемости и посещаемости, обратную связь с обучаемыми. Таким образом, преподаватель получает расширенные возможности представления образовательных контентов и оперативного взаимодействия с обучаемыми, обучаемые – расширенные возможности доступа к учебным материалам и взаимодействия с преподавателем посредством организованной обратной связи.