Разработка программного педагогического комплекса для изучения дисциплины «Базы данных»

УДК 004.06:378

Т.Ю. Степанова, Н.И. Ерошевич

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»

Глобальные изменения, произошедшие за последние годы в экономике, социальной сфере, причиной которых явилось стремительное распространение информационных технологий, потребовали соответствующей перестройки содержания образования. Оно должно быть ориентировано на самостоятельную деятельность студентов. Для решения данной задачи необходимо внедрять в образовательный процесс программные педагогические комплексы по дисциплинам.

Ключевые слова: программные педагогические комплексы, электронный учебник, тестовые задания, видеоресурсы, презентации лекций.

Введение

Одним из важнейших требований, предъявляемых к организации учебного процесса, является использование методов обучения, которые способствуют формированию у обучающихся умений самостоятельно ориентироваться в информационном пространстве, конструировать свои знания, выдвигать гипотезы, анализировать результаты учебной деятельности. Одним из таких методов является самостоятельное изучение дисциплины на основе комплекса заданий, созданных на основе программных средств.

При анализе существующих программных продуктов было выявлено, что на сегодняшний день нет единого комплекса по дисциплине «Базы данных».

Цель исследования - разработка программного педагогического средства для преподавания темы «MS Access» дисциплины «Базы данных».

Объект исследования - создание программно-педагогического комплекса изучения дисциплины «Базы данных».

Предмет исследования - использование программного педагогического комплекса при изучении темы «MS Access» дисциплины «Базы данных».

В процессе исследования была выдвинута гипотеза: если учебный процесс в профессиональном образовании построить на основе изучения с помощью программного педагогического комплекса дисциплины в соответствии с уровневым характером самостоятельной познавательной деятельности учащихся и содержанием учебного материала, то это будет способствовать:

1) переводу студентов на более высокий уровень познавательной деятельности в процессе самостоятельного изучения темы;

2) повышению качества знаний и умений учащихся систематизировать и применять полученную информацию.

Описание программы

Программно-педагогический комплекс по изучению темы «СУБД Access» можно реализовать в виде веб-сайта или электронного учебника.

Предпочтение было отдано созданию программного комплекса в форме электронного учебника. Электронный учебник - автоматизированная обучающая система, включающая в себя дидактическое, методическое обеспечение, информационно-справочные материалы для использования их в процессе самостоятельного изучения учебного материала по соответствующей дисциплине.

Электронный учебник эффективен в тех случаях, когда он [1]:

• обеспечивает практически мгновенную обратную связь;

© Степанова Т.Ю., Ерошевич Н.И., 2012

• помогает быстро найти необходимую информацию (контекстный поиск), что в обычном учебнике затруднено;

• существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям;

• наряду с кратким текстом, показывает, рассказывает, моделирует (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий) и позволяет быстро, но в темпе, наиболее подходящем для конкретного индивидуума, проверить знания по определенному разделу.

Нами был разработан комплекс для обучения по теме «Создание отчетов средствами MS Access» для более удобной навигации по всем разделам дисциплины «СУБД Access» на основе программы SunRav BookEditor, в которой очень просто настроить навигацию с помощью книжного оглавления и гиперссылок.

Электронный учебник может быть создан из любого текстового документа или из набора файлов форматов HTML, RTF, DOC, TXT и CHM. Если при импорте в BookEditor указан набор файлов, каждый из них будет вставлен в книгу в качестве отдельной главы. В дальнейшем пользователь может по своему усмотрению выстраивать иерархию глав, разделов и подразделов, глубина вложения при этом не ограничена.

Фрагменты текста электронного учебника могут быть подвергнуты всевозможным методам форматирования: выделены полужирным или курсивным начертанием, подчеркнуты, переведены в подстрочный или надстрочный индекс и так далее. Отдельные абзацы могут быть отформатированы так же, как и в MS Word: доступны настройки цвета фона, границ, различное выравнивание, отступы, межстрочный интервал и т.п. Пользователь может определить произвольный набор свойств текста, сохранить его как стиль и в дальнейшем применять к любому выделенному фрагменту текста.

В текст могут быть вставлены маркированные и нумерованные списки, изображения, гиперссылки, таблицы, а также различные элементы Windows-интерфейса: кнопки, выпадающие списки, текстовые поля и так далее. Кроме того, в учебник можно вставлять ссылки на тесты, созданные при помощи tTester. В этом случае учебник становится настоящим учебником, после прочтения каждой главы которого учащемуся предлагается пройти соответствующий тест.

В процессе создания учебника пользователь может проверять текст на наличие грамматических ошибок и создавать набор ключевых слов для каждой главы. Ключевые слова помогут быстро находить нужный раздел при чтении главы в программе SunRav BookReader.

Учебник может быть защищен паролем, сохранен в собственном формате *.srb или в виде набора HTML-файлов, файла RTF (универсальный формат хранения форматированного текста) или CHM (файл справочной системы, помощи) [5].

Программно-педагогический комплекс представляет собой электронный учебник, содержание которого отражает все дидактические единицы процесса обучения. С помощью ссылок происходит переход по соответствующим дидактическим единицам, выполненным в различных средах разработки.

Первым структурным элементом является методическое пособие, где подробно изложен материал о создании баз данных, а также даны задания для контроля знаний. Следующий структурный элемент - презентация лекций, в которых рассмотрены основные понятия по каждой из тем дисциплины «Базы данных и управление ими», способы создания различных элементов базы данных (таблиц, форм, запросов, отчетов).

Третий структурный элемент - лабораторное занятие, которое включает задания.

Электронный учебник используется в специализированных аудиториях, что позволяет:

• использовать компьютерную поддержку для решения большего количества задач, освобождает время для анализа полученных решений и их графической интерпретации;

• проводить занятие в форме самостоятельной работы за компьютером, оставляя за собой роль руководителя и консультанта;

• с помощью компьютера быстро и эффективно контролировать знания учащихся, задавать содержание и уровень сложности контрольного мероприятия.

Данная организация работы наиболее удачна, так как при столкновении с трудностями при выполнении практической работы можно в любой момент обратиться к необходимому компоненту учебно-методического комплекса (видео, лекция, материал учебника).

Следующим элементом данного комплекса является электронный тест, предназначенный для оценки уровня знаний, умений и навыков студентов.

Существует много программ, с помощью которых можно создать тестовые задания, но после проведения анализа предпочтение было отдано программе MS PowerPoint.

Именно с помощью программы «Конструктор тестов для Microsoft Office PowerPoint 2007» были выполнены тесты по каждой теме для программно-педагогического комплекса «СУБД Access».

Чтобы создать тест средствами MS Power Point, необходимо открыть конструктор, где на каждом слайде есть заготовки всех видов тестов, на стартовой странице отражены количество заданий, время выполнения. Результаты тестирования отражены на итоговом (последнем) слайде: представлены количество правильных ответов (числовое значение и в процентах), количество набранных баллов, оценка, ошибки в выборе ответов на задания.

Также в методическом пособии присутствует такой элемент, как видео. Это неотъемлемый компонент обучения, который делает возможным визуальное усвоение информации, ориентирован на тех студентов, которые не воспринимают информацию на слух. Видеолекция предназначена также для тех студентов, которые по различным причинам пропустили занятия.

При знакомстве с перечнем программных продуктов по захвату видео с монитора была выбрана программа UVScreenCamera, которая в полной мере удовлетворяет нужды для записи всего, что происходит на мониторе компьютера. Программа оснащена простым, интуитивно понятный интерфейсом, к тому же создана русским программистом и имеет бесплатную версию.

При запуске утилиты видим настройки области записи: со всего экрана, выделенной области и определенного окна. После записи видео во встроенном видеоредакторе можно добавить различные эффекты, вырезать ненужные фрагменты. В итоге получается демонстрационные видеоролик, сделанный своими руками. Остается только сохранить его в нужном формате. Для этого в редакторе выполняем файл > экспорт... вот тут-то можно столкнуться с ограничениями бесплатной версии, которые заключаются в следующем:

• нельзя сохранить видеоролик в форматах flash, FLV;

• при сохранении будут вырезаны выноски, звук и некоторые эффекты;

• сохранение в форматах UVF или EXE дает отличное сжатие видео (видео на 2 мин (1024x768x32) «весит» 194 К).

Несмотря на недостатки, UVScreenCamera предоставляет следующие возможности:

• удобный покадровый видеоредактор;

возможность добавлять поясняющий текст, выноски, рамки, картинки в записанный фильм с возможностью редактирования в дальнейшем;

• кнопки для создания интерактивных flash-презентаций и видеокурсов;

• наложение звука с микрофона или из файла;

• визуализация щелчков мыши (левая, правая, средняя кнопка, вращение ролика) и нажатий клавиш на клавиатуре (например: Ctrl + C, Esc и т.д.).

С помощью данной программы были созданы видеоролики: «Создание отчетов», «Создание таблиц», «Создание форм», «Создание запросов», «Создание макросов».

Внеаудиторная работа студентов является наиболее значимым компонентом обучения, на ВАРС отводится 60% времени обучения. В электронном учебнике «Базы данных» представлены темы проектов для ВАРС. Для равномерного и рационального распределения тем между студентами была создана программа «Проект студенту» на языке программирования Delphi. Простейшим вариантом решения могло бы стать использование встроенных функций MS Excel. В данном случае можно использовать функцию СЛЧИС(), при помощи которой в каждой ячейке формируется отдельный номер проекта. Этот вариант был отвергнут, так как в Excel сложно сформировать процедуру очистки сформированного содержимого. Проблему можно решить, применив систему программирования VBA, но в результате будет создана рабочая книга со встроенной программой, а не исполняемый файл (с расширением .exe).

Необходимо создать самостоятельный программный продукт, который не будет зависеть от пакета офисных программ и который можно будет включить в состав информационной образовательной системы по изучаемой дисциплине.

Программный продукт Delphi представляет собой систему программирования, которая предназначена для разработки программ и имеет две характерные особенности: создаваемые программы могут работать не только под управлением Windows, а сама она относится к классу инструментальных средств ускоренной разработки программ (Rapid Application Development, RAD).

В Delphi имеется великое множество компонентов, рассчитанных на самые разные аспекты применения, - от простеньких компонентов, создающих поясняющие надписи, до сложных текстовых процессоров или инструментов принятия решений. Если по каким-либо причинам в Delphi нет компонента с нужной функциональностью, его можно создать средствами самой среды Delphi и включить затем в VCL.

Система Delphi завоевала себе репутацию самого эффективного средства разработки приложений баз данных, то есть программ, обслуживающих электронные хранилища информации. Эта репутация определяется тремя обстоятельствами: высокопроизводительной машиной доступа к данным разного формата, наличием многочисленных компонентов и технологий, ориентированных на эту сферу применения, и постановкой вместе с Delphi компактного, мощного и простого в администрировании сервера баз данных InterBase. Этот аспект позволит нам при необходимости в дальнейшем усложнить разработанную программу, добавив в нее возможность формирования не только шифров вопросов, но и шифров правильных ответов, а также разработать блок настройки под любую базу вопросов и под разные специальности и дисциплины.

Все эти положения легко реализуются в среде разработки Delphi [3].

На основании определенных функций программы для реализации в среде Delphi были определены следующие средства:

1. Для того чтобы реализовать функцию загрузки списка группы, следовало определиться с ответами на следующие вопросы:

a) в файле какого типа будет находиться список группы? Для простоты и удобства работы читаемый файл должен находиться в текстовом формате;

b) каким образом следует организовать список группы в файле? Каждая фамилия списка должна быть записана в виде отдельного абзаца;

c) каким образом следует организовать загрузку файла со списком группы? Загрузку списка студентов удобнее всего производить при помощи специального нажатии диалогового окна, которое будем вызывать либо щелчком на командной кнопке «Загрузить список группы», либо путем выбора соответствующей команды в главном меню программы.

Результат реализации данной функции полностью удовлетворяет следующим условиям:

2. Цветовая гамма окна программы выполнена в стандартном для Windows-приложений оформлении. В окне содержатся знакомые пользователю элементы управления - командные кнопки и строка меню, содержащая необходимые для эксплуатации команды.

3. Все элементы управления удобно расположены в окне программы.

4. Командные кнопки содержать краткое и понятное описание реализуемой ими функции, а также располагаются в удобном для использования пользователем месте.

5. При реализации функции формирования номера проекта стояли следующие вопросы:

a) сколько тем должна была формировать программа? Тем должно формироваться столько же, сколько загружено фамилий студентов;

b) каким образом следует формировать номер? Формирование номера должно производиться построчно, напротив определенной фамилии. Сформировать номер можно будет также двумя способами: нажатием на кнопку «Сформировать шифр» и с помощью команды в главном меню программы.

Функции вывода сформированного содержимого. Результат формирования шифра для каждого студента группы, кроме его отображения на экране, будет также отправляться на печать или в текстовый файл. Для более удобного использования программы нами была включена функция очистки сформированного содержимого с помощью кнопки «Очистить».

Последним компонентом электронного учебника является список литературы.

Заключение

Способность ориентироваться в огромном потоке информации, осуществлять поиск и оперативно получать необходимые данные, с максимальным эффектом использовать сведения, полученные из различных источников, и т.д. - именно такие требования при подготовке подрастающего поколения предъявляет сегодня формирующееся информационное общество.

Для реализации данной задачи был создан программный педагогический продукт -электронный учебник по дисциплине «Базы данных», который позволит активизировать учащихся к самостоятельному изучению дисциплины, поможет развить умения анализировать и систематизировать имеющиеся знания и применять их на практике.

Список литературы

1. Кузнецов, А.А. Проблемы оценки достижения требований образовательных стандартов / А.А. Кузнецов // Образовательные стандарты и контроль качества образования. - М., 1998. - 28 с.

2. Кузнецов, А.А. Оценка достижения требований образовательных стандартов / А.А. Кузнецов. - М.,

1998.

3. Лапчик, М.П. Теория и методика обучения информатике / М.П. Лапчик, М.И. Рагулина, Л.В. Смолина. -Омск, 2004. - 310 с.

4. Малеева, А.А. Общая методика преподавания информатики / А.А. Малеева. - Воронеж : ВГПУ, 2005. -

271 с.

5. Интернет-энциклопедия полезных программ [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www. soitring.ru/catalog/texts/e_book/sunravbookoffice/, свободный.

SUMMARY

T.Ju. Stepanova, N.I. Eroshevich Development of the program pedagogical complex for studying of discipline of "Database"

The global changes which have occurred in recent years in economy, the social sphere which reason was prompt distribution of information technologies, demanded the corresponding reorganization of the content of education. Education should be focused on independent activity of students. For the solution of this task it is necessary to create program pedagogical complexes on disciplines.

Key words: program pedagogical complexes, electronic textbook, test tasks, video resources, presentations of lectures.