Современные информационные технологии в обучении студентов. Часть 4. Новое поколение электронных учебников

Современные информационные технологии

в обучении студентов.

Часть 4. Новое поколение электронных

учебников

В.С. Осняч

Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва, Россия

В цикле статей рассматривается использование современных компьютерных технологий в обучении на примере курса радиобиологии медико-биологического факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова. Четвертая часть посвящена описанию новых технологий при создании электронных учебников

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: информационные технологии, электронные образовательные ресурсы (ЭОР), электронный учебник (eBook), медиа-образование, дополненная реальность (AR).

В настоящее время электронные учебники (eBooks) являются одной из составляющих информационно-образовательной среды.

Рис. 1. Электронный контент информационно-образовательной среды (ИОС) [1].

ЭОР - электронный образовательный ресурс; УМК - учебно-методический комплекс; ЭУ - электронный учебник.

Электронный образовательный ресурс (ЭОР) -образовательные ресурсы, представленные в электронно-цифровой форме и включающие структуру, предметное содержание этих ресурсов и метаданные о них.

Электронный учебно-методический комплекс (ЭУМК) - структурированная совокупность ЭОР, содержащих взаимосвязанный образовательный контент и предназначенных для совместного применения в образовательном процессе.

Учебно-методический комплекс (УМК) - открытая система взаимосвязанных печатных учебных изданий, электронных учебных изданий и ресурсов, предназначенных для совместного применения в образовательном процессе.

Электронный учебник (ЭУ) - учебное электронное издание, содержащее системное и полное изложение учебного предмета в соответствии с программой, поддерживающее основные звенья дидактического цикла процесса обучения, являющееся важным компонентом индивидуализированной активно деятельностной

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМИНОВ ПО ГОСТ Р 53620-2009 [2]

Информационная образовательная среда (ИОС) -система инструментальных средств и ресурсов, обеспечивающих условия для реализации образовательной деятельности на основе информационно-коммуникационных технологий.

Рис. 2. Типология электронного образовательного ресурса (ЭОР) [1].

77

78

образовательной среды, официально допущенное в качестве данного вида издания [3].

В настоящей статье я буду рассматривать электронный учебник (ЭУ) как мультимедийный интерактивный материал, размещенный на современных мобильных устройствах (в основном на планшетах) с широкими возможностями для индивидуальной самостоятельной работы.

ЭУ - это не «голый» оцифрованный текст бумажного учебника со вставленными, иногда отсканированными изображениями плохого качества, без масштабирования текста и рисунков и без возможности поиска по документу. Кроме того, не надо путать современные электронные учебники с предложенными «Роснано» и А.Б. Чубайсом [4] черно-белыми «читалками», имеющими крайне ограниченные возможности.

ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ И ДИДАКТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНИКОВ

Концептуальной основой ЭОР нового поколения является модульная архитектура электронного образовательного ресурса, согласно которой весь материал разделен на модули, соответствующие тематическим элементам и компонентам учебного процесса (рис. 3). При этом каждый модуль может иметь аналог - вари-атив, отличающийся элементами содержания, методикой и технологией исполнения.

К основным формам ЭУ относятся:

• Тесты (простейшая форма) [6].

• Энциклопедия (основополагающая форма ЭУ).

• Электронный «задачник» (очень важная форма ЭУ, обеспечивающая дозированную помощь в получении только той учебной информации, которая необходима для решения конкретной задачи).

Рис. 3. Структура электронного образовательного ресурса нового поколения [5].

В качестве примера показана структура одного из учебных блоков по первому тематическому элементу - первая цифра (1) на темно-синих кубиках справа с различными вариативами для Информации, Практикума и Контроля - вторая цифра (1, 3 и 2 соответственно).

• Креативная среда (наиболее трудоемкая для разработчиков составная часть ЭУ), обеспечивающая творческую работу обучающегося.

• Авторская среда (творчески активные преподаватели, которые сами формируют учебные материалы ЭУ, не желая зависеть от программистов).

• Невербальная среда (современные компьютерные технологии позволяют заменить многословные вербальные инструкции конкретными «совместными действиями» над объектом изучения, что наделяет ЭУ чертами живого учителя) [7]. Перечисленные формы могут использоваться в

виде отдельных электронных учебников либо быть сгруппированы в рамках единого ЭОР.

При формировании ЭУ учитываются классические дидактические принципы и принципы личност-но-ориентированного обучения.

Таблица. Классические дидактические принципы электронных учебников (ЭУ) [8]

Название принципа Дидактический(методический)план

Принцип наглядности В состав ЭУ включаются иллюстрации и графические образы с возможностью выбора учащимся цветовой гаммы. Также в состав ЭУ могут быть включены мультимедийные материалы: аудио- и видеофайлы

Принцип доступности Материалы, входящие в ЭУ, могут быть доступны любому обучаемому при наличии компьютера. Доступность учебных материалов обеспечивается качеством изложения и наглядностью, а также возможностью включения в ЭУ различных справочных материалов

Принцип систематичности и последовательности Электронные формы облегчают систематизацию учебного материала и позволяют расположить его в удобной для изучения последовательности

Принцип связи теории с практикой После представления теоретического материала в учебник должны быть включены практические вопросы и задания по применению знаний в конкретных ситуациях

Принцип научности Как и любой другой учебник, ЭУ должен опираться на последние достижения науки в данной сфере

Принцип сознательности и активности Поскольку ЭУ предназначен в первую очередь для самостоятельной работы, важно, чтобы обучаемый подходил к пользованию учебником сознательно. Активному усвоению материала должны способствовать задания, требующие применения теоретических знаний, и тестовые задания для самопроверки

Принцип прочности Прочность знаний может быть обеспечена включением в ЭУ тестов и заданий не только по отдельным темам, но и по основным разделам (с возможным возвратом к ранее изученному материалу), а также итоговых заданий

СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА

Основой формирования ЭУ является изображение на экране электронного устройства (лучше всего планшета), являющееся прототипом страницы бумажного учебника (рис. 4).

Рис. 4. Примерная страница типичного электронного учебника.

Предусмотрен выбор уровня сложности учебного материала: начальный, базовый и продвинутый. Внизу страницы изображен своеобразный «дневник» с записью пройденных тем.

Простые ЭУ можно создавать даже в обычных офисных программах. Широкие возможности для подготовки ЭУ нового поколения предоставляют платные продукты, например, от Adobe, а в Интернете можно найти также специализированные онлайновые сервисы.

Несмотря на трудоемкость, попробуйте все же создать свой ЭУ по одной небольшой теме в обычном Word с сохранением документа в виде веб-файла или PDF.

Воспользуйтесь рекомендациями разработчиков электронных учебников, например [9] (курсивом выделены этапы и рекомендации, которые можно пропустить при создании своей пробной версии ЭУ).

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА

1. Выбор источников.

2. Заключение договоров с авторами о праве на переработку.

3. Разработка оглавления и перечня понятий (индекса).

4. Переработка текстов в модули по разделам и создание Help.

5. Реализация гипертекста в электронной форме.

6. Разработка компьютерной поддержки.

7. Отбор материала для мультимедийного воплощения.

8. Разработка звукового сопровождения.

9. Реализация звукового сопровождения.

10. Подготовка материала для визуализации.

11. Визуализация материала.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗРАБОТКЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА

На первом этапе разработки ЭУ целесообразно подобрать в качестве источников такие печатные и электронные издания, которые:

• наиболее полно соответствуют стандартной программе,

• лаконичны и удобны для создания гипертекстов,

• содержат большое количество примеров и задач,

• имеются в удобных форматах (принцип собираемости).

На этапе 2 (заключение договоров) из полученного набора источников выбирают те, которые имеют оптимальное соотношение цены и качества.

На этапе 3 разрабатывают оглавление, т.е. производят распределение материала по разделам, состоящим из модулей минимальных по объему, но замкнутых по содержанию, а также составляют перечень понятий, которые необходимы и достаточны для овладения предметом (двух- или трехуровневый индекс).

На этапе 4 перерабатывают тексты источников в соответствии с оглавлением, индексом и структурой модулей; исключают тексты, не вошедшие в перечень понятий, и пишут те, которых нет в источниках; разрабатывают систему контекстных справок (Help); определяют связи между модулями и другие гипер-текстные связи.

Таким образом, подготавливается проект гипертекста для компьютерной реализации.

На этапе 5 гипертекст реализуют в электронной форме.

В результате создается примитивное электронное издание, которое уже может быть использовано в учебных целях.

На этапе 6 разрабатывают компьютерную поддержку: определяют, какие математические

79

о

о <

ц

ьс

о. ш н

о <

5

80

CL

О

LQ _0 ш

X

ш

о ^

о

X

X

ш

о х

ш

действия в каждом конкретном случае поручаются компьютеру и в какой форме должен быть представлен ответ компьютера; проектируют и реализуют интеллектуальное ядро; разрабатывают инструкции для пользователей по применению интеллектуального ядра ЭУ для решения математических задач.

В результате создается работающий электронный учебник, который обладает свойствами, делающими его необходимым для студентов, полезным для аудиторных занятий и удобным для преподавателей. Такой ЭУ может распространяться на коммерческой основе.

Интеллектуальное ядро целесообразно сделать так, чтобы его можно было заменять на более мощные компьютерные пакеты.

Теперь электронный учебник готов к дальнейшему совершенствованию (озвучиванию и визуализации) с помощью мультимедийных средств.

На этапе 7 изменяют способы объяснения отдельных понятий и утверждений и отбирают тексты для замены мультимедийными материалами.

На этапе 8разрабатывают тексты звукового сопровождения отдельных модулей с целью разгрузки экрана от текстовой информации и использования слуховой памяти учащегося для облегчения понимания и запоминания изучаемого материала.

На этапе 9 разработанные тексты звукового сопровождения записывают на диктофон и реализуют на компьютере.

На этапе 10разрабатывают сценарии визуализации модулей для достижения наибольшей наглядности, максимальной разгрузки экрана от текстовой информации и использования эмоциональной памяти учащегося для облегчения понимания и запоминания изучаемого материала.

На этапе 11 производится визуализация текстов, т.е. компьютерное воплощение разработанных сценариев с использованием рисунков, графиков и, возможно, анимации (нужно иметь в виду, что анимация стоит очень дорого).

На этом заканчивается разработка ЭУ и начинается его подготовка к эксплуатации. Следует отметить, что в процессе подготовки к эксплуатации ЭУ может производиться некоторая коррекция его содержательного и мультимедийного компонентов. В результате:

• У вас будет прообраз учебника, необходимого вам (вам лично, вашим преподавателям или вашим студентам), так как он будет содержать учебный материал, соответствующий программе вашего вуза.

• В созданном вами ЭУ не будет ненужной информации, излишней пестроты в оформлении, нагромождения второстепенных элементов, необо-

снованных символов, фигурных стрелок, лишних схем и т.д.

• В отличие от крайне дорогостоящих электронных учебников, создаваемых российскими монополистами в этой сфере, ваш ЭУ будет бесплатным.

• Вы всегда сможете отредактировать свое «произведение», убрав ошибки и устаревшие данные, добавив новые более современные ресурсы и технологии и подготовив модули для различных уровней знаний конечного пользователя.

• В дальнейшем нужно стремиться к тому, чтобы ваш ЭУ имел присущие электронным учебникам уникальные свойства, т. е. обеспечивал:

мгновенный поиск нужной информации;

масштабирование фотографий и иллюстраций;

вращение интерактивных трехмерных моделей;

быстрый переход к нужной главе прикосновением к миниатюрам страниц;

автоматическую смену ориентации верстки с вертикальной на горизонтальную;

наличие всплывающих толкований слов;

внесение заметок на полях;

выделение участков текста цветом;

наличие кратких выдержек, резюмирующих каждую главу;

наличие опросников для закрепления прочитанного;

возможность установления обратной связи между преподавателем и студентами;

управление образовательным контентом муль-тисенсорными жестами и др. [7].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• В связи со стремительным совершенствованием информационных технологий вклад электронных учебников в образовательные ресурсы постоянно растет.

• Одним из важных отличий ЭУ от обычных учебников является многоуровневость материала, позволяющая учитывать индивидуальные особенности обучающегося.

• Новые технологии, используемые в ЭУ, позволяют демонстрировать объекты и явления недоступные непосредственному наблюдению в обычных условиях. Это масштабируемые изображения, 3D-модели, включение в обычный бумажный учебник «живых AR-меток»» дополненной реальности (предполагающей сочетание изображений реальных объектов с текстовой или иной информацией [10]), использование веб-сервисов Wolfram Alpha для планшетов [11] и др.

• Наибольшая польза от ЭУ (наравне с другими обучающими ресурсами) достигается при самостоятельной работе; в учебной аудитории основная роль принадлежит преподавателю.

ЛИТЕРАТУРА

1. URL: http://hi-electres.ru/index.php/vse-stati/eor-i-tsor/103-kakie-elektronnye-obrazovatelnye-resursy-nuzhny-sovremennoj-shkole/. Ссылка проверена 7.7.13

2. URL: http://www.gostedu.ru/50209.html/. Ссылка проверена 7.7.13

3. Электронные учебники: рекомендации по разработке. М.: Федеральный институт развития образования, 2012.

4. URL: http://www.dp.ru/a/2012/09/17/Provalilas_ideja_CHubajsa/. Ссылка проверена 7.7.13

5. URL: http://www.ict.edu.ru/ft/005559/12-29.pdf/. Ссылка проверена 7.7.13

6. Осняч В.С. Современные информационные технологии в обучении студентов. Часть 3. Электронный контроль знаний. Медицинские технологии. Оценка и выбор. 2013; №2 (12): 84-87.

7. URL: http://www.ito.su/41/plenum/Bosova.html/. Ссылка проверена 7.7.13

8. URL: http://nt2.shu.ru:9500/eu.html/. Ссылка проверена 7.7.13

9. URL: http://wikikurgan.orbitel.rU/images/0/04/Etap.doc/. Ссылка проверена 7.7.13

10. URL: http://blogs.city.ac.uk/care/about/. Ссылка проверена 7.7.13

11. URL: http://www.wolframalpha.com/. Ссылка проверена 7.7.13

Сведения об авторе:

Осняч Виктор Семенович

доцент кафедры молекулярной фармакологии и радиобиологии МБФ РНИМУ им. Н.И. Пирогова, канд. биол. наук

Адрес для переписки:

127562, Москва, Алтуфьевское шоссе, д. 20А, кв. 181 Телефон: +7 (909) 627-2561 E-mail: osnyach@list.ru

MASTER CLASS

Modern Information Technologies in Student Training. Part 4. The New Generation of Electronic Textbooks

V.S. Osnyach

This series of articles focuses on the application of modern information technologies in education, using as an example the course in radiobiology offered at the faculty of medicine and biology of the N.I. Pirogov Russian State Medical University. Part 4 describes new technologies for creating electronic textbooks.

KEYWORDS: information technologies, e-learning resources (ELR), electronic textbook (eBook), media education, augmented reality (AR).