Общие сведения об электронных учебниках

Общепринято, что электронный учебник - является литературой нового поколения, которая объединила в себе достоинства традиционных учебников и возможности компьютерных технологий.

Использование электронных учебников позволяет усилить взаимосвязь как отдельных учебных дисциплин, так и научно-исследовательской и учебно-методической работы.

По существу - это компьютеризация образовательного процесса, которая в условиях многоуровневой структуры образования является активизирующим фактором СРС.

Что же такое «Электронный учебник» и в чем его отличия от обычного учебника? Обычно электронный учебник представляет собой комплект обучающих, контролирующих, моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях (твердом или гибком дисках) ПЭВМ, в которых отражено основное научное содержание учебной дисциплины. ЭУ часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когда он: обеспечивает практически мгновенную обратную связь; помогает быстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поиск которой в обычном учебнике затруднен; существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям; наряду с кратким текстом - показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий) позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного индивидуума, проверить знания по определенному разделу.

В настоящее время отсутствует единое мнение на предмет того, как должен выглядеть электронный учебник.

Электронный учебник, как правило, представляет собою самостоятельное мультимедийное средство обучения, поэтому этого структура электронного учебника должна быть представлена на качественно новом уровне.

Электронный учебник обладает рядом отличительных особенностей, которые объясняют целесообразность разработки и использования его, как самостоятельного средства обучения.

Одним из основных элементов электронного учебника являются фрагменты "живых" лекций лучших преподавателей. При этом изложение учебного материала построено так, что есть возможность увидеть структуру лекции и обучаемый имеет возможность повторить любой фрагмент лекции.

В целом электронный учебник значительно экономит время ученика, затрачиваемое на рутинные операции по поиску учебного материала, а также при повторении неизвестных или забытых понятий. Все это возможно благодаря наличию "дерева знаний": гипертекстовых ссылок и словарей.

Использование иллюстраций эффективно вместе с помощью, обеспечивающей появление надписи рядом с интересующим элементом. Обязательным элементом является дополнительная видеоинформация или анимированные клипы, сопровождающие разделы курса, трудные для понимания в текстовом изложении. Видеоклипы позволяют изменять масштаб времени и демонстрировать явления в ускоренном или замедленном темпе.

Электронный учебник обеспечивает возможность копирования выбранной информации, её редактирования и распечатки без выхода из самого учебника.

Необходимым элементом в электронном учебнике является аудиоинформация, например, распознавание птиц по их пению, изучение сердечных шумов.

Каждый смысловой фрагмент курса заканчивается практическим и контрольными заданиями.

Несомненно, электронная учебная литература имеет свои преимущества, однако существуют инедостатки. Это выражено в отсутствии учета психолого-педагогических требований, междисциплинарных связей и недостаточной преемственности материала. Отсутствует единый подход к подбору иллюстрированного материала, адресность, которая выражается в учете индивидуальных особенностей обучающегося, состоянии здоровья и профессиональной направленности в обучении. Существенными недостатками являются фрагментарность программ, которая заключается в неполном охвате материала или полное дублирование учебников, несоблюдение санитарно- гигиенических норм в подаче материала, слабое использование графических возможностей компьютера.

Электронный учебник (даже самый лучший) не может и не должен заменять книгу. Так же как экранизация литературного произведения принадлежит к иному жанру, так и электронный учебник принадлежит к совершенно новому жанру произведений учебного назначения. И так же как просмотр фильма не заменяет чтения книги, по которой он был поставлен, так и наличие электронного учебника не только не должно заменять чтения и изучения обычного учебника (во всех случаях мы подразумеваем лучшие образцы любого жанра), а напротив, побуждать учащегося взяться за книгу.

Именно поэтому для создания электронного учебника недостаточно взять хороший учебник, снабдить его навигацией (создать гипертексты) и богатым иллюстративным материалом (включая мультимедийные средства) и воплотить на экране компьютера. Электронный учебник не должен превращаться ни в текст с картинками, ни в справочник, так как его функция принципиально иная.

Электронный учебник должен максимально облегчить понимание и запоминание (причем активное, а не пассивное) наиболее существенных понятий, утверждений и примеров, вовлекая в процесс обучения иные, нежели обычный учебник, возможности человеческого мозга, в частности, слуховую и эмоциональную память, а также используя компьютерные объяснения.

Текстовая составляющая должна быть ограничена — ведь остаются обычный учебник, бумага и ручка для углубленного изучения уже освоенного на компьютере материала.

К недостаткам электронного учебника можно отнести не совсем хорошую физиологичность дисплея как средства восприятия информации (восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно и эффективно, чем чтение книги) и более высокую стоимость по сравнению с книгой.

[1] В 1987 году Паттерсон (Patterson), Гибсон (Gibson) и Катц (Katz) из калифорнийского университета Беркли опубликовали статью «Корпус для избыточных массивов из дешевых дисководов (RAID)» (A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)). В этой статье описывались разные типы дисковых массивов, обозначаемых сокращением RAID - Redundant Array of Independent (или Inexpensive) Disks (избыточный массив независимых (или недорогих) дисководов). В основу RAID положена следующая идея: объединяя в массив несколько небольших и/или дешевых дисководов, можно получить систему, превосходящую по объему, скорости работы и надежности самые дорогие дисководы. Вдобавок ко всему такая система с точки зрения компьютера выглядит как один единственный дисковод.

Известно, что среднее время наработки на отказ массива дисководов равно среднему времени наработки на отказ одиночного дисковода, деленному на число дисководов в массиве. Вследствие этого среднее время наработки на отказ массива оказывается слишком малым для многих приложений. Однако дисковый массив можно несколькими способами сделать устойчивым к отказу одного дисковода.

В данной статье было определено пять типов (уровней) дисковых массивов: RAID-1, RAID-2, …, RAID-5. Каждый тип обеспечивал устойчивость на отказ, а также различные преимущества по сравнению с одиночным дисководом. Наряду с этими пятью типами популярность приобрел также дисковый массив RAID-0, НЕ обладающий избыточностью.

RAID-массивы используются в следующих случаях:

явно не хватает физического объема винчестера, как единого логического диска. Наиболее часто эта проблема возникает при работе с файлами большого объема (видео, графика, базы данных);

явно не хватает производительности винчестера. Наиболее часто эта проблема возникает при работе с системами нелинейного видео монтажа или при одновременном обращении к файлам на винчестере большого количества пользователей;

явно не хватает надежности винчестера. Наиболее часто эта проблема возникает при необходимости работать с данными, которые ни в коем случае нельзя потерять или которые должны быть всегда доступны для пользователя. Печальный опыт показывает, что даже самая надежная техника иногда ломается и, как правило, в самый не подходящий момент.

[2] Архитектура (architecture) – общий термин, обозначающий структуру компьютерной системы или некоторой ее части. Кроме того, к данному понятию относится структура программного обеспечения (например, операционной системы), а также комбинация аппаратного и базового программного обеспечения, поддерживающая объединение компьютеров в сеть.

[3] Домен (domain) - в системе Windows NT Server – группа компьютеров, совместно использующих общую базу данных домена и стратегию защиты. Каждый домен носит уникальное имя.

[4] Ethernet (от Ether – эфир) - широковещательная сеть, все узлы которой могут принимать все сообщения. Топология Ethernet - линейная или звездообразная, скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек (Fast. Ethernet). Gigabit Ethernet - скорость передачи данных- 1000 Мбит/сек (1 Gbit/sec).

[5] TokenRing – локальные сети с передачей маркера. Применяются там, где требуется гарантированная минимальная скорость передачи данных и некоторые возможности выявления и устранения неисправностей. Обычно такие сети обеспечивают скорости передачи данных от 4 до 16 Мбит/сек.

[6] Протокол IP (Internet Protocol). - протокол межсетевого взаимодействия, отвечающий за адресацию в сети Интернет и позволяющий пакету на пути к конечному пункту назначения проходить по нескольким сетям. Схема передачи информации по протоколу TCP/IP такова: протокол ТСР разбивает информацию на пакеты и нумерует все пакеты; далее с помощью протокола IP все пакеты передаются получателю, где с помощью протокола ТСР проверяется, все ли пакеты получены; после получения всех пакетов протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

[7] X.25 - стандарт коммуникационных протоколов доступа к сетям с коммутацией пакетов (packet data networks - PDN).

[8] Маршрутизация - процесс определения в коммуникационной сети пути, по которому вызов, либо блок данных может достигнуть адресата.

[9] ICMP: Internet Control Message Protocol. Протокол, используемый для контроля за ошибками и сообщениями на уровне IP. В действительности ICMP представляет собой часть протокола IP.

[10]Упрощенный протокол передачи почтовых сообщений - стандартный протокол Internet, применяемый для передачи и приема электронной почты.

[11] File transfer protocol (FTP) Протокол передачи файлов - протокол, предназначенный для обеспечения передачи и приема файлов между серверами и клиентами, работающими в сетях, поддерживающих протокол TCP/IP.

[12] Telnet - программа удаленного доступа, позволяющая входить в другую вычислительную систему, работающую в Интернет, с помощью протокола TELNET. Программа Telnet состоит из двух компонент:

- программы-клиента, обеспечивающей: соединения с сервером, прием от абонента входных данных, преобразование их к стандартному формату и отсылку серверу, а также прием от сервера результатов запроса в стандартном формате и переформатирование их в вид, удобный клиенту;

- программы-сервера, обеспечивающей: ожидание и обслуживание запроса, а также отсылку результатов программе-клиенту.

[13] FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость передачи данных в FDDI составляет 100 Мбит/сек. Топология FDDI - двойное кольцо с необязательным включением звездообразных или древовидных подсетей.

[14] Кадр (Frame) - информационные пакеты для передачи данных между интеллектуальными оконечными устройствами типа маршрутизаторов. Данные делятся на кадры переменной длины передающим устройством, и каждый кадр содержит заголовок с адресом получателя. Кадры передаются цифровым устройством и собираются на приемном конце.

[15] port (порт) Абстракция, используемая транспортными протоколами Internet для обозначения многочисленных одновременных соединений с единственным хостом-адресатом.

Физический интерфейс компьютера, мультиплексора и т.п. для подключения терминала или модема.

[16] Traffic - трафик, поток данных – нагрузка (плотность потока данных) линии связи или канала.

[17] Аутентификация - процедура проверки подлинности данных и субъектов информационного взаимодействия исключительно на основе внутренней структура самих данных.

[18] ANSI: American National Standards Institute (Американский институт стандартов). Организация, ответственная за стандарты в США. ANSI является членом Международного комитета по стандартизации (ISO).

[19] Провайдер услуг Internet - компания или другая организация, предоставляющая услуги Internet.

[20] Всемирная паутина (Веб) World Wide Web (WWW, Web) - Всемирная Паутина - основная служба в сети Internet, позволяющая получать доступ к информации на любых серверах, подключенных к сети. Всемирная паутина организована на принципах гиперсреды.

[21] Транзакция - короткий по времени цикл взаимодействия объектов, включающий запрос, выполнение задания и ответ.

[22] Браузер; Броузер; Web-браузер. Browser. (От анел. Browse - листать, просматривать). Веб-браузер - программа навигации и просмотра веб-ресурсов. Обычно в комплекте с веб-браузерами поставляются почтовые программы, средства работы с серверами новостей и средства общения в реальном времени.

[23]Операционная система UNIX - многопользовательская, многозадачная операционная система, способная функционировать на различных аппаратных платформах.

[24] Семантика - система правил истолкования отдельных языковых конструкций. Семантика определяет смысловое значение предложений алгоритмического языка.