Электронные учебники и средства их реализации
В данной статье рассматриваются вопросы реализации ЭИ (ЭИ – электронные издания), также
 предлагаются уникальные инструментальные возможности, при помощи которых автоматизируется
 сам процесс их разработки. У поданій статті розглядається питання реалізації ЕВ (ЕВ – елктронні видання)...
Saved in:
| Date: | 2009 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8195 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Электронные учебники и средства их реализации / С.Б. Иванова, М.А. Курилов // Штучний інтелект. — 2009. — № 4. — С. 344-348. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860238987422072832 |
|---|---|
| author | Иванова, С.Б. Курилов, М.А. |
| author_facet | Иванова, С.Б. Курилов, М.А. |
| citation_txt | Электронные учебники и средства их реализации / С.Б. Иванова, М.А. Курилов // Штучний інтелект. — 2009. — № 4. — С. 344-348. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | В данной статье рассматриваются вопросы реализации ЭИ (ЭИ – электронные издания), также
предлагаются уникальные инструментальные возможности, при помощи которых автоматизируется
сам процесс их разработки.
У поданій статті розглядається питання реалізації ЕВ (ЕВ – елктронні видання), також пропонуються
виняткові інструментальні можливості, при допомозі яких автоматизується сам процес їх розробки.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:27:24Z |
| format | Article |
| fulltext |
«Искусственный интеллект» 4’2009 344
7И
УДК 004.428.4
С.Б. Иванова, М.А. Курилов
Институт проблем искусственного интеллекта МОН и НАН Украины
г. Донецк, Украина
kurilov_ukr@mail.ru
Электронные учебники и средства
их реализации
…Недалеко то время, когда электронные
машины будут кладовыми не только тех-
нических и научных знаний человечества, но
и всего того, что было создано им за многие
века своего существования. Они станут огром-
ной и вечной памятью его.
В.М. Глушков
В данной статье рассматриваются вопросы реализации ЭИ (ЭИ – электронные издания), также
предлагаются уникальные инструментальные возможности, при помощи которых автоматизируется
сам процесс их разработки.
Введение
Современный уровень развития систем дистанционного обучения, а также высокий
потенциал программных средств их реализации делают актуальной задачу разработки
инструментальных (языковых) программных средств для конструирования электронных
изданий (ЭИ) учебного предназначения. В данной статье рассматриваются вопросы
реализации ЭИ, а также предлагаются уникальные инструментальные возможности,
при помощи которых автоматизируется сам процесс их разработки.
Реализация ЭИ
Большое значение практически во всех сферах человеческой деятельности имеет
понятийный аппарат, который в общем случае предполагает наличие единых и одно-
значно-интерпретируемых понятий, определений и т.д. Однозначно можно констатиро-
вать, что общепринятого определения ЭИ нет. Так, например, в [1] ЭИ определяется
как «…полностью сверстанное и подготовленное к печати издание, хранимое в памяти
компьютера (на жестком магнитном диске) или в специальном запоминающем ус-
тройстве долговременного типа…». Далее этот же автор ЭИ отождествляет с изданием,
которое набрано в любом текстовом редакторе. Обязательное наличие в составе лю-
бого издания иллюстративного материала, звукового сопровождения, анимации и видео
нами воспринимается по умолчанию. Если говорить о форматах ЭИ, т.е. о том, каким
образом в файле представлена информация, то в настоящее время для современных
и качественных ЭИ используются два основных формата:
– PDF (Portable Document Format), разработанный фирмой ADOBE и представляющий
развитие и усовершенствование издательского формата-языка для описания страниц
документа;
– HTML (HyperText Markup Language) – гипертекстовый язык разметки страниц и раз-
личные его модификации, при помощи которых реализовано абсолютное большинство
изданий, которые можно найти в Интернете.
Электронные учебники и средства их реализации
«Штучний інтелект» 4’2009 345
7И
Если обратиться к высказыванию великого ученого, помещенного в качестве эпи-
графа к данной работе, то можно сделать вывод, что одно из приведенных выше оп-
ределений ЭИ, а также другие интерпретации соответствующего понятия, практически
ничем не отличаются от того, о чем говорил В.М. Глушков более 40 лет назад. Ведь
разработка всякого ЭИ вне зависимости от его прикладной направленности практи-
чески ничем не отличается от программной реализации любого другого приложения.
Здесь также имеются свои входные и выходные данные, свои алгоритмы их обработ-
ки, свои уникальные структуры. Пожалуй, единственное, чем отличается реализация
ЭИ от обычного прикладного программного обеспечения, это тем, что в большинст-
ве случаев объем исходных данных в данном случае значительно превосходит объем
кода модулей, его обрабатывающих. Здесь также действуют общие принципы и правила,
которые наиболее целесообразно использовать при реализации ЭИ [2-5], расширенные
следующими понятийными элементами. Прежде всего будем исходить из тех сооб-
ражений, что реализовать можно практически любую программу вне зависимости от
ее формальной (алгоритмической) сложности. Априорность данного высказывания
может быть подтверждена возможностью представления вычислительного процесса
в виде основных вычислительных конструкций, впервые выделенных в теории струк-
турного программирования: последовательность действий, условная и циклические
структуры. Если говорить о программировании как таковом, то его можно также рас-
сматривать как особую форму организации мышления и инструмент развития чело-
веческой логики. Лучшего инструмента для проведения «гимнастики ума» в мире еще
не придумано. Вершиной профессиональной подготовки всякого программиста можно
считать его способность адекватно оценить общее время, которое требуется на раз-
работку того или иного программного продукта. Здесь хочется привести один пример,
когда в 60-х годах прошлого столетия Институту кибернетики академика В.М. Глушкова
были поручены работы по созданию на серии предприятий военно-промышленного
комплекса АСУ «Кунцево». Интересно, что Владимир Ильич Скурихин, ранее участ-
вовавший в создании АСУ на Львовском телевизионном заводе, категорически отка-
зался от участия в создании этой системы: «Я с вилкой на медведя не хожу». Он понимал,
что многономенклатурность продукции предприятия, ее сложность и динамичность
делают задачу создания АСУ нереальной в условиях текущего на тот момент уровня
технических и программных средств ЭВМ и тех плановых сроков, в рамках которых
предполагалось решение поставленной задачи.
В качестве дополнительного показателя профессиональных качеств програм-
миста можно также рассматривать его способность адекватно оценить возможность
реализации того или иного приложения, которое представлено либо в виде подробного
технического задания на его разработку, либо в виде демонстрации работоспособного
приложения. Как известно, одной из основных проблем при реализации программного
обеспечения, в том числе и типовых элементов для поддержания автоматизированной
разработки программных средств учебного назначения, является проблема общения.
Разрешение этой проблемы предполагает ту простоту, с которой пользователь может
сообщить компьютеру то, что он должен сделать для него. Квалифицированный програм-
мист в состоянии выделить из состава любого электронного учебника наиболее типовые
функциональные графические объекты, из которых состоит сам учебник. Отметим, что
если вести разговор относительно элементов множества типовых средств автомати-
зированной разработки учебников, то среди них можно выделить следующие.
Объект класса кнопка (PUSHBUTTON) – относится к элементам управления
работой программы и предназначен для инициализации заданного вычислительного
процесса или отдельной его компоненты. Объект класса элемента выбора из серии аль-
Иванова С.Б., Курилов М.А.
«Искусственный интеллект» 4’2009 346
7И
тернатив (CHECKBOX). Графически объект этого класса представлен в виде малень-
кого квадратика, внутри которого может присутствовать или отсутствовать символ «галоч-
ки», наличие которого говорит о том, выбран ли данный режим (элемент, функция и т.д.)
или нет. Характерной особенностью объектов данного класса является то, что среди
множества альтернатив может быть выбрано несколько вариантов (альтернатив).
Объект класса «Радиокнопка» так же, как и объект предыдущего класса, относится к
элементам управления для выбора варианта из множества альтернатив. Основное
отличие объектов данного класса от класса CHECKBOX состоит в том, что среди
множества альтернатив в данном случае может быть выбрана лишь одна. В случае
объектов класса CHECKBOX выбрано альтернатив может быть несколько. Таким
образом, способность выделения типовых вычислительных и графических конструкций
при проектировании программ является тем залогом успеха реализации программных
моделей ЭИ в сроки, ограниченные 2 – 3 месяцами [5-8]. На рис. 1 приведена в качест-
ве примера одна из основных компонент ЭИ – Оглавление и фрагмент формальной
модели, обеспечивающей ее функционирование.
<UL>
……………………………………………………………………………………
<li><a href="HTML_1.htm"> <font color='000000' size=+1 >
<B> $1. Типы размножения организмов ..................... 5 </B> </a> </font>
</li>
<li><a href="HTML_2.htm"> <font color='000000' size=+1 >
<B> $2. Половое размножение организмов ............... 14 </B> </a> </font>
</li>
…………………………………………………………………………………….
</UL
Рисунок 1 – Пример типового окна ЭИ и фрагмент его формальной модели
Электронные учебники и средства их реализации
«Штучний інтелект» 4’2009 347
7И
От системы контроля знаний
к полноценному мультимедийному ЭИ
Как известно, одной из функциональных компонент всякого ЭИ является про-
граммная система контроля знаний [2], [3]. Использование принципа ортогональности [4]
позволяет эту компоненту использовать отдельно от ЭИ, что подтверждается много-
образием различных тестовых систем, размещенных в сети Интернет. Формальная
структура системы контроля знаний, впервые предложенная авторами [2], в силу своей
универсальности и открытости может быть расширена за счет введения новых полей –
реквизитов, каждое из которых специфицирует дополнительную составляющую ЭИ,
не нарушая при этом общей функциональности системы. Дополнительные поля при этом
поддерживают следующие функции:
P_abs – символьное поле, содержимое которого содержит элемент оглавления ЭИ в
том виде, в котором помещается наименование раздела, главы или отдельного инфор-
мационного элемента пособия;
P_info – символьное поле, которое специфицирует имя размеченного файла, который
относится к элементу оглавления, наименование которого помещено в поле P_abs;
P_media – символьная строка, которая в своем составе содержит имена мультимедий-
ных составляющих, относящихся к текущему информационному фрагменту пособия.
Введение новых полей в состав формальной структуры системы контроля знаний
таким образом преобразует ее в полноценное ЭИ, конструирование которого доступ-
но лицам, не владеющим основами программирования.
Рисунок 2 – Пример интерфейсной части ЭИ
Естественно, что введение новых реквизитов в состав формальной модели требует
дополнительной программной реализации тех средств, которые поддерживают интер-
претацию новых введенных структур. Общий вид интерфейса, реализованный с учетом
описанных выше изменений, приведен на рис. 2. Здесь представлен общий вид опрос-
ной системы, совмещенной с возможностью визуализации информационной компонен-
ты, относящейся к конкретному вопросу. На приведенном рисунке на заднем плане
видны два дополнительных окна, в рамках которых помещена информация, выполняю-
Иванова С.Б., Курилов М.А.
«Искусственный интеллект» 4’2009 348
7И
щая функции подсказки для очередного вопроса. Введение дополнительных элементов
управления позволяет самому пользователю полностью определять режим работы –
обучения или тестирования.
Выводы
В заключительной части предлагаемой работы авторы считают необходимым от-
метить следующее. Реализация ЭИ в настоящее время осуществляется группой спе-
циалистов (педагогов, методистов, конструкторов-дизайнеров и программистов и т.д.).
Общее время разработки ЭИ на практике даже с использованием современного аппа-
рата передачи и интерпретации учебной информации SCORM [7], [8] составляет от
6 месяцев до года. В рамках актуальности ускоренного изготовления ЭИ как для общеоб-
разовательных учебных заведений, так и системы высшей школы и сокращения сроков
разработки и внедрения ЭИ предлагается их собственную разработку осуществлять в
рамках двух независимых друг от друга направлений. Первое из них предполагает
проектирование и программную разработку типовых вычислительных и графических
конструкций, которые в своей совокупности обеспечивают интерпретацию отдельных
компонент [2-4] ЭИ, как например, обработка оглавления пособия, вывод анимацион-
ного или графического файла, форматированного или размеченного текста и т.д. Второе
направление предполагает разработку архива типовых размеченных HTML-файлов
(шаблонов), настройка которых осуществляется непосредственно преподавателем той
или иной дисциплины путем спецификации ранее разработанных размеченных тексто-
вых структур, графических изображений и анимационных файлов. Первое направле-
ние разработки предполагает привлечение к работе специалистов – программистов и
дизайнеров. В рамках второго разработчиком ЭИ может выступать один лишь пре-
подаватель соответствующего курса. Общее время программной реализации в обоих
случаях может быть сведено к нескольким месяцам, что обеспечит создание ряда ЭИ
по большинству дисциплин, столь необходимых в настоящее время.
Литература
1. Вуль В.А. Электронные издания / Вуль В.А. – СПб. : БХВ – Петербург, 2003. – 560 с.
2. Иванова С.Б. Модель системы оценки знаний и форм контрольного опроса / С.Б. Иванова, М.А. Ку-
рилов // Искусственный интеллект. – 2006. – № 3. – С. 468-473.
3. Курилов М.А. Дидактическая ориентация электронных изданий / М.А. Курилов // Системи під-
тримки прийняття рішень. Теорія і практика : зб. доповідей науково-практичної конференції з
міжнародною участю (7 червня 2007, м. Київ, Україна). – С. 130-133.
4. Курилов М.А. Критерии проектирования электронных учебников и средств их автоматизирован-
ной разработки / М.А. Курилов // Системы и средства искусственного интеллекта (ССИИ – 2008) :
материалы международной научной молодежной школы (пос. Кацивели, АР Крым, Украина, 22 –
27 сентября 2008). – С. 143-149.
5. Курилов М.А. Методология RAD в обучении / М.А. Курилов // Искусственный интеллект. – 2006. –
№ 1. – С. 47-56.
6. Скурихин В.И. О построении изображений некоторого класса объектов без удаления невидимых
линий / В.И. Скурихин, М.А. Курилов // Искусственный интеллект. – 2005. – № 1. – С. 101-106.
7. [Электронный ресурс]. – Режим доступа : htpp://home.click2learn.com, Click2learn, Inc.
8. Петрухин В.А. Методы и средства инженерии программного обеспечения. – [Электронный ресурс] /
В.А. Петрухин, Е.М. Лаврищева. – Режим доступа : http://www.intuit.ru/department/se/swebok/6/2.html.
С.Б. Іванова, М.О. Курилов
Електронні підручники та засоби їх реалізації
У поданій статті розглядається питання реалізації ЕВ (ЕВ – елктронні видання), також пропонуються
виняткові інструментальні можливості, при допомозі яких автоматизується сам процес їх розробки.
Статья поступила в редакцию 30.07.2009.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-8195 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-5359 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:27:24Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Иванова, С.Б. Курилов, М.А. 2010-05-14T09:49:09Z 2010-05-14T09:49:09Z 2009 Электронные учебники и средства их реализации / С.Б. Иванова, М.А. Курилов // Штучний інтелект. — 2009. — № 4. — С. 344-348. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1561-5359 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8195 004.428.4 В данной статье рассматриваются вопросы реализации ЭИ (ЭИ – электронные издания), также
 предлагаются уникальные инструментальные возможности, при помощи которых автоматизируется
 сам процесс их разработки. У поданій статті розглядається питання реалізації ЕВ (ЕВ – елктронні видання), також пропонуються
 виняткові інструментальні можливості, при допомозі яких автоматизується сам процес їх розробки. ru Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України Обучающие и экспертные системы Электронные учебники и средства их реализации Електронні підручники та засоби їх реалізації Article published earlier |
| spellingShingle | Электронные учебники и средства их реализации Иванова, С.Б. Курилов, М.А. Обучающие и экспертные системы |
| title | Электронные учебники и средства их реализации |
| title_alt | Електронні підручники та засоби їх реалізації |
| title_full | Электронные учебники и средства их реализации |
| title_fullStr | Электронные учебники и средства их реализации |
| title_full_unstemmed | Электронные учебники и средства их реализации |
| title_short | Электронные учебники и средства их реализации |
| title_sort | электронные учебники и средства их реализации |
| topic | Обучающие и экспертные системы |
| topic_facet | Обучающие и экспертные системы |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8195 |
| work_keys_str_mv | AT ivanovasb élektronnyeučebnikiisredstvaihrealizacii AT kurilovma élektronnyeučebnikiisredstvaihrealizacii AT ivanovasb elektronnípídručnikitazasobiíhrealízacíí AT kurilovma elektronnípídručnikitazasobiíhrealízacíí |