Высшая математика для будущих инженеров».

В качестве источника для создания ЭУМП было избрано учебное пособие
«Высшая математика для будущих инженеров».
В соответствии с принципом квантования материал был разбит на модули, составленные из
тем, минимальных по объему и законченных по смыслу.
После запуска файла start.exe и последовательных переходов с помощью кнопки
мы останавливаемся на окне, которое содержит перечень тем, с которых начинает ся
рассмотрение основных положений каждого модуля.
Кнопка
запускает схему интеграции высшей
математики с инженерными дисциплинами, представленную картинкой в
виде «непрерывной» последовательности кадров (анимации).
На каждой странице пособия находятся методические рекомендации
работе с ЭУМП и учебным материалом, который в нем содержится.
к
Соответственно принципу полноты содержание и структура каждой темы определялись
так, чтобы студент имел возможность получить направление своей деятельности на уровне
задач, действий, операций для получения знаний, умений и навыков, предусмотренных
учебным материалом данной темы.
Таким образом, мы предлагаем следующая структура, общую для всех тем, включающую
примеры профессионально ориентированных заданий, обоснование которых «на языке
высшей математики» оказывает содействие формированию профессионально качеств
будущих инженеров. Первая страница каждой темы модуля начинается с вопроса «Зачем
изучают ... ?»
Теоретическому ядру соответствует кнопка
Изучение примеров, которые иллюстрируют теоретические понятия и примеров
пошагового решения типичных задач начинается после запуска кнопки
Работа с профессионально ориентированными заданиями, с пошаговым решением
начинается с кнопки
В учебнике содержатся тестовые задания для самостоятельного решения
Различные учебно-методические справки запускаются кнопкой
В учебнике содержится руководство по решению заданий, которые предлагаются
для контрольной работы или решебник
В соответствии с принципом наглядности каждый блок модуля составлен из кадров с
минимумом текста и использованием визуальной поддержки, которая облегчает
понимание и запоминание новых понятий, утверждений и методов.
Нами использовались следующие средства визуализации: выделение объектов цветами,
а также появление или исчезновение объектов; последовательное представление
информационной поддержки в виде дискретной цепочки статических кадров
(возможно, с изменением цвета); представление традиционной картинки (черчение,
графика) в виде «непрерывной» последовательности кадров (анимация).
Соответственно принципам разветвления и регулирования система навигации
обеспечивает прямые переходы от любой страницы к главной странице темы,
к содержанию и к предметному указателю, любые переходы между блоками одной
темы и разных тем, связь между которыми предусмотрена
а также вперед и назад по уже пересмотренной последовательности кадров.
Последовательность рекомендованных переходов определена содержанием.
В соответствии с принципом компьютерной поддержки ЭУМП интегрирован с
программными средствами: CAS, ППС, ЕДК. В электронном учебнике предусмотрены
все уровни компьютерной поддержки: от минимальной (моделирование условия) к
полному решению задачи или ее шага с помощью CAS или ППС.
Например, во время работы с блоком Моделируем студентам предлагается задача с
пошаговым решением.
На каком-либо из шагов решения задачи, после установления тестовых версий Maple 13 и
MathCad 14, будущим инженерам предлагается рассмотреть процедуру решения систем
линейных алгебраических уравнений с помощью соответствующих CAS. Кнопки
вызывают учебно-методические инструкции по овладению этими
программами.
Соответственно принципу поэтапного усовершенствования сначала было создано,
апробировано и введено в учебный процесс 1-ую версию ЭУМП. Сразу же вносились
изменения, которые учитывали результаты апробации; расширялись дидактические
функции с применением средств мультимедиа.
Для активизации самостоятельной деятельности студентов по изучению учебного
материала каждая тема содержит блок Тесты для самопроверки,
а ко всему модулю создан блок решебник.
Во время индивидуального выполнения задач из блока Тесты для самопроверки студент
имеет возможность воспользоваться системой информационных поддержек в кратком
виде
или более детальном, развернутом
По мере выполнения задачи (их количество составляет от 15 до 22) усложняются.
Дифференцированный подход к подбору системы заданий предоставляет возможность
накопления баллов с конкретизацией результата, где указаны замечания, недостатки и
рекомендации относительно дальнейшей деятельности будущих инженеров.
Блок решебник, который содержится в ЭУМП, создан с целью самостоятельной
подготовки студента по соответствующим рекомендациям (на уровне задач, действий,
операций) к контрольной работе модуля.
Проблему отсутствия детальной классификации типичных заданий по методам их
решения решает методика, которая использует классификацию и систематизацию
типичных заданий соответственно целям обучения. Для этого необходимо четкое
определение тех умений, которыми следует овладеть студентам. Для формирования
каждого из умений подбираем соответствующую задачу, отводим для этого
специальный блок и выстраиваем эти блоки соответственно логике изложения учебного
материала.
Размещаем в каждом блоке общую постановку задачи, теоретическое ядро, план
(алгоритм) её решение, один или нескольких примеров для самостоятельного решения
с ответами
Чёткая без лишних деталей формулировка общей постановки задачи должна
охватывать одновременно более широкой круг задач, которые решаются по общему
плану (алгоритму). Прохождение алгоритма происходит при помощи нажатия
кнопки
. В случае необходимости возможно возвращение к предыдущему
шагу.
К каждой задаче определяется конкретная компьютерная поддержка. Предполагается,
что ряд операций, которые уже усвоены студентами, среди которых рутинные
вычисления и громоздкие преобразования, отвлекают внимание будущих специалистов
от сути моделирования и усложняют понимание учебного материала. Компьютерная
поддержка реализуется с помощью программных средств, среди которых ППЗ и CAS.
Во
время
отбора
примеров
задач
целесообразно
руководствоваться следующими правилами:
 решение
одного
типичной
задачи
может
быть
проиллюстрировано одним или несколькими примерами,
охватывающими все возможные частные случаи, которые
содержатся в общей постановке задачи;
 примеры должны быть сформулированы в точном
соответствии с общей постановкой задачи, а их решения –
точно отвечать плану (алгоритму) решение;
 примеры должны быть стандартными, то есть использовать
значения параметров, которые не требуют для их решения
никаких предыдущих искусственных преобразований.
Сформулированные требования дают возможность применять
решебник не только во время домашней подготовки к контрольной
работе, но и в аудитории в качестве практического руководства к
решению задач.
Соответственно принципу адаптивности все файлы ЭУМП выполнены в открытых
форматах (HTML). Это дает возможность использования ЭУМП в процессе обучения в
соответствии с потребностями конкретного пользователя, варьировать глубину и
сложность материала, который исследуется, и его прикладную направленность в
зависимости от будущей специальности студентов, а также модифицировать электронные
документы с целью преобразования ЭУМП в личного электронного помощника будущего
инженера (электронный учебник)
Рассмотрим использование формата HTML, продолжая создание электронного
учебника с наполнением его веб-страницами.
На предыдущем занятии нами были добавлены несколько страниц. Напомним, как
это делалось.
Добавим новую страницу, на которой расположим элементы позволяющие выводить
различные материалы на экран.
Добавляем новую страницу (Верхнее меню - Страница - Добавить).
Новая страница добавится в самый конец. Изменить порядок их расположения можно в
Просмотрщике проектов перетащив интересующую Вас страницу по списку в нужное
место. Если материал должен быть расположен в начале учебника, передвигаем страницу в
начало списка.
На последующих двух новых страницах расположим два новых объекта Веб.
Веб-объект позволяет отображать в окне вашей программы интернет-страницы. Эти
страницы могут быть расположены, несмотря на свое название не только в интернете,
но и на вашем компьютере. В формате интернет-страниц удобно отображать текстовый
материал с любым графическим оформлением, что наиболее подходит к лекциям.
Добавляем Веб объект на страницу Page3
Поле URL (адрес) пока оставляем пустым. Во первых т.к. у нас еще нет
подготовленных материалов, а во вторых этот параметр необходим указывать в
свойствах страницы Page3 иначе это вызывает некоторые ошибки в работе
программы (их описание не входит в материал лекций).
В итоге получаем:
Приступим к наполнению станиц лекционным материалом .Для этого нам
понадобится программа - HTML-редактор - это есть редактор веб-страниц. Большей
частью при создании веб-страниц приходится редактировать обычный текст, Если
Вы знакомы с редактором Word, то работа с редактором веб-страниц Вас не
затруднит.
Выбрать веб-редактор достаточно сложно, потому что их огромное количество, мы
остановимся на бесплатном, визуальном, простом редактор, входящем в комплект
SeaMonkey. Скачать его можно на сайте http://mozilla-russia.org/products/seamonkey/
После установки программы запустит редактор можно через меню - Окно - Компоновщик.
Вы получаете такое окно визуального редактора HTML. Его дальнейшее редактирование
производится путем ввода с клавиатуры или копирования из готовых документов текста.
Введем такой текст в окне программы. Вторая строка будет служить для перехода к
следующей HTML-странице.
И сразу создадим еще одну страницу такого вида с возвратом к предыдущей .
Все нужные нам файлы, используемые в нашей программе необходимо для удобства
сохранять в нашем проекте. Они сохраняются по адресу: Мои документы,
AutoPlayMediaStudio, Projects, My Project, CD_Root, AutoPlay, Docs. После создания этих
страниц свяжем их гипер-ссылками
Для этого выделяем в данном случае слово «Далее» это как мы говорили ранее будет
переход к следующей странице и нажимаем кнопку «Ссылка»,
/ В окне Свойства ссылки жмем кнопку «Выбрать файл» и выбираем файл второй нашей
страницы. Получаем следующее:
Слово «Далее» получило
синюю подсветку и стало
подчеркнутым, это говорит о
том, что ему была присвоена
ссылка на нашу страницу.
Тоже самое делаем со вторым файлом, только в нем делаем ссылку в слове
«Назад» к возврату на предыдущую страницу HTML. Таким образом, в
электронном учебнике можно реализовать достаточно сложный по структуре
гипертекстовый документ, будь то оглавление с быстрым переходом к любой
части документа, ссылки по тексту к различным разъяснениям, скрытые
подсказки в тестах, громоздкие рисунки или формулы и прочее.
Теперь, когда заготовка, в которой
может быть размещена лекция, готова,
вставим ее в нашу программу.
Откроем программу на странице с Вебобъектом и откроем свойства
страницы.
Выбираем вкладыш
«Сценарий»
В сценарии выберем
категорию Web
В ней выберем действие LoadURL
(загрузка страницы из указанного
адреса)
«Далее»
Выбираем адрес страницы . Она расположена у нас в проекте в каталоге Docs. Для
быстрого перехода к нему имеется кнопка «Мой Проект».
Выбираем нашу страницу здесь она называется1 (лекция 1) Кнопка «ОК», затем
кнопка «Готово».
В результате получаем сформированную команду вызова в окне WEBстраницы из указанного места на диске под названием l1.html.
В процессе формирования запроса в данное окно можно загружать не
только файлы, находящиеся на вашем компьютере, но и сайты из
интернета. Это дает возможность, при имеющемся доступе в интернет
получать дополнительные данные, хранящиеся на различных интернетресурсах (вебквесты).