Реферат: Обучающая программа Графика программированию в графическом режиме на языке turbo-pascal 7.x

В конце 80-х годов проблемной лабораторией электронных вычис­лительных машин Московского государственного университета была создана микрокомпьютерная система обучения "Наставник". Эта система предназначена для обучения предметам теоретического характера в вузах, техникумах, профессионально-технических училищах, общеобразовательных школах, центрах подготовки, переподготовки и повышения квалификации кадров на предприятиях. Типовой вариант системы рассчитан на обучение одновременно до 32 учащихся, обслуживаемых одним микрокомпьютером. Система проста и удобна в управлении, не требует специальной подготовки преподавателей и удобна для обучаемых. Все общение с компьютером происходит по подсказкам и контролем с его стороны. В состав аппаратуры системы входит микрокомпьютер общего назначения, дисплей с клавиатурой, гибкий магнитный диск или маг­нитная лента, принтер, специализированное оборудование для связи учащихся и преподавателя с компьютером, включающее мини терминалы, источники электропитания мини терминалов и контроллер для сопряже­ния их с микрокомпьютером, систему кабелей. Программное обеспечение системы состоит из пяти частей. Три части, "Обучение", "Экзамен", "Тест" , обеспечивают возможность проведения соответствующих заня­тий. Существуют еще две служебные подсистемы - подготовки управля­ющей информации и обработки протоколов. Программное оснащение реализовано и функционирует в диалоговой системе структурирован­ного программирования ,. ДССП , которая после ее начальной загрузки, обеспечивает всю дальнейшую работу. По вводимым с клавиатуры командам производится дозагрузка требуемой подсистемы и ввод управляющей информации . Далее система работает не обращаясь к внешней памяти. И только в конце занятия согласно вводимым командам производит распечатку и(или) запись в архив протокола. Алгоритмы функционирования основных подсистем разработаны так, что обеспечивают управление обучением и проведение экзаменов или тестов независимо от конкретного содержания учебных материалов. т.е. пригодны для автоматизированных занятий по любым предметам. Работа подсистемы "Обучение" заключается в предоставлении учебных материалов, разбитых на секции, и назначении упражнений по каждому разделу, в случае неверных ответов обучаемому выдается справка, поясняющая суть ошибки и отсылающая к необходимому абзацу инструк­тивного текста. В отдельных случаяx назначаются дополнительные упражнения. В случае успешного ответа на все вопросы по разделу обучаемый переходит к изучению следующей секции. В случае неверного ответа - возврат в предшествующую секцию или отправка к преподава­телю. Подсистемы "Экзамен" и "Тест" предназначены для контроля знаний и умений. В режиме "Экзамен" обучаемый получает от преподавa- теля набор секций, в которых получает определенное преподавателем число упражнений с ограниченным числом попыток ответов. Верные ответы подтверждаются, а неверные отрицаются, однако справки не выдаются. "Тест" отличается от "Экзамена" тем, что каждый учащийся отвечает на все имеющиеся в учебном материале вопросы, причем попытка ответа предоставляется только одна. Ответы не подтвержда­ются и не отрицаются. Вся работа учащегося протоколируется . Учебно-мето- дическое оснащение наименее фиксировано и наиболее открыто для наращивания и развития. Жестко определены только форматы и правила оформления учебных материалов. Никаких ограничений по тематике и содержанию учебных материалов, равно как и методик или дидактических приемов, кроме необходимости выражаться в форме множественного выбора, нет. Подробнее о микрокомпьютерной системе " Наставник" можно прочитать в [1].

В период с 1991 по 1994 годы Российским НИИ информационных систем по заданию государственного комитета высшей школы России были проведены четыре конкурса "Электронный учебник", В результате этих конкурсов в фонде РосНИИ ИС накоплено более 150 компью­терных обучающих программ готовых к распространению на IBM PC и

совместимых с ними. Их классификация и краткая характеристика, применяемых в них методов подробнее приведена в [2] Среди этих программ можно выделить следующие основные группы : инструмен­тальные системы , прикладные пакеты, учебные пакеты. Инструмен­тальные среды предназначены для создания компьютерных обучающих программ. Они сокращают трудоемкость при создании этих программ, то же время дают возможность легко участвовать в разработке прог­рамм преподавателям, не являющимся квалифицированными программист ми. Примерами отечественных инструментальных сред могут служить такие системы как "Адонис", "Урок", "Аосмикро", "Сценарий" и др.. Недостатком таких систем является то, что они дорогостоящи. Кроме того для эффективного применения инструментальных систем необходимо привлечение стабильной группы специалистов, что создает определенные трудности. Обучающие программы могут создаваться на базе прикладных пакетов, которые позволяют преобразовывать математические выраже­ния, производить вычисления, строить графики, обрабатывать экс­пертные данные и т.п. ... По сравнению с инструментальными средами прикладные пакеты дешевле, более универсальны, доступны широкому кругу пользователей. Альтернативой прикладным пакетам могут служить учебные пакеты.

В общем случае компьютерные программы учебного назначения можно разбить на следующие группы:

1) компьютерные учебники;

2) предметно-ориентированные среды (микромиры, моделирующие программы, учебные пакеты);

3) лабораторные практикумы;

4) тренажеры;

5) контролирующие программы;

Проблема практического применения ЭВМ в учебном процессе продолжает стоять и сейчас. Важно использовать все новейшие достижения науки и техники для более эффективного обучения школьников, студентов, специалистов самых разных специальностей, На кафедре общей физики Новосибирского государственного универ­ситета компьютеры при чтении лекций начали использовать около 10 лет назад. С 1992 года здесь ведутся разработки по созданию универсального автоматического комплекса, предназначенного для лекционных демонстраций. В комплекс входят персональные ЭВМ, видеоаппаратура, TV-мониторы и программное обеспечение. К настоя­щему времени уже создан и действует макет такого комплекса, лекционная мультимедиа аудитория ("ЛЕММА"). Программное обеспечение - это полный набор средств создания, модификации и воспроиз­ведения мультимедиа продуктов, предназначенных для сопровождения лекционных курсов. Мультимедиа продукт создается из слайдов(гра­фических изображений в стандарте PCX) , анимации (анимационных сюжетов в стандарте FLI), задач (исполнимых программ DOS) и видео сюжетов, записанных на видеокассетах в стандартах PAL/SECAM. Муль­тимедиа продукт включает информацию о демонстрационных единицах и их расположении на информационных носителях, названия демонстрации и способы их представления. Программы обеспечение выполнено в сис­теме Turbo-Pascal с использованием стандартной библиотеки Turbo Vision и состоит из трех основных программ:

1) Программа "Планировщик лекций". Выполняет функции создан* настройки и модификации мультимедиа продуктов, вставки в продукт новых и изъятие устаревших материалов, просмотр материалов, планирование сценарием для лекционной работы. В режиме разметки видео­фрагментов выполняет полный набор функций управления видеоаппаратурой и обеспечивает разметку выбранного видео сюжета.

2) Программа "Ассистент". Предназначена для предоставления демонстрационного лекционного материала в процессе лекций. Матери ал выбирается в соответствии со сценарием.

3) Программа "Демонстратор анимации" . Данная программа осу­ществляет демонстрацию анимационных сюжетов в стандарте FLI аниматора Autodesk Animator и организует управление анимацией в ходе исполнения. Возможна приостановка воспроизведения. Для пояснения представляемого материала используется "указка" - графический курсор, управляемый манипулятором "мышь".

Сценарий лекций составляется методистами - профессиональными лекторами - применительно к конкретной тематике лекций с учетом подготовки аудитории. Более подробно данный метод описан в [3]

Все описанные выше обучающие средства и методы имеют общую цель - максимально возможное использование компьютера в процессе обучения. Однако, они не решают задачу , поставленную перед разработчиком темы данной дипломной работы. Поиски наиболее рационального решения вопроса применения ЭВМ в обучении идут и сейчас. Разработка данной дипломной работы - это еще одна попытка использовать компьютер как средство обучения.

1.2. Назначение программы для обучения работе в графическом режиме

1.2.1. Роль ЭВМ в учебном процессе СПГУАП

В учебном процессе очень важна в последнее время роль ЭВМ. Научно-технический прогресс требует от учебных заведений оперативности в решении вопросов технического обеспечения учебного процесса. Однако, слабое финансирование не позволяет в полной мере соответствовать этим требованиям.

В настоящее время вычислительная техника развивается доста­точно быстро. Появляются Как новые машины, так и все более слож­ное и разнообразное программное обеспечение. ЭВМ входит в нашу жизнь все больше и в самых различных областях науки и производ­ства, сферы обслуживания и образования. Потребность в грамотных пользователях возрастает с каждым днем. ЭВМ прочно вошли в учебный процесс Санкт-Петербургской Государственной Академии аэрокосмического приборостроения. Академия имеет кафедру "Вычис­лительных машин", которая готовит специалистов по вычислительной технике. Помимо будующих программистов-электронщиков на кафедре проходят подготовку и студенты других специальностей. Студенты изучают курсы "Алгоритмизация и программирование", "Языки прог-рамирования", "Вычислительные комплексы, системы и сети" и др..

Лаборатории кафедры оснащены персональными ЭВМ, микроЭВМ, имеется класс аналоговых вычислительных машин, вычислительный центр, установлена локальная сеть. Студенты Академии учатся пользоваться компьютером как помощником в учебе. Они приобретают навыки работы на компьютере, учатся программировать . В Академии на многих кафедрах введены курсы лабораторных работ на компьютере. Они пред­ставляют собой набор контрольных работ. В частности, такие прог­раммы введены по курсам "схемотехника", "охрана труда". На кафедре экономики введен курс лабораторных работ на компьютере. Программа предоставляет студенту возможность смоделировать то или иное произ­водство и самому проследить результаты его работы, в затем сделать выводы. Такие программы повышают интерес студентов к предмету, дают возможность получить навыки работы с компьютером, сокращают время на изучение той или иной темы, освобождают преподавателя для индивидуальной работы со студентами.

Компьютеры прочно вошли в учебный процесс СПГУАП. Это обеспечивает высокое качество подготовки специалистов по всем специальностям.

1.2.2. Методика обучения с помощью обучающей программы

Данная обучающая программа предназначена для студентов младших курсов Академии аэрокосмического приборостроения. Она восполняет отсутствие курса лекций по теме "Графический режим языка Turbo-Pascal".

Теоретический материал изложен следующим образом. В начале раздела приводится его краткое содержание и цели его изучения. Затем приводятся названия процедур и функций с параметрами , а ниже описываются их назначение и роль параметров. Название процедур и функций для наглядности выделены красным цветом . Процедуры и функции, требующие иллюстрации содержат графические комментарии.

Одновременно с теоретическим материалом программа содержит контрольные вопросы. Это обеспечивает возможность студенту самос­тоятельно изучить предлагаемый материал и самостоятельно проверить свои знания. После изучения тем 3-7 студенту предлагается отве­тить на четыре вопроса, случайным образом выбираемые из имеющихся в базе данных. Контрольные вопросы оформлены следующим образом. Сам вопрос расположен наверху экрана. Ниже приведены четыре вари­анта ответов. Студенту предлагается выбрать правильный и ввести его номер. Такая форма вопросов удобна . Практически студенту необходимо найти все ошибки в приведенных вариантах ответов . Необходимо помнить при написании базы данных, что при такой форме контрольных вопросов нецелесообразно приводить варианты ответов типа "Да", "Нет", "Возможно". И вопросы должны формулироваться соответственно.

За работу с контрольными вопросами студенту выставляется оценка. Выставляемая оценка может быть занесена преподавателем в журнал, а может быть использована и как итог самоконтроля при самостоятельном обучении с помощью компьютера.

Программа для обучения работе в графическом режиме языка Turbo-Pascal содержит 7 разделов:

1) программирование графических режимов;

2) управление курсором и полем рисования;