Чорномаз И.К.,  д.т.н. Мусиенко М.П.

Черкасский государственный технологический университет

разработка структуры учебного материала
электронных учебников

Одним из важных элементов в образовательном процессе является учебник. Однако в Украине существует острая нехватка печатных изданий. Данная проблема может быть частично решена за счет выпуска, распространения и использования электронных учебников (ЭУ). Проведенный анализ доступности ЭУ показал, что практически все электронные учебники доступны только узкому кругу разработчика и не доступны широкой общественности. Причин здесь несколько, одна из которых – ограниченный доступ к сети Интернет, которая является основной средой для распространения ЭУ. Альтернативой могут быть сети мобильных операторов, по которым могут распространяться ЭУ [1]. Так с помощью SMS сообщений можно пересылать реквизиты учебника, информацию о его приобретении (ссылки для закачки, контактная информация авторов и др.), ключевые слова и т.д. С помощью МMS сообщений можно пересылать мультимедийные вставки, целые разделы и даже учебники целиком (при их небольшом количестве). Любое фрагмент учебника или он весь целиком может быть отправлен с использованием сервисов GPRS и EDGE.

В настоящее время существует хорошо отработанная методология создания ЭУ и других компьютерных обучающих систем, которая широко рассмотрена в работах ряда ученых. Важным элементом при разработке ЭУ является разработка его структуры. Известные модели позволяют создавать ЭУ, которые удобны для работы в сети (например, в режиме онлайн), однако они непригодны для разработки ЭУ, которые будут распространяться с помощью сервисов GSM сети. Поэтому целью данной работы является разработка новой модели представления учебного материала электронного учебника, который будет распространяться по каналам мобильной связи.

Структуру предметной области ЭУ в виде семантической сети показана на рис. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 1. Структура учебного материала электронного учебника

 

На рис. 1 структурные единицы представлены вершинами графа, отношения – ребрами и гиперребрами (овалами). Каждый i-тый раздел на слое VR может быть декомпозирован во множество подразделов на слое VPR, каждый i-тый подраздел на слое VРR может быть декомпозирован во множество пунктов на слое VP и т.д. 

Между вершинами существуют отношения трех типов: иерархические, которые образуют древовидную структуру; просмотровые последовательности, которые в данной модели бывают линейные и дискретно-линейные; семантическими (ассоци­ативными), которые образуют сетевую структуру.

Согласно рис. 1 учебный материал позволяет выделить следующие основные уровни представления в базе знаний ЭУ:

,                                  (1)

где  VU – учебный материал ЭУ в целом (1-й слой сети); VR – множество разделов, т.е. часть семантической сети, соответствующая 2-му слою; VРR – множество подразделов, т.е. часть семантической сети, соответствующая 3-му слою; VР – множество пунктов, т.е. часть семантической сети, соответствующая 4-му слою; VРР – множество подпунктов, т.е. часть семантической сети, соответствующая 5-му слою; Int – множество взаимосвязей между кадрами.

Отношения следования разделов и подразделов, пунктов и подпунктов, обобщенных характеристик моделей по уровням представляются в виде:

,                                    (2)

где  SVR – слой иерархии семантической сети, отражающий представление учебного материала на уровне разделов; CVR – отношение следования разделов на множестве {VR}. H(SVR) – множество обобщенных характеристик модели материала уровня разделов.

Аналогично раскрываются третий, четвертый и пятый слои иерархии сети.

Отношения следования между кадрами (CVR, CVРR, CVР и CVРР) определяются матрицей очередности и матрицей базовых ключевых слов. Множества обобщенных характеристик моделей материалов на уровнях (H(SVR), H(SVРR), H(SVР) и H(SVРР) определяются матрицей приоритетов и матрицей свойств кадров.

Таким образом, в работе описана структура учебного материала электронного учебника, который может быть распространен с помощью сервисов GSM сети.

 

Литература:

1.       Шарапов В.М., Мусиенко М.П., Чорномаз И.К. Основные проблемы разработки и распространения электронных учебников в высшей школе // Вісник Черкаського державного технологічного університету. –  2007. – №1. – С. 166-168.