СТРУКТУРА ЕЛЕКТРОННОГО ПІДРУЧНИКА. ТЕХНОЛОГІЯ СТВОРЕННЯ ТА ВИКОРИСТАННЯ
А.А. Карасик, В.С. Третяков
Уральський державний технічний університет
Запоріжжя
Під електронним підручником розуміється ілюстрований теоретичний матеріал. Ілюстрації до теоретичного матеріалу можуть бути як статичними картинками, так і інтерактивними об'єктами (наприклад, з використанням Flash-технологій).
Однак на відміну від паперового варіанту, електронний підручник може володіти рядом додаткових можливостей, покликаних допомогти в освоєнні матеріалу і прискорити цей процес. Найпростішими з таких можливостей є пошук інформації всередині підручника з ключовим словом, гіпертекстові зміст, алфавітний покажчик, глосарій термінів, посилання на додаткову інформацію (наприклад, при вивченні хімії - можливість відобразити таблицю Менделєєва з підсвічуванням досліджуваних в даному підрозділі елементів), закладки та т. д.
Наступною сходинкою в розвитку електронного підручника є динамічне формування його вмісту з дискретних фрагментів. Фрагменти підручника можуть бути виділені відповідно до ієрархією розділів підручника. На першому етапі це дозволить користувачеві за єдиним запитом отримати текст даного його розділу будь-якого рівня.
Наступним кроком на шляху вдосконалення електронного підручника може стати створення його модифікацій, націлених на спрощення / ускладнення матеріалу, або на вивчення будь-якої конкретної теми. Це може бути здійснено за рахунок включення в модифікацію заздалегідь заданого фіксованого набору фрагментів.
І, нарешті, найбільш важливим кроком є завдання структури інформаційних зв'язків між фрагментами підручника, що враховують порядок викладу матеріалу (наприклад, зв'язок між фрагментами може вказувати на необхідність вивчення одного розділу для розуміння іншого, структура в цьому випадку буде мати вигляд дерева). Звичайно, виділення зв'язків потребують значних витрат часу від розробника, але якість електронного підручника при цьому зростає на порядок.
По-перше, отримана структура допоможе творцю курсу проконтролювати правильність викладу матеріалу (виявлення випадків, коли поняття А визначається через В, а В через А, виявлення порушень ярусности у викладі, коли поняття визначається через поняття, яке зустрінеться пізніше, формування оптимальної послідовності викладу - мінімізація відстаней між пов'язаними фрагментами, і т.д.).
По-друге, з використанням структури інформаційних зв'язків між розділами підручника можливо автоматичне формування модифікацій за потребами користувача (наприклад, виділення окремої гілки в дереві розділів підручника, що дозволяє вивчити обраний користувачем розділ і всі розділи, необхідні для його розуміння).
Сформулюємо також ряд загальних вимог до оболонки сучасного електронного курсу:
При роботі в мережевому режимі можна забувати про такий важливий (особливо дляУкаіни) параметрі, як обсяг переданої інформації. По можливості цей обсяг необхідно звести до мінімуму, тобто в ідеалі по мережі повинен передаватися тільки безпосередньо текст підручника з ілюстраціями без супутніх «технічних» даних, які зазвичай відповідають за інтерфейс підручника та тексту. Причому передавати потрібно тільки той текст підручника, який необхідний для обслуговування запиту користувача. Також бажано уникнути повторної передачі тексту.
У автоматизованої навчально-інформаційній системі «АВУС», що розробляється і використовується на факультеті дистанційної освіти Уральського державного технічного університету, електронний підручник входить в якості компонента до складу електронних курсів.
Технічні рішення, покладені в основу електронного підручника в системі «АВУС», враховують всі перераховані вище вимоги до нього, використовують систему динамічного формування матеріалу підручника і містять необхідні заготовки для реалізації можливостей, пов'язаних зі структурою інформаційних зв'язків.
Особлива увага приділялася проблемі скорочення переданої по мережі інформації.
Кожен підручник являє собою набір файлів з довільними назвами, оформлених відповідно до стандарту XHTML. Усередині файлів текст розбитий на розділи, для кожного розділу може бути заданий ідентифікатор, а також ідентифікатор розділу-батька, що дозволяє задати розташування розділу в структурі підручника.
Такий підхід має суттєві переваги. Наприклад, він дозволяє додавати нові розділи в довільне місце підручника, простим додаванням нового файлу без внесення змін до раніше створені файли.
Використовуючи спеціально створений інструмент, можна створити таблицю розділів, куди будуть винесені всі дані, необхідні для побудови і роботи зі структурою розділів підручника. Ця таблиця зберігається в окремому файлі.
Розглянемо процес роботи з підручником. Спочатку користувач відкриває стартову сторінку, єдиним завданням якої є завантаження бібліотеки функцій, що забезпечують роботу оболонки, і бібліотеки стилів, які відповідають за зовнішній вигляд інтерфейсу і самого тексту підручника. Бібліотеки можуть бути завантажені як з сервера, так і з локального комп'ютера.
Після завантаження бібліотек завантажується файл з таблицею розділів обраного підручника, на основі цих даних формується зміст підручника, що дозволяє користувачеві вибрати що цікавить його розділ.
При виборі користувачем розділу проводиться завантаження необхідного фрагмента тексту підручника, якщо він не був завантажений раніше (перезавантаження не відбувається).
Єдина вимога до комп'ютера клієнта для роботи з підручниками - наявність встановленого MS Internet Explorer версії не нижче 5.0.
Бібліотеки функцій і бібліотеки стилів передаються по мережі від сервера клієнту тільки один раз (при роботі в мережевому режимі, в локальному режимі вони розташовуються на носії інформації разом з електронним курсом), в подальшому вони завантажуються з локального комп'ютера. Однак передбачені кошти для оновлення бібліотек функцій, а також використання альтернативних бібліотек стилів для зміни зовнішнього вигляду підручника. Стартова сторінка (при роботі в мережевому режимі) включає в себе інформацію про поточні версіях бібліотек, і при необхідності, локально збережені копії оновлюються.
Як альтернатива HTML-документів можуть розглядатися такі формати файлів, як MHTML (WEB-архіви, що дозволяють зберігати текст з HTML-розміткою і картинки в одному файлі), CHM (HTML-help), PDF, а також інших. Однак ці стандарти накладають ряд серйозних обмежень, які не дозволяють в повній мірі реалізувати перераховані вище можливості, якими повинен володіти сучасний підручник.
Описані вище технології фрагментованою завантаження тексту і локального зберігання бібліотек функцій і стилів дозволили істотно знизити обсяг переданої по мережі інформації і підвищили швидкість роботи з підручником.
Аналогічний підхід найближчим часом планується застосувати до інших компонентів електронного курсу та модулів системи «АВУС», де зниження обсягу може виявитися ще більш значним.