dipl (664112), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

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;

3) формирование прямолинейных монохромных изображений;

4) управление цветом и стилем изображений;

5) программирование цветных криволинейных изображений;

6) формирование графических текстов;

7) программирование динамические озвученные сцены;

Первый раздел посвящен графическим режимам. В разделе, на базе элементарной структуры Turbo-Pascal-программы, показано использование графических средств языка. Здесь изучаются процедура вхождения в графический режим, UnitGraph, процедура восстановления текстового режима, CloseGraph, процедура изме­нения графического режима и процедура восстановления исходного текстового режима. В разделе приводится описание вспомогательных процедур и функций, с помощью которых можно получить справки о текущем графическом режиме и графическом адаптере. Этот раздел вводит студента в курс изучаемой темы. Знание этого раздела будет необходимо при написании любой программы с использованием графики.

Второй раздел содержит информацию также необходимую для любой работы в графическом режиме. Он посвящен процедурам управления курсором и полем рисования. В языке существует возможность переме­щать курсор относительно исходного положения без рисования. Воз­можно определять координаты курсора. Это бывает необходимо, когда координаты очередного местонахождения курсора заранее неизвестны. В данном разделе описаны процедуры очищения экрана, установки пря­моугольного окна, очищения открытого окна, возвращение параметров активного окна.

Система меню данной обучающей программы дает возможность обучаемому самому уста навивать порядок изучения разделов. Однако, автор рекомендует начать изучение разделов в порядке их следования Если обучаемый уже владеет информацией, содержащейся в первых двух разделах, то их можно просто просмотреть, чтобы еще раз вспомнить возможности графического режима. Такой просмотр не займет много времени, но поможет быстрее и точнее ответить на контрольные вопросы следующих разделов.

Третий раздел посвящен формированию прямолинейных монохром­ных изображений. Цель данного раздела обучить студента пользовать­ся операторами построения прямолинейных фигур: отрезков, прямоугольников, параллелепипедов и ломаных линий. Рассматривается возможность закраски фигур определяемым предварительно стилем и цветом. Изучив этот раздел студент должен не только научиться строить фигуры с использованием приведенных процедур, но и видеть разницу между аналогичными с первого взгляда процедурами, находить наиболее рациональное решение поставленной задачи. На это обраща­ется большое внимание в контрольных вопросах.

Этот и все последующие разделы содержат после теоретической части контрольные вопросы. Обучаемому предоставляется возможность дважды через меню войти в каждый из этих разделов. При этом повторное изучение теории обязательно. После ответов на вопросы выстав­ляется оценка. Эта оценка хранится в разделе "Результаты Вашей работы". Таким образом можно получить две оценки за одну тему. Обе они будут зафиксированы и учтены при выставлении оценки работы за сеанс. Все дальнейшие разделы включая третий посвящены непосредст­венно формированию графических изображений. Они по сути самостоя­тельные под темы. Однако, каждый следующий раздел содержит часть информации предыдущий разделов, опирается на эту информацию, ис­пользует в приводимых примерах и в контрольных вопросах. Поэтому и последующие разделы рекомендуется в первый раз изучать в порядке их следования.

Четвертый раздел знакомит с операторами управления стилем и цветом изображений. В данном разделе приведены процедуры установки цвета фона и цвета рисования, процедуры изменения одного или нес­кольких цветов палитры, а также процедуру дающую справочную инфор­мацию о текущей цветовой палитре. Цветовая палитра проиллюстриро­вана. Приведен пример и стандартных стилей закраски. Изучив данный раздел студент получает возможность управлять стилем рисо­вания, а именно: устанавливать тип контурных линий (один из четы­рех стандартных или нестандартный), устанавливать стиль закраски (один из 12 стандартных) или формировать свой, нестандартный образец закраски. Приведено также описание справочных процедур возвращающих значение текущих цвета и стиля рисования.

Пятый раздел посвящен криволинейный изображениям. В нем студент сможет ознакомиться с процедурами построения дуг окруж­ности и эллипса, контуров окружности и эллипса, круга, секторов криволинейных фигур, а также с процедурой закраски ограниченных областей, закрашенного эллипса и сектора. Данные процедуры про­иллюстрированы и это дает возможность быстрее разобраться в их возможностях. При формировании иллюстраций к данным процедурам были использованы различные цвета и стили закраски. Это обеспе­чивает повторение уже изученного в разделе четыре материала. Пятый раздел знакомит студента с понятием генератора случайных чисел и функцией возврата случайного числа.

Шестой раздел назван "Формирование графических текстов". Он посвящен операторам языка, с помощью которых возможно формиро­вать стандартные шрифты (один растровый и четыре штриховых) и нестандартные (их количество зависит от содержимого внутренней таблицы шрифтов компьютера). Примеры этих шрифтов приведены в качестве иллюстраций в программе. В этом разделе рассматривается возможность изменения пропорций штриховых шрифтов, вспомогатель­ные процедуры возврата ширины заданной текстовой строки, привязки выводимого текста к текущему положению курсора, возврат параметров текущего текстового шрифта. Вывод символьной строки осуществляется с помощью процедур OutText и OutTextXY. Они также рассмотрены в разделе. Знание возможностей языка Turbo-Pascal, в частности графи­ческих шрифтов, дает возможность более полно их использовать. Поэтому изучение данного раздела не менее важно чем изучение преды­дущих .

Последний раздел программы является наиболее сложным для изу­чения, однако и наиболее интересным с точки зрения будущего прог­раммиста. Он знакомит со способами программирования эффектов муль­типликации с использованием динамической и видеопамяти компьютера, программированием звуковых эффектов с использованием одноканального звукогенератора. Здесь рассматриваются наиболее общие приемы мульти­пликации, основанные на предварительном формировании, сохранении и быстром выводе, если требуется с наложением, на экран статических изображений. Это обеспечивается наличием средств работы с динами­ческой памятью компьютера и возможностью использования страничной организации его видеобуфера. Программа знакомит студентов с соот­ветствующими процедурами. В качестве иллюстрации приведен пример создания эффекта движения вдоль экрана объекта в области 50x50 пикселов. Создание звуковых эффектов с использованием одноканального звукогенератора сводится к включению, выключению и программированию определенных законов изменения частоты звукогенератора. Это дела­ется с помощью процедур Sound и NoSound. В программе также приведен пример использования звукогенератора.

Характеристики

Список файлов реферата