→ Пошук по сайту       Увійти / Зареєструватися

2.2.1. Документы

Некоторые текстовые документы, такие как страницы электронных задачников и тестирующих систем, требуют реакции пользователя. В простейшем случае необходимо выбрать правильный ответ из списка, в более сложном — сконструировать ответ в символьной форме. На рис. 2.2.1.1 представлена страница электронного задачника по физике. Здесь ответ конструируется путем перетаскивания с помощью мыши символов из имеющегося набора в специальную строку. В задачниках и тестирующих системах должны быть предусмотрены кнопки ввода ответа («Готов»), отказа от ответа («Дальше») и вызова помощи. Могут также подключаться калькулятор и программа построения графиков.

Рис. 2.2.1.1 Страница электронного задачника

Слайды лекционных презентаций также можно отнести к текстовым документам. Их, как правило, проецируют на экран и рассматривают с большого расстояния. Слайды не следует загромождать текстом. Размер шрифта в тексте и формулах должен быть не менее 20 пунктов. Основными элементами слайда являются рисунки, схемы, диаграммы, формулы. Широко применяется анимация при появлении и трансформации элементов слайда. Чем меньше элементов на слайде и чем они крупнее, тем лучше читается информация с большого расстояния. Не следует использовать одновременно более двух-трех цветов. При цветовой разметке следует учитывать, что на большом расстоянии лучше различаются светлые текст и линии на темном фоне. На слайде не должно быть лишних элементов управления и навигации, отвлекающих внимание. На рис. 2.2.1.2 изображен слайд лекционной презентации по физике.

Рис. 2.2.1.2 Слайд лекционной презентации

Заголовок слайда определяется названием рассматриваемого учебного вопроса. Он выводится на экран при смене слайда без анимации. При управляемом показе текст слайда, элементы рисунков и формул выводятся последовательно в соответствии с изложением материала лектором.
В правой части слайда приводятся формулы, полученные ранее и необходимые при рассмотрении текущего учебного вопроса.

В отличие от текстовых документов компьютерные модели реализуются программным способом на основе математической модели процесса или явления. Компьютерные модели могут быть использованы самостоятельно в качестве лекционных демонстраций или тренажеров, а также могут быть включены в состав текстовых документов.

Компьютерная модель, как правило, состоит из изображения (объемного или схематического) механизма, или установки, органов управления, позволяющих устанавливать параметры, запускать, останавливать работу модели, и средств визуализации состояния модели и ее параметров. Компьютерная модель сопровождается кратким теоретическим описанием изучаемого явления или процесса и описанием порядка работы с нею.

На рис. 2.2.1.3 приведена компьютерная модель изотермического процесса расширения или сжатия идеального газа, входящая в интерактивный курс «Открытая физика».

Объектом исследования является идеальный газ, заключенный в цилиндр с поршнем и помещенный в термостат, имеющий заданную температуру. Работа модели состоит в перемещении поршня под действием внешней силы. Количеством молекул под поршнем показывается, что при изменении объема изменяется их концентрация, стрелками указывается направление передачи тепла. На pV-диаграмме отражается состояние термодинамической системы. Дополнительно на другой диаграмме выводится соотношение между количеством теплоты, сообщенной системе, работой газа и изменением внутренней энергии. Органы управления состоят из кнопок «Пуск», «Стоп», «Сброс» и окна ввода значения температуры.

На рис. 2.2.1.4 представлена модель для изучения закона сохранения момента импульса, выполненная с помощью моделирующей среды Stratum 2000. Здесь изображение установки сделано трехмерным. Имеются органы управления установкой и средства визуализации ее параметров.

Рис. 2.2.1.4 Демонстрационная модель закона сохранения момента импульса

В качестве лекционных демонстраций или индивидуальных средств обучения, включенных в текстовые документы, могут использоваться также численные математические модели, в которых информация визуализируется с помощью графиков.

На рис. 2.2.1.5 приведен график распределения интенсивности света, построенный по теоретической формуле с помощью программы Microsoft Origin.

Рис. 2.2.1.5. Математическая модель распределения интенсивности света в дифракционной картине

Наиболее сложными объектами являются компьютерные модели лабораторных установок. На базе их создаются виртуальные компьютерные практикумы, тренажеры. Модели лабораторных установок могут также использоваться для лекционных демонстраций.

Модель должна воспроизводить все основные параметры реальной установки. Кроме изображения самой установки, приводятся изображения и другого оборудования: источников питания, генераторов, осциллографов и других измерительных приборов. Степень проработки изображений может быть различной, вплоть до трехмерного изображения. Должны функционировать органы управления приборами и оборудованием. Есть примеры реализации модели лабораторной установки с использованием принципа конструктора, когда установка «собирается» из набора элементов самим обучаемым. Кроме изображения оборудования, на экране должна быть таблица для записи результатов измерений. В ряде случаев целесообразно привести принципиальную электрическую схему.

Компьютерная лабораторная работа кроме самой модели установки должна содержать программу обработки результатов эксперимента и распечатки протокола работы. Кроме этого следует привести описание лабораторной работы, содержащее теоретические основы изучаемого явления, описание экспериментальной установки, порядок выполнения работы и обработки результатов, контрольные вопросы для самопроверки.

На рис. 2.2.1.6 приведена модель лабораторной установки для изучения вынужденных электрических колебаний, входящая в компьютерный практикум по курсу общей физики.

Рис. 2.2.1.6. Модель лабораторной установки для изучения вынужденных электрических колебаний

загрузка...
Сторінки, близькі за змістом