Фрейм это структура, состоящая из набора ячеек, называемых слотами. Каждый слот состоит из имени и ассоциируемого с ним значения. Значения могут представлять собой данные или ссылки на другие фреймы. Таким образом, фреймы можно связать в сеть через слоты.
Мы накладываем ограничение на эту сеть, которая должна представлять собой дерево. Структура интерфейса, построенная с использованием этого подхода, представляет иерархию фреймов.
При проектировании интерфейса ЭУК мы выделяем в его структуре три уровня абстракции: концептуальный, логический и физический.
На концептуальном уровне интерфейс представляется как иерархия фреймов. Это представление будем называть концептуальной схемой интерфейса ЭУК.
Логический уровень задает отображение концептуальной схемы в стандартные элементы графического пользовательского. Данное представление будем называть логической схемой интерфейса ЭУК.
На физическом уровне логическая схема реализуется средствами конкретной инструментальной среды. Данную реализацию условимся назвать физической схемой интерфейса ЭУК.
Интерфейс ЭУК должен в максимальной степени учитывать индивидуальные предпочтения пользователя. Неудобный интерфейс может оказаться препятствием для успешного освоения ЭУК. Следовательно, мы должны предусмотреть максимальную гибкость настройки пользовательского интерфейса ЭУК.
Структура ЭУК должна предполагать возможность контроля со стороны обучаемого за широтой и глубиной проработки материала. Это достигается путем введения горизонтального слоения модулей курса. Интерфейс ЭУК должен предоставлять пользователю возможность навигации в иерархии модулей и горизонтальных слоев ЭУК с возможностью визуальной маркировки пройденного материала. Маркировка может проводиться в автоматическом и ручном режиме. Поддержку горизонтального слоения будем называть вертикальной навигацией с возможностью маркировки.
В соответствии со структурой ЭУК каждый модуль делится на вертикальные слои. В качестве вертикальных слоев используются следующие дидактические компоненты: теория, тесты по теории, задачи, тесты по практике, библиография и словарь терминов. Интерфейс ЭУК должен предоставлять пользователю возможность доступа к любому вертикальному слою текущего модуля. Назовем переход от одного вертикального слоя к другому горизонтальной навигацией.
Таким образом, можно сформулировать следующие требования к интерфейсу пользователя ЭУК:
1. Персонализация интерфейса: интерфейс ЭУК должен предоставлять максимальную гибкость настройки конечным пользователем.
2. Поддержка горизонтального слоения ЭУК: интерфейс должен обеспечивать вертикальную навигацию с возможностью маркировки.
3. Поддержка вертикального слоения ЭУК: интерфейс должен обеспечивать горизонтальную навигацию.
В большинстве случаев все материалы ЭУК могут предоставляться обучаемым практически в любом из известных электронных представлений — на дискетах, компакт-дисках, по электронной почте или просто выставляться на образовательном сервере (в локальной сети или через Интернет). Исключение могут составить моделирующие программы, системы для проведения итогового тестирования и т.п. — в том случае, если их работа основана на использовании информационных ресурсов сервера.
Для каждого из типов ЭУК приходится подбирать свои способы и формы представления знаний, организации пользовательского интерфейса, методов подачи материала, контроля знаний и др. А способы доставки электронных учебно-методических материалов и обратной связи выбираются в зависимости от возможностей пользователя: ЭУК на образовательном сервере — Интернет или локальном, автономный электронный учебник на дискете или компакт-диске, с использованием электронной почты для обеспечения оперативной обратной связи.
В настоящее время на практике применяются в основном следующие технологии при проектировании ЭУК:
1. проектирование на языке программирования высокого уровня в сочетании с технологиями баз данных (в том числе и мультимедийных);
2. гипертекстовые технологии;
3. проектирование с помощью специализированного инструментального средства.
При использовании языков программирования высокого уровня учебник реализуется как программный комплекс и представляет отдельный исполняемый модуль, обеспечивающий доступ к дидактическим материалам, хранящимся в базе данных. Подобный продукт может быть оснащен высокой степенью защиты — и от тиражирования, и, тем более, от несанкционированного внедрения в систему тестирования. Главное преимущество этого подхода состоит в том, что использование языков программирования высокого уровня (ObjectPascal, С++) и мощных систем управления базами данных позволяет реализовать любые авторские замыслы, тогда как прочие технологии делают это довольно сложным или в принципе невозможным. Кроме того, интерфейс программы (вид окна, расположение элементов внутри него, шрифты) будет всегда постоянным, в то время как внешний вид гипертекстового документа может весьма сильно различаться при использовании разных программ для просмотра. Как известно, недостатки нередко являются продолжением достоинств, и в данном случае это правильно. Обновление учебника требует значительных усилий специалистов по изменению кода программы, а современное программное обеспечение, необходимое для подготовки программ на языках высокого уровня, достаточно дорогостоящий продукт. При этом подготовка ЭУК с использованием технологий программирования требует участия в проекте высококвалифицированных программистов, готовых на конструктивный диалог с педагогом, а не навязывающих последнему свои решения. В конечном счете, каждый электронный учебник становится уникальным и весьма дорогостоящим продуктом, при создании которого основные усилия затрачиваются на решение чисто технических проблем. Такая деятельность целесообразна только при наличии в структуре учебного заведения или учебно-методического центра специального подразделения по подготовке электронных учебников. Самые широкие возможности для создания полноценных ЭУК дает гипертекстовая технология. При проектировании такого учебника можно заложить гиперссылки, опираясь на способности человеческого мышления к связыванию информации и соответствующему доступу к ней на основе ассоциативного ряда. В этом случае ЭУК представляет собой гипертекстовый документ, возможно и с включением динамического гипертекста. Для его создания используются языки НТМL, JavaScript, VBScript, Реrl, РНР и дополнительные программные средства, облегчающие сам процесс разработки учебника: визуальные редакторы, компиляторы гипертекста и т.п. Преимуществом электронного учебника, созданного на основе данной технологии, является платформенная независимость полученного продукта, а также универсальность его способа представления обучаемым: он может быть записан на дискеты или компакт-диск, распространяться по сети Интернет или в локальной сети учебного заведения. Кроме того, подобные учебники легко дорабатывать, что особенно важно для тех учебных дисциплин, содержание которых меняется очень часто (информатика, вопросы законодательства и т.п.). К недостаткам данной технологии можно отнести практическое отсутствие защиты от несанкционированного копирования учебника, дешифровки ключей тестов и т.д.
Особенности третьего подхода, когда проектирование электронного учебника осуществляется с помощью специального инструментального программного средства, определяются тем промежуточным положением, которое указанный подход занимает между первыми двумя. В данном случае предполагается, что работу по созданию электронного учебника предваряет разработка инструментального средства — специальной программы, позволяющей конвертировать предварительно структурированные материалы ЭУК в предусмотренную форму. В большинстве случаев такой электронный учебник является, по существу, системой управления базой мультимедиа-данных. Основными функциями такой системы являются поддержание специальных языков, предназначенных для поиска нужной информации по специальным запросам, а также представление найденной информации в удобном для обучаемого виде.
В последние годы были разработаны и получили определенную популярность различные программные комплексы, расширяющие возможности, предоставляемые технологией HTML. Их отличительной особенностью является легкость в освоении, что дает возможность непосредственно педагогам создавать профессиональные гипертекстовые учебные средства. Помимо программ из весьма популярного пакета MicrosoftOfficeпозволяющих легко трансформировать разнообразные документы в гипертекстовые, имеются средства, специально предназначенные для создания электронных книг с удобной системой навигации и поиска информации. Корпорация Microsoftактивно внедряет идею перехода к встроенным справочным системам для своей продукции на основе программы просмотра гипертекстовых документов MicrosoftInternetExplorer -системе MicrosoftHTMLHelp. Язык HTML, постепенно приобретающий статус универсального языка обработки информации, обеспечивает широкие возможности по внедрению единой идеологии.
Суть второго направления состоит в подготовке различных электронных учебных материалов для содержательного наполнения образовательного сервера, своеобразных «кирпичиков», из которых и будет слагаться единая информационная образовательная среда России. Главная роль в этом деле, конечно, принадлежит педагогам, но и для обучаемых здесь открывается широкое поле деятельности. Это может быть, например, подготовка Web-страниц, содержащих обзорные материалы и аннотированные каталоги со списками наиболее ценных источников информации (ссылок Интернет) по той или иной дисциплине, формирование баз данных в моделирующих программах и т. п. Использование гипертекстовой технологии позволит легко изменять и расширять всю систему, постоянно совершенствуя возможности работы с информацией и для педагогов, и для обучаемых.