1. Формулировку вопроса или задания, которое обучаемый должен выполнить;
2. Форму ответа;
3. Верный ответ;
4. Как разбить верный ответ на фрагменты с учетом знаков для внесения их в палитру, содержащую элементы конструируемого ответа;
5. Хотя бы один неверный элемент, который следует добавить в палитру.
Если преподаватель желает реализовать проверку знания формулировок понятий, теорем, и проч., то он может использовать для ответа текстовую палитру. Для этого при подготовке такого контрольного вопроса следует:
1. записать формулировку вопроса,
2. дать формулировку ответа, выделив в ней слова, которые должны будут быть удалены из конструкции ответа,
3. занести выделенные слова в текстовую палитру,
4. дополнить палитру хотя бы одним неверным словом.
Предметный указатель наполняется автоматически, при этом используется информация, указываемая при создании терминальных текстов. Терминальные тексты сортируются в алфавитном порядке их названий, к каждому прикрепляется ссылка на соответствующий раздел теории.
Работа по оформлению КУ включает в себя следующие действия:
1. занесение в информационную базу КУ полного названия КУ,
2. занесение в информационную базу КУ фамилии автора,
3. занесение в информационную базу КУ года создания КУ,
4. выбора изображения, которое требуется показать обучаемому в начале работы с КУ.
Окно «оформление учебника» разделено на две части, в левой из которых располагается панель ввода информации, а в правой расположена область просмотра, в которую выводится стартовое окно КУ в том виде, в каком оно будет представлено обучаемому.
По завершении работы по внесению материалов в информационную базу КУ следует выполнить следующие действия:
1. убедиться в полноте внесенной информации, отмечая маркером «галочка» узлы дерева в окне «Оглавление учебника», работа с которыми завершена,
2. найти в папке с программой папку, которая была указана на этапе создания информационной базы.
Эта папка содержит информационную базу КУ.
3.3 Инструкция по практическому использованию компьютерного учебника в учебном процессе
Для начала работы с интернет-учебным пособием необходимо подключить компьютер к интернету и зайти на сайт кафедры «Математическая кибернетика» dep805.ru.
Интернет-учебное пособие «Нелинейная теория устойчивости» представляет собой HTML страницу, состоящую из 3-х областей: верхней («вернуться на главную страницу»), левой (содержание) и правой (основное окно).
В левой части Интернет-учебного пособия находится содержание, представляющее собой ссылки на разные разделы и подразделы учебника. Содержание представляет собой простой в использовании список гиперссылок, который можно использовать в любых браузерах. Содержание включает две главы («Классический метод функций Ляпунова в теории устойчивости движения» и «Теоремы об асимптотической устойчивости с двумя функциями Ляпунова»), каждая из которых разбита на параграфы, тестирование и предметный указатель.
В правой части находится главное окно, в котором отображаются текст, формулы и рисунки. Главное окно дополнено средствами навигации: кнопками «В начало», «Назад», «Дальше» и полосами плавной прокрутки, которые позволяют сдвигать текст не более чем на два экрана. Это сделано для удобства усвоения информации.
С любой страницы учебника можно вернуться на главную с помощью ссылки «Нелинейная теория устойчивости», расположенной в верхней области окна.
С целью проверки знаний обучаемого в конце каждой главы создан раздел «тестирование», представляющий собой набор вопросов по изученному материалу. Вопросы включают в себя основные определения, теоремы и леммы, необходимые для понимания материала.
Предметный указатель является последним разделом учебника и позволяет открывать искомые разделы учебника во всплывающем окне. Предметный указатель представляет собой простой в использовании список гиперссылок, расположенных в алфавитном порядке, что существенно облегчает поиск необходимого материала. Алфавитно-предметный указатель включает в себя ключевые определения, теоремы, примеры.
4. Технология создания компьютерного учебника
4.1 Перевод текста из формата TEX в формат HTML
Оформление научных документов, включающих формулы, всегда было делом трудоемким. Еще 15 лет назад в напечатанный на машинке текст математические выражения вписывались вручную, размечались специальным образом и в таком виде шли в набор, после чего долго и мучительно вносились необходимые правки. Затем на помощь пришли компьютеры, использование которых, конечно, значительно упростило эту процедуру, но всех проблем, увы, не решило. В частности, поскольку разные приложения обеспечивают работу с формулами различными способами, их преобразование из одного формата в другой является задачей далеко не тривиальной.
Для внесения в компьютерный учебник автору данного дипломного проекта был предложен теоретический материал в формате TEX, но наполнение информационной базы КУ в программной среде TBBuilder 2 возможно только материалом в формате Word или HTML. Отсюда возникла задача перевода предложенного текста из формата TEX в любой из этих двух форматов.
Созданная Дональдом Кнутом система верстки математических текстов TeX буквально сразу завоевала признание профессионалов, постепенно была расширена многочисленными шрифтами, надстройками, дополнениями и в конце концов фактически стала стандартом в большинстве научных изданий. Причины такого успеха сегодня хорошо известны: исключительное качество работы TeX, адаптируемая архитектура и, конечно же, бесплатность, особенно актуальная для наших западных коллег, отличающихся трепетным отношением к авторским правам и лицензионной чистоте.
Правда, работа в этой системе сродни программированию, и, следовательно, требует определенного периода обучения – тем большего, чем лучших результатов вы хотите добиться. Естественно, для многих специалистов – математиков, физиков, экономистов – это непрофильный вид деятельности. Потому неудивительно, что современные ученые и студенты, избалованные графическими интерфейсами, предпочитают более простые способы оформления формул – будь то WYSIWYG-надстройки к TeX (лучшие из которых, к сожалению, достаточно дороги) или мощные современные текстовые процессоры вроде Microsoft Word, располагающие для этого собственными инструментами.
Последними, кстати, не гнушаются многие профессионалы и даже целые издательства. В Microsoft Word, к примеру, имеется Equation Editor, который предоставляет в распоряжение пользователя более 250 математических символов и автоматически форматирует формулы с дробями, суммами, интегралами и прочими выражениями. Однако этим его возможности и исчерпываются - никаких дополнительных удобств. Но если возможностей Equation Editor не хватает, нередко пользуются полновесной программой MathType компании Design Science, которая предоставляет расширенные наборы специальных символов и шаблонов, средства автоматизации с помощью макросов и другие дополнительные функции, влияющие в том числе и на качество отображения самих формул.
Однако научная деятельность предполагает сотрудничество, частую переработку статей, создание отчетов и рефератов как по отдельным проектам, так и в рамках целых подразделений. Свести же воедино разрозненные документы – задача непростая, поэтому потребность в разного рода конверторах возникла, наверное, одновременно с TeX.
К сожалению, с преобразованием форматов дела обстоят не совсем гладко – даже когда речь идет об обычных документах, и уж тем более с формулами. Своеобразный прорыв был совершен несколько лет назад, причем нашими соотечественниками. Программа Word2TeX (и TeX2Word) создана Кириллом и Анной Чикрий и представляет собой обычный конвертер файлов для Microsoft Word. По их словам, для создания Word2TeX и TeX2Word потребовались достаточно серьезные и кропотливые исследования, поскольку формат объектов Equation Editor/MathType в те времена был закрытым. Лишь после выхода в свет указанных программ компания Design Science решила обнародовать данную информацию, что значительно упростило задачу сторонним разработчикам. Единственное отличие Word2TeX от других конвертеров - дополнительное диалоговое окно, в котором можно настроить различные параметры преобразования и результирующий формат, а также дополнить преамбулу документа необходимыми директивами (например, для поддержки кириллицы). Работает все просто великолепно и достаточно быстро.
В настоящее время существует достаточно мало конвертеров, позволяющих переводить в Word тексты, содержащие специальные математические термины.
Продукт GrindEQ – это набор из четырех утилит (модулей), которые подключаются к Microsoft Word в виде надстройки и, помимо конвертации документов из формата DOC в TeX (AMS-TeX, AMS-LaTeX, Plain TeX, LaTeX версии 2.09 и выше) и обратно, предоставляют также возможность преобразования объектов MathType (версий 3.5, 4 и выше) в Microsoft Equation 3.0 и нормализации уравнений. Все утилиты могут приобретаться по отдельности, в зависимости от реальных потребностей.
Модуль преобразования из MathType в Microsoft Equation 3.0 – самый простой, его можно получить просто «в нагрузку» к более сложным. Назначение его также очевидно, ведь иначе править объекты MathType без наличия «родительской» программы невозможно. Сама процедура выполняется без каких-либо трудностей и видимых огрехов (тестировались довольно сложные формулы). Единственная проблема иногда возникает со шрифтами: в Microsoft Equation используются MTExtra и Symbol, а в MathType – Euclid Extra и Euclid Symbol, по начертанию они несколько отличаются. Можно, конечно, выполнить их замену, но с целью улучшения качества печатных документов рекомендуется установить более новые шрифты, легально доступные на Web-узле Design Science. Между прочим, во время конвертации создается новый документ, куда помещаются преобразованные формулы, которые затем через буфер обмена переносятся в исходный, после чего промежуточный удаляется – все это приводит к мельканию страниц на экране, что несколько раздражает.