Развитие современной пожарной техники ставит перед специалистами пожарной охраны самые разнообразные задачи, связанные с расчетом различных сооружений (зданий, мостов, каналов, плотин и т.п.), с эксплуатацией всевозможных машин, механизмов, двигателей и, в частности, таких объектов, как пожарные автомобили, составляющие их узлы (гидроприводы, насосы). Конструирование машины независимо от того, выполняется оно учащимся или опытным инженером, - процесс творческий. Каждая конструкторская задача, как правило, имеет много решений. Опираясь на имеющиеся теоретические знания, учащийся должен выбрать из многих возможных решений одно, наилучшее. При этом ему приходится принимать во внимание часто противоречивые технологические и эксплуатационные требования, предъявляемые к проектируемому изделию. Несмотря на многообразие всех этих проблем, решения их в определенной части основываются на некоторых общих принципах и имеют общую научную базу. Для формирования навыков решения прикладных задач изучается дисциплина «Механика». На сегодня издано достаточно значительное количество учебной литературы по данной дисциплине. Анализ литературы показал, что подавляющее большинство изданий – это традиционные печатные издания. Лишь незначительная доля учебной литературы вышла в свет в виде электронных изданий.
Электронные учебники первоначально разрабатывались как учебные пособия для дистанционного образования. Но с течением времени те широкие возможности, которые они предоставляют для учебного процесса, обусловили внедрение электронных учебников в программы самообразования, а также и как замены обычных бумажных учебников.
Несмотря на тот факт, что бумажный учебник привычнее, а потому на данный момент более удобен обучающимся для восприятия, электронные учебники приобретают с каждым годом все большую популярность ввиду своих гораздо более широких возможностей.
Основными преимуществами электронных учебных материалов перед печатными можно назвать следующие:
- Функция быстрого поиска. Индексация информации в печатном издании, если и присутствует, то ее возможности весьма ограничены. Электронный учебник, напротив, предоставляет возможность быстро и точно находить нужную информацию по любому требуемому запросу.
- Возможность индивидуальной организации и структурирования информации в виде гипертекста. Такая система предоставляет возможность объединять наиболее важные информационные блоки в одну логическую цепочку. Это положительным образом влияет на восприятие учебного материала и способствует его лучшей усвояемости.
- Мультимедийные функции. Они дают возможность использовать в учебном материале не только иллюстрации, но также музыку и видеоматериалы. Это во многом способствует повышению качества обучения и гораздо лучше страницы обычного учебника удерживает внимание обучающегося, в полной мере концентрируя его на учебном процессе.
- Интерактивное моделирование. У обучающихся появляется возможность проводить множество виртуальных экспериментов, к примеру, по курсу механики или физики. Причем виртуальные эксперименты могут быть как простыми, так и довольно сложными, такими, которые в лаборатории повторить было бы просто невозможно.
- Интерактивная система самопроверки. Которая дает возможность ученику в удобной (подчас игровой) форме оценить уровень своих знаний, более основательно подготовиться к контрольным и экзаменам.
Разрабатываемые электронные учебники по дисциплине Механика должны создаваться по приведенной выше схеме как комплекс, состоящий из трех программных приложений:
- Теоретический материал», в состав которого входит расширенный нетекстовыми компонентами (в основном, иллюстрациями и анимированными компьютерными моделями) теоретический материал изучаемой дисциплины с примерами решений типовых задач;
- Тесты и задачи», позволяющего обучаемому приобрести навыки в решении задач по механике и осуществить контроль знаний, выполнив ряд заданий, содержащих тесты и задачи открытого и закрытого типов;
- Практикум», содержащего набор компьютерных расчетно-графических работ (РГР), по тематике охватывающих основные разделы механики.
В этой связи данная работа по созданию электронного учебника является важной, актуальной и востребованной.
Могут разрабатываться две версии учебника: дистанционная и локальная.
Локальная версия создана для работы с ней на автономной машине или в локальной компьютерной сети. В состав локальной версии входят три перечисленные выше приложения.
Особенность локальной версии заключается в том, что для приложения «Теоретический материал» могут быть разработаны две реализации:
- реализация 1 – курс лекций, где теоретический материал представлен линейно (излагается последовательно), как в традиционном учебнике;
- реализация 2 – конспект-справочник курса, структурированный по смысловым элементам, работать с которым можно по гиперссылкам.
Дистанционная версия предполагает работу посредством глобальной информационной сети Интернет и структурно может содержать те же приложения. Однако, приложение «Теоретический материал» дистанционной версии может быть выполнено лишь в виде курса лекций. Приложения «Тесты и задачи» и «Практикум» локальной и дистанционной версий электронного учебника практически полностью идентичны, различие заключается в способе работы с ними (автономная машина, локальная сеть или сеть Интернет соответственно).
Таким образом описанная система позволяет реализовать электронный учебник по механике для технических ВУЗов, содержащий комплекс приложений, включающих теоретический материал с примерами решения типовых задач, проверку знаний обучаемого посредством выполнения тестовых заданий и решения задач, а также компьютерных расчетно-графических работ.