Основные требования, предъявляемые к разработке электронных средств обучения

• многократного использования ЭСО и его компонентов в разных контекстах;
• переносимости ЭСО;
• использования существующих информационных компонентов (в имеющемся виде или после конвертации) при модернизации программного обеспечения ЭСО, связанного с переходом к новым или усовершенствованным аппаратно-программным платформам, реализацией новых информационных технологий и т.п.

  Форматы и параметры содержательного  наполнения ЭСО должны быть адекватны его предметному содержанию и дидактической роли. Реализация содержательного наполнения ЭСО, а также форматы и параметры, используемые при его хранении, должны быть экономными с точки зрения объема информации. 
     Графические и мультимедийные компоненты ЭСО должны храниться в форматах со сжатием данных. В неупакованном виде могут храниться небольшие по объему компоненты, многократно отображаемые или воспроизводимые в рамках сеанса работы с ЭСО (графические элементы пользовательского интерфейса, пиктограммы, аудиоэффекты длительностью не более 10 с и т.п.). 
     Экономная реализация содержательного наполнения подразумевает:

• отсутствие по краям графических изображений пустых полей, не несущих смыслового значения;
• представление визуальных компонентов с глубиной цвета, минимально достаточной для кодирования используемого в них количества цветов;
• рациональное использование пространства визуальных компонентов;
• запись аудиокомпонентов с параметрами, соответствующими характеру звука;
• отсутствие участков тишины в начале и конце аудиокомпонентов и др.

  Характеристики  изображений, имеющих предметное содержание, т.е. относящихся к изучаемому курсу (дисциплине), - размер, глубина цвета, композиция, четкость, яркость, контраст и др. - должны обеспечивать адекватное представление демонстрируемых объектов и (или) процессов и создавать удобные условия для восприятия информации пользователями ЭСО.  
     В визуальных компонентах не должно быть зон с видимым снижением качества изображения (зернистостью, размытостью, искажениями цветов и др.), вызванных использованием компрессии с потерями информации. 
     Размер кадра видео или анимации, воспроизводимой в окне ЭСО, не должен превышать размеров этого окна, устанавливаемых по умолчанию. 
     Для видео и анимации, воспроизводимых в окне ЭСО, рекомендуется использовать размеры кадра, при которых его площадь составляет от 1/4 до 3/4 площади окна ЭСО, устанавливаемой по умолчанию. 
     Рекомендуется, чтобы кадры видео и анимации имели соотношение ширины к высоте в пропорции 4:3. 
     Частота следования кадров (скорость воспроизведения) видео, анимации и презентаций должны соответствовать динамичности представляемых ими процессов и обеспечивать удобные условия для восприятия информации пользователями ЭСО (давать возможность рассмотреть и понять суть отдельных фаз процесса, а также уяснить их взаимосвязь).  
     Аудиокомпоненты, содержащие цифровое представление звуковых волн, должны иметь разрядность отсчета не менее 16 бит. Частота дискретизации должна составлять:

• для музыки - не ниже 32 кГц;
• для других звуков - не ниже 16 кГц.

  В аудиокомпонентах не должно быть искажений и шумов, создающих заметные трудности при  восприятии звука. 
     Речевые сообщения должны произноситься грамотно, четко, без акцента, в едином темпе. Тембр голоса и используемые интонации не должны раздражать слушателей или создавать у них неприятные ощущения. 
     Все аудиокомпоненты ЭСО должны быть нормализованы по громкости, т.е. иметь единый уровень громкости. 
     Длительность аудиоэффектов, используемых в методических целях (для привлечения внимания обучаемого, оценивания его действий и т.п.), не должна превышать 7-10 с. В таких аудиоэффектах не должны использоваться негармоничные звуки (отрывистые, режущие слух, пугающие), которые могут раздражать пользователей или создавать у них неприятные ощущения. 
     Должна обеспечиваться корректная синхронизация воспроизведения взаимосвязанных мультимедийных компонентов (в частности, синхронизация соответствующих друг другу аудио- и видеодорожки).  
     Воспроизведение мультимедийного компонента не должно полностью блокировать работу с ЭСО. Допускается ограничение доступа к отдельным функциям ЭСО на период воспроизведения. 
     Должны быть предусмотрены средства отмены (прерывания) воспроизведения мультимедийных компонентов, длительность которых превышает 10 с. 
     Рекомендуется предусмотреть возможности управления воспроизведением мультимедийных компонентов (с помощью внутренних или внешних средств).  
     Для графических и мультимедийных компонентов ЭСО, публикуемых в сети Интернет, рекомендуется использовать форматы и параметры, поддерживающие технологию прогрессивной загрузки (для графики - запись и чтение с чередованием строк). 
     Использование объектов интеллектуальной собственности. В электронных средствах обучения могут использоваться объекты интеллектуальной собственности, с которыми ассоциируются правоотношения, регулируемые законодательством в области:

• авторского права (текст учебного материала, иллюстрации, программы, научные, литературные, музыкальные и аудиовизуальные произведения, базы данных и др.);
• смежных прав (фонограммы, записи театральных постановок, телепередач и т.д.);
• промышленной собственности (изобретения и полезные модели, лежащие в основе применяемых технологий, алгоритмов и форматов, товарные знаки и др.).

  Для легитимного  создания и распространения ЭСО  необходимо владеть правами на использование  этих объектов, а также воспроизведения  и распространения ЭСО, использующего  эти объекты. 
     Право на применение ЭСО, предоставляемое пользователю, не должно предусматривать приобретения им дополнительных прав или испрашивания разрешений на применение объектов интеллектуальной собственности, использованных в ЭСО, у третьих лиц. 
     При реализации средства обучения должны быть выполнены условия лицензионных соглашений (договоров), предоставляющих права на использование в ЭСО объектов интеллектуальной собственности, принадлежащих третьим лицам. Например, такие соглашения могут требовать указания информации об используемых объектах интеллектуальной собственности и их владельцах на титульном экране средства обучения, в справке, эксплуатационной документации и т.д. 
     Сопровождаемость. Рекомендуется обеспечить возможности изменения ЭСО разработчиками (исправления ошибок, адаптации к изменениям, добавления и обновления учебного материала и т.д.). Возможности изменения обусловливаются как технологией реализации, так и документацией. Обеспечение изменяемости ЭСО (широты и удобства соответствующих возможностей) способствует увеличению срока их эффективного использования в обучении, повышению качества и ценности, что должно находить адекватное отражение в экспертизе ЭСО. 
     Рекомендуется обеспечить возможность независимого изменения отдельных модулей (компонентов) ЭСО.  
     Рекомендуется, чтобы программные компоненты электронных средств обучения обеспечивали возможности для их модернизации, связанной с переходом к новым или усовершенствованным аппаратно-программным платформам, реализацией новых информационных технологий и т.д. 
     ЭСО, предусматривающие возможность наращивания учебно-методического обеспечения силами пользователей, должны содержать соответствующие средства поддержки (программный инструментарий, техническую документацию, методические материалы, примеры и др.). 
     Реализация ЭСО должна обеспечивать его анализируемость, позволяющую диагностировать недостатки или причины отказов, а также идентифицировать компоненты средства обучения для модификации. 
     Рекомендуется, чтобы реализация ЭСО обладала стабильностью, обеспечивающей минимизацию непредвиденных эффектов, вызванных его изменениями. 
     По запросу пользователя ЭСО должен предоставлять интерактивную справку по работе с ним.  
     Рекомендуется, чтобы справка по работе с ЭСО была контекстно-зависимой, т.е. пользователю по запросу предоставлялась информация, соответствующая текущему режиму функционирования средства обучения.  
     Рекомендуется реализовать в ЭСО демонстрационный режим или презентацию, иллюстрирующую основные возможности средства обучения и приемы работы с ним. 
     Рекомендуется обеспечивать сопровождение ЭСО в течение определенного периода. Для поддержки решения задач, связанных с сопровождением, на web-странице или web-сайте средства обучения рекомендуется разместить инструкцию по его установке и настройке, ответы на часто задаваемые вопросы и другую информацию, представляющую технические стороны применения ЭСО и ориентированную на его конечных пользователей. 
     Дистрибутив и установка. Электронные средства обучения, создаваемые педагогами, могут распространяться в бумажном виде, на информационных носителях или через телекоммуникационные сети. 
     Дистрибутивные носители ЭСО должны быть стандартными, надежными и обеспечивать сохранность информации в течение длительного времени. 
     Упаковка дистрибутивных носителей ЭСО должна обеспечивать их надежную защиту от внешних воздействий (в том числе при транспортировке и длительном хранении). 
     Дистрибутивные носители ЭСО и их упаковка должны содержать выходные сведения в соответствии с ГОСТ. 
     Рекомендуется, чтобы оформление дистрибутивных носителей ЭСО и их упаковки было эстетичным, информативным и привлекательным для пользователей. 
     Дистрибутив должен быть технически автономным, т.е. содержать все ресурсы, необходимые для функционирования ЭСО. Допускается использование ресурсов, размещенных в Интернет и идентифицируемых в ЭСО сетевыми ссылками (URL). При этом должен обеспечиваться бесперебойный доступ пользователей ЭСО к данным ресурсам. 
     Дистрибутив ЭСО, записанный на информационных носителях, должен включать:

• упакованную версию ЭСО для установки и программу установки;
• метаданные;
• краткое руководство по установке ЭСО;
• лицензионное соглашение (в том числе для свободно распространяемых средств обучения);
• эксплуатационную документацию;
• средства автозапуска.

  При наличии печатной эксплуатационной документации ее неупакованная электронная версия в дистрибутиве может отсутствовать. Эксплутационная документация в электронном виде должна входить в упакованную версию ЭСО для установки. 
     Рекомендуется обеспечить возможность работы с ЭСО непосредственно с дистрибутивного носителя, т.е. без установки средства обучения на компьютер пользователя. В этом случае в дистрибутив также должны входить:

• развернутая версия ЭСО, запускаемая непосредственно с дистрибутивного носителя;
• упакованная версия системных компонентов для установки на компьютер пользователя и программа их установки;
• краткое руководство по установке системных компонентов.

  Краткое руководство по установке ЭСО  должно содержать:

• требования к аппаратно-программной конфигурации вычислительной системы для функционирования ЭСО (описание минимальной и оптимальной конфигураций);
• описание ресурсов вычислительной среды, используемых ЭСО;
• перечень системных компонентов, устанавливаемых на клиентской вычислительной системе, и описание изменений, вносимых в ее конфигурацию;
• технические особенности установки и настройки ЭСО.

  Краткое руководство по установке и лицензионное соглашение должны быть представлены в файлах стандартных распространенных форматов. При загрузке дистрибутивного носителя в дисковод средства автозапуска должны обеспечивать один из следующих вариантов:

• запуск основной программы установки ЭСО;
• запуск ЭСО с дистрибутивного носителя (если такая возможность предусмотрена);
• вывод меню, позволяющего выбирать нужную операцию (установка ЭСО, запуск ЭСО с дистрибутивного носителя, установка системных компонентов, просмотр краткого руководства по установке, просмотр лицензионного соглашения и др.).

  Дистрибутив ЭСО, распространяемый через Интернет, должен быть реализован в виде единого файла, который представляет собой программу установки, включающую упакованную версию ЭСО и метаданные, или архив, содержащий указанные компоненты (упакованную версию ЭСО, метаданные и программу установки). 
     Для установки системных компонентов, необходимых для работы с ЭСО в режиме удаленного доступа, должны быть предусмотрены соответствующие средства установки (дистрибутивы). Для установки системных компонентов, которые могут применяться независимо друг от друга (например, в рамках разных конфигураций ЭСО), могут использоваться отдельные дистрибутивы (в том числе, разработанные третьими лицами). 
     Для функциональных компонентов ЭСО, которые могут использоваться в самостоятельном качестве, должны быть предусмотрены средства автономной установки, реализованные в виде отдельных дистрибутивов (упакованных версий данных компонентов и программ их установки) либо обеспечиваемые режимом выборочной установки основной программы установки ЭСО. Автономные программы установки функциональных компонентов ЭСО должны вызываться из меню, выводимого средствами автозапуска дистрибутивного носителя. 
     Программы установки должны реализовывать типовой сценарий установки, понятный пользователям, не обладающим существенными навыками работы на компьютере. 
     Средства диалога программы установки ЭСО должны обеспечивать:

• вывод на экран краткого руководства по установке;
• вывод на экран лицензионного соглашения;
• ввод информации о принятии или непринятии лицензионного соглашения (во втором случае программа установки должна завершать работу);
• выбор или ввод имени каталога для установки компонентов ЭСО;
• выбор или ввод раздела системного меню для размещения ярлыков.

  Программа установки должна обеспечивать:

• полную и корректную установку на клиентскую вычислительную систему компонентов ЭСО и системных компонентов, соответствующих выбранным параметрам установки;
• внесение изменений в конфигурацию вычислительной системы для интеграции установленных системных компонентов и поддержки функционирования ЭСО (включая регистрацию ЭСО в качестве приложения);
• создание ярлыков для вызова компонентов ЭСО.

  Для установки  системных компонентов могут  использоваться автономные дистрибутивы, вызываемые из программы установки  ЭСО. 
     Если устанавливаемый системный компонент потенциально замещает аналогичный компонент, используемый в вычислительной системе, то программа установки должна проинформировать об этом пользователя и предоставить ему средства для выбора одного из следующих вариантов:

• заместить имеющийся компонент устанавливаемым компонентом;
• не устанавливать данный системный компонент;
• сохранить имеющийся компонент под другим именем и установить замещающий его компонент.

  В ЭСО  должны быть предусмотрены средства его автоматического удаления (деинсталляции) с клиентской вычислительной системы. Они должны обеспечивать полное удаление установленных ранее компонентов и отмену изменений, внесенных в конфигурацию вычислительной системы. 
     ЭСО должно иметь эксплуатационную документацию. Реализация интерактивной справки по работе с ЭСО не исключает необходимость наличия эксплуатационной документации. 
     Эксплуатационная документация по ЭСО представляется в электронном виде в формате, допускающем распечатку материалов как целостных документов (т.е. не только по статьям или экранам). Дистрибутивный комплект ЭСО, распространяемого на информационных носителях, может содержать эксплуатационную документацию в печатном виде. 
     Каждый функциональный компонент ЭСО, который может использоваться в самостоятельном качестве, должен иметь отдельную эксплуатационную документацию. 
     Эксплуатационная документация должна содержать сведения по установке, настройке и порядку работы с ЭСО, а также рекомендации по его использованию в учебном процессе. Она должна отражать все существенные аспекты применения средства обучения, достаточные для его быстрого освоения. 
     Эксплуатационная документация должна быть изложена простым доступным языком, ориентированным на пользователей, не обладающих глубокими навыками работы на компьютере. 
     Содержание эксплуатационной документации должно быть адекватно реализации ЭСО. 
     Содержание эксплуатационной документации может быть декомпозировано на части, излагаемые в отдельных документах, ориентированных на разные категории читателей. Например, в состав эксплуатационной документации могут входить три документа:

• руководство учащегося;
• руководство преподавателя;
• руководство системного администратора.

  Технические и методические вопросы использования  ЭСО могут излагаться в разных документах. Например, эксплуатационная документация может включать:

• руководство по применению ЭСО;
• методические указания для учащихся по работе с ЭСО;
• методические указания для преподавателей по использованию электронного средства в обучении школьников.

  Технические аспекты рассматриваются в первом документе, методические - во втором и третьем. 
     Ключевые вопросы, связанные с установкой ЭСО, должны быть представлены в кратком руководстве по установке, которое выводится на экран программой установки в начале ее работы и содержится в неупакованном виде в дистрибутиве ЭСО, распространяемого на информационных носителях.

5.2 Психолого-педагогические  требования к электронным  средствам обучения 

Дидактические, методические и психологические  требования, предъявляемые  к электронным  средствам обучения

  Электронные средства обучения, создаваемые учителями, должны отвечать стандартным дидактическим требованиям, предъявляемым к традиционным учебным изданиям, таким как учебники, учебные и методические пособия. Дидактические требования соответствуют специфическим закономерностям обучения и, соответственно, дидактическим принципам обучения. Далее рассмотрены стандартные дидактические требования к ЭСО. 
     Требование научности обучения с использованием ЭСО означает достаточную глубину, корректность и научную достоверность изложения содержания учебного материала, предоставляемого ЭСО с учетом последних научных достижений. Процесс усвоения учебного материала с помощью компонент ЭСО должен строиться в соответствии с современными методами научного познания: эксперимент, сравнение, наблюдение, абстрагирование, обобщение, конкретизация, аналогия, индукция и дедукция, анализ и синтез, метод моделирования, в том числе и математического, а также метод системного анализа. 
     Требование доступности обучения, осуществляемого с использованием ЭСО, означает необходимость определения степени теоретической сложности и глубины изучения учебного материала сообразно возрастным и индивидуальным особенностям учащихся. Недопустима чрезмерная усложненность и перегруженность учебного материала, при которой овладение этим материалом становится непосильным для обучаемого. 
     Требование обеспечения проблемности обучения обусловлено самой сущностью и характером учебно-познавательной деятельности. Когда учащийся сталкивается с учебной проблемной ситуацией, требующей разрешения, его мыслительная активность возрастает. Уровень выполнимости данного дидактического требования с помощью ЭСО может быть значительно выше, чем при использовании традиционных учебников и пособий. 
     Требование обеспечения наглядности обучения означает необходимость учета чувственного восприятия изучаемых объектов, их макетов или моделей и их личное наблюдение учащимся. Требование обеспечения наглядности в случае ЭСО реализуется на принципиально новом, более высоком уровне. Распространение систем виртуальной реальности позволит в ближайшем будущем говорить не только о наглядности, но и о полисенсорности обучения. 
     Требование обеспечения сознательности обучения, самостоятельности и активизации деятельности обучаемого предполагает обеспечение учебным материалом самостоятельных действий учащихся по извлечению учебной информации при четком понимании конечных целей и задач учебной деятельности. При этом осознанным для обучающегося является то содержание, на которое направлена его учебная деятельность. В основе ЭСО должен лежать деятельностный подход. Поэтому в соответствующих информационных ресурсах должна прослеживаться четкая модель деятельности учащегося. Мотивы его деятельности должны быть адекватны содержанию учебного материала. Для повышения активности обучения ЭСО должен генерировать разнообразные учебные ситуации, формулировать разнообразные вопросы, предоставлять обучаемому возможность выбора той или иной траектории обучения, возможность управления ходом событий. 
     Требование систематичности и последовательности обучения при использовании ЭСО означает обеспечение последовательного усвоения учащимися определенной системы знаний в изучаемой предметной области. Необходимо, чтобы знания, умения и навыки формировались в определенной системе, в строго логическом порядке. Для этого необходимо: