Введение 3
Глава 1 Теоретические основы разработки электронных учебных пособий 5
1.1 Электронное учебное пособие в образовательном процессе 5
1.2 Определение понятия электронного учебного пособия среди 9
других аналогичных терминов 9
1.3 Общие требования к представлению информации в электронном учебном пособии 11
1.4 Принципы электронного учебного пособия 12
1.5 Практикум в электронном учебном пособии 15
Глава 2 Теория поля и векторный анализ 17
2.1. Анализ литературы по теории поля и векторному анализу 17
2.2. Дифференциальные характеристики векторного поля 21
Глава 3. Реализация электронного учебного пособия в СКМ Maple 30
3.1 Обоснование выбора СКМ Maple в качестве платформы для разработки ЭУП 30
3.2 Теория поля и векторный анализ в пакетах LinearAlgebra, linalg и VectorCalculus СКМ Maplе
3.3. Интерфейс и содержание электронного учебного пособия 38
Заключение 44
Библиография 46
Информатизация общества и стремительно развивающийся научный прогресс активно оказывают воздействия на все сферы жизни человека, система образования не стала исключением. Компьютеры и информационные технологии влекут за собой появление и развитие новых форм и средств процесса обучения. Одна из таких форм - электронные учебные пособия. Важным становится вопрос разработки качественных электронных учебных пособий.
Создание учебных пособий с использованием электронных средств является непростой технологической и методической задачей. Тем не менее, количество ЭУП по разным дисциплинам растет в силу их востребованности и значимости. Компьютерные средства обучения незаменимы при самостоятельном изучении дисциплины. Более того исследования показывают, что применение обучающих программ в процессе обучения позволяет повысить не только интерес к предмету, но и достичь высокого уровня усвоения знаний. Электронные учебные пособия способны значительно повысить степень вовлеченности учащихся в процесс обучения, индивидуализировать его, а также осуществить самоконтроль.
В рабочую программу студентов направления подготовки 44.03.05 педагогического образование (с двумя профилями подготовки)- «математика, информатика и информационные технологии» включена дисциплина «Теория поля и векторный анализ». Относится к дисциплинам по выбору. Осваивается на 5 курсе в 9 семестре. В связи с этим возникла потребность в подготовке материалов к данному курсу, в том числе компьютерных обучающих средств, в частности электронного учебного пособия.
В качестве платформы для разработки электронного учебного пособия была выбрана система компьютерной математики Maple, поскольку для студентов данного направления она знакома. Программа удобна в использовании и содержит большой аппарат команд облегчающих расчетные действия и процесс визуализации объектов по теме «Теория поля и векторный анализ».
Объект исследования - процесс обучения дисциплине «Теория поля и векторный анализ» студентов направления подготовки 44.03.05 педагогического образование (с двумя профилями подготовки)- «математика, информатика и информационные технологии».
Предмет исследования - учебные материалы по теме «Теория поля и векторный анализ».
Цель работы - создать электронное учебное пособие по теме «Теория поля и векторный анализ», содержащее в себе как теоретический материал, так и практические задания, а также визуализацию основных объектов в СКМ Maple.
В соответствии с поставленной целью в работе определены следующие задачи исследования:
1. Проанализировать учебную литературу и другие источники по теме «Теория поля и векторный анализ»;
2. Составить лекционный материал, отображающий все важные аспекты курса и изложить его в доступной форме;
3. Разработать практикум с подробным разбором и демонстрацией типовых задач;
4. Реализовать визуализацию объектов по теме в пакете СКМ Maple
Использование электронных учебных пособий в учебном процессе позволяет глубже изучить материал, познакомиться подробнее с интересующими или плохо усвоенными темами. Различные графические и видео материалы предоставляют наглядную демонстрацию учебной информации. При работе с электронными учебными пособиями происходит не только репродуктивная деятельность студентов, но и абстрактнологическая, что помогает лучше осознать и усвоить учебный материал. Очень важен тот факт, что студент имеет возможность и на лекции, и на практических занятиях, и в процессе самостоятельной работы пользоваться одним и тем же электронным ресурсом, использование которого в образовательном процессе формирует целостный образ изучаемого предмета.
Был проведен анализ литературы и интернет источников, выяснено, что на данный момент в свободном доступе не существует электронного учебного пособия по теме «Теория поля и векторный анализ», адаптированного для студентов педагогического отделения профиля «математика и информационные технологии». А также установлено, что материал по теме может быть изложен в порядке, отличном от принятого в классических учебниках. Материал в разработанном пособии изложен в последовательности принятой в математическом анализе - сначала изучаются дифференциальные характеристики поля лишь после этого интегральные.
Для реализации электронного учебного пособия был выбран пакет СКМ Maple, поскольку Maple удобен в применении, и при этом очень полезен, так как является хорошим средством визуализации математических объектов. Использование пакета Maple позволяет добиться формирования у студентов представления описываемых объектов, явлений и процессов. При этом, несмотря на то, что пакет Maple создан для научной сферы деятельности, язык программирования довольно прост, что позволяет использовать данный пакет в рамках данной дисциплины.
В рамках выпускной квалификационной работы было создано электронное учебное пособие по теме «Теория поля и векторный анализ», которое включает в себя теоретический материал, в котором имеются наглядные иллюстрации различных объектов и процессов по теме, подробно разобранные практические задания, а также задания для самостоятельного решения.
Электронное учебное пособие создано с учетом требований, предъявляемых к педагогическим программным средствам, имеет удобный, понятный интерфейс, снабжен иллюстрациями.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были решены следующие задачи:
• проанализирована учебная литература и другие источники по теме
«теория поля и векторный анализ»;
• отобран и систематизирован учебный материал, а также изложен в доступной для понимания студентами, педагогического отделения, форме;
• реализовано электронное учебное пособие на базе СКМ Maple;
Создано электронное учебное пособие, которое можно использовать при организации учебного процесса для всех форм обучения, в том числе организовывать самостоятельную работу, можно изучать теоретический материал, закреплять основной понятийный аппарат, выполнять подготовку к практическим занятиям.
Таким образом, поставленные задачи решены, а цель достигнута.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
