Проектирование эргономичного интерфейса

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Стремительное развитие процесса информатизации общества, которое является проявлением общей закономерности развития цивилизации. Сегодня этот процесс приобрел поистине глобальный характер и уже охватывает практически все развитые страны мира, в том числе и Казахстан. При этом информатизация общества влечет за собой многие радикальные социальные изменения. Так же необходимо отметить, что эти возможности уже сегодня значительно опережают тот уровень подготовленности общества, который требуется для их эффективного использования, и это порождает еще одну социальную проблему развития новой информационной культуры общества, тесно связанную с проблемой развития сферы образования.

Сегодня уже нет никакого сомнения в том, что дальнейшее стремительное развитие информатики и широкое внедрение ее достижений в социальную практику приведут к формированию совершенно новой информационной среды общества, которую современные философы называют инфосферой. Развитие глобального процесса информатизации, уже начавшегося в развитых странах, переход к формированию нового информационного уклада жизни ставят перед системой образования новую глобальную проблему подготовки миллионов людей к жизни и деятельности в совершенно новых для них условиях информационного общества.

В данное время государственная образовательная политика ставит во главу угла процесс информатизации образования, применение компьютерных и телекоммуникационных технологий в учебных заведениях разного уровня. Большое внимание уделяется оборудованию учебных заведений средствами доступа к сети Интернет. В современной системе образования возрастает роль информационных технологий, которые охватывают дополнительные возможности как для повышения качества и эффективности процесса обучения, так и для расширения сфер его применения. Быстрыми темпами развивается новая прогрессивная форма организации учебного процесса на основе принципа самостоятельного обучения ученика с помощью различных информационных ресурсов – дистанционное образование. В связи с этими тенденциями все более актуальной становиться проблема создания качественных электронных учебников, пособий, лабораторных практикумов, справочников на базе современных компьютерных технологий.

 Средства гипертекста  и мультимедиа (графика, анимация, видео, аудио) позволяет представить учебный  материал в интерактивной и  наглядной форме, обеспечить быстрое  нахождение необходимой информации. Компьютерный тренинг и контроль  активизируют процесс познания  и дают оперативную оценку  уровню усвоения учебного материала  учащимися. Как известно, учебная работа включает аудиторные занятия под руководством преподавателя и самостоятельную деятельность по освоению знаний. До сих пор вторая часть заключалась, в основном, в запоминании информации. Практический компонент самостоятельного домашнего задания был ограничен составлением текстов и формул. Электронные образовательные ресурсы позволяют выполнить дома значительно более полноценные практические задания. С электронными образовательными ресурсами изменяется и первый компонент – получение информации. Одно дело – изучать текстовые описания объектов, процессов, явлений, совсем другое – увидеть их и исследовать в интерактивном режиме. Наиболее очевидны новые возможности при изучении о макро- и микромирах, многих других объектов и процессов, которые не удается или в принципе невозможно наблюдать.

Расширение использования сети Интернет и локальных компьютерных сетей в высших учебных заведениях настоятельно требует разработки и применения новых электронных пособий, содержащих учебный материал по телекоммуникационным системам и технологиям. Кроме того, существующие учебники не всегда удовлетворяют необходимым требованиям. Таким образом, становится актуальна разработка электронного учебно-методического комплекса «Информатика» для изучения в высших учебных заведениях.

Новизна. В приложении к дипломной работе будет разработан эргономичный интерфейс, в котором будут учтены санитарно-гигиенические нормы и эстетические каноны. А так же программа будет удобна  для работы пользователя так как  позволит быстро переходить на нужную комбинацию.       

Цель. Максимально упростить приложения и спроектировать удобный эргономичный интерфейс. Для хорошего освоения материала.

Задачи.

      - Рассмотреть  теоретические положения информатики  для вузов.  

      - Изучить  специфику выбранной предметной  области.

      - Реализовать  ее в Delphi 7 HTML.

      - Создать  эргономичность интерфейса и  удобное пользование.

      - Разработка  приложения УМК по информатике.

Предмет исследования.   Предметом исследования является процесс разработки приложения УМК по информатике с использованием программ Delphi 7, HTML.

Объект исследования. Автоматизированное рабочее место для преподавателей и студентов вуза.

1 ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ПО ИНФОРМАТИКЕ

1.1 Применение электронного УМК в процессе обучения студентов.

          Информатика как единство науки и технологии. Структура современной информатики. Место информатики в системе наук. Информация, её виды и свойства. Различные уровни представлений об информации. Носители данных. Операции с данными. Информатика в настоящее время одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации, стремительно развивающаяся и постоянно расширяющаяся область практической деятельности человека, связанная с использованием информационных технологий. Современный взгляд на предмет информатики во многом отличается от представлений о предмете этой науки, сложившихся к моменту ее формирования как отрасли научного знания и практической деятельности человека. Термин "информатика" возник в середине 60-х годов как гибрид двух слов "информация" и "автоматика" для обозначения науки об автоматизации процессов обработки данных. [1].

         Поэтому информатику связывали, прежде всего, с компьютерами, их использованием для решения задач. Однако, по мере развития информатики, ситуация стала существенно меняться. Информатика начала вбирать в себя многие отрасли научного знания, связанные с исследованием информационных процессов и структур кибернетику, теорию информации, документа листику и т.д. Пришло осознание того, что "информатика" это не прикладная наука об "около компьютерной деятельности", а фундаментальная наука о закономерностях информационных процессов в системах различной природы. Информатика буквально на наших глазах из технической дисциплины о методах и средствах обработки данных при помощи средств вычислительной техники превращается в фундаментальную естественную науку об информации и информационных процессах в природе и обществе".

Изменения в подходе к формированию научной картины мира и превалирующий характер информационной составляющей в профессиональной деятельности человека и вызвал появление феномена "информации". В философском плане "информация", в определенной мере противопоставляется "знанию". Если знание есть "проверенный общественно-исторической практикой результат познания действительности", то "информация" есть результат ее формализации. На основе понятия информации удалось найти общность в явлениях самой разнообразной природы. Наиболее значительным достижением в этом направлении было создание теории самоуправляемых систем, объединивших природные, социальные и технические системы единством протекающих в них информационных процессов. Заметим, что само понятие информация впервые получило научную трактовку в связи с изучением самоуправляемых систем и возникновением кибернетики. За последние десятилетия понятия информации и информационных процессов стали выходить за рамки теории самоуправляемых систем и применяться к описанию самых различных природных и социальных явлений. Появление понятий "экономической информации", "информационного бизнеса", "информационного права", "зашиты информации" и пр. говорит о том, что понятие информации сделалось не только важнейшей категорией современного научного мировоззрения, но важнейшей чертой современной цивилизации. Именно эту всеобщность понятия информации как социального и культурного феномена позволяет расширить более строгое толкование понятие информации, которое сложилось в теории самоуправляемых систем. Из всего вышесказанного вытекает, что общеобразовательный компонент понятия информации раскрывается, по крайней мере, через три основных аспекта:

         1.философских и методологических вопросов, связанных с соотношением понятий: "знание" - "информация".

         2.комплекса научных дисциплин, занимающейся изучением самоуправляемых систем различной природы;

         3.изучение процессов сбора, хранения и переработки информации в системах различной природы, в том числе и с помощью компьютера.[2].

Из этих трех основных компонент слагается образовательная область "Информатика". Информатика (от слов  информация и автоматика) наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации, обеспечивающих возможность её использования для принятия решений.

Под информатикой понимают научно практический подход к вычислению и его применениям, базирующегося на систематическом изучении целесообразности, структуры, выражения и механизации методических процедур (или алгоритмов), которые лежат в основе приобретения, представления, обработки, хранения, передачи и доступа к информации, будь то информация, кодируемая в виде битов в памяти компьютера или записанная в генах и белковых структурах в биологической клетке. Она включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и конкретные, например разработка языков программирования и протоколов передачи данных.

         Темами исследований в информатике являются вопросы: что можно, а что нельзя реализовать в программах и базах данных (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические вычислительные и информационные задачи с максимальной эффективностью (теория сложности вычислений), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры и базы данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс и языки программирования и представление знаний) и т. п. Информатика — молодая научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Генетически информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями, так как именно компьютеры позволяют создавать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным. До настоящего времени толкование термина «информатика» (в том смысле как он используется в современной научной и методической литературе) ещё не является установившимся и общепринятым. Обратимся к истории вопроса, восходящей ко времени появления электронных вычислительных машин. Понятие информатики является таким же трудным для какого-либо общего определения, как, например, понятие математики.

Это и наука, и область прикладных исследований, и область междисциплинарных исследований, и учебная дисциплина (в школе и в вузе). Несмотря на то, что информатика как наука появилась относительно недавно (см. ниже), её происхождение следует связывать с работами Лейбница по построению первой вычислительной машины и разработке универсального (философского) исчисления. Информатика — находящаяся в становлении наука, изучающая законы и методы накопления, передачи и обработки информации с помощью компьютеров; родовое понятие, охватывающее все виды человеческой деятельности, связанные с применением компьютеров и вычислительной техники; как фундаментальная наука связана с философией — через теорию познания и учение об информации как общенаучной категории; с математикой через понятие математической модели, математической логику и теорию алгоритмов; с лингвистикой — через учение о формальном языке и о знаковых системах; также тесно связана с такими более специальными науками, как теория информации, кибернетика, системотехника; эквивалентным термином за рубежом считается «computer science». [3].

Важнейшими методологическими принципами информатики являются изучение природного явления или поведения объекта как процесса обработки информации, а также признание единства законов обработки информации в искусственных, биологических и социальных системах. Основными видами человеческой интеллектуальной деятельности, изучаемыми в информатике, являются: математическое моделирование (фиксация результатов познавательного процесса в виде математической модели); алгоритмизация (реализация причинно-следственных связей и других закономерностей в виде направленного процесса обработки информации по формальным правилам); программирование (реализация алгоритма на компьютере); выполнение вычислительного эксперимента (получение нового знания об изучаемом явлении или объекте с помощью вычислений на компьютере); наконец, решение конкретных задач, относящихся к кругу объектов и явлений, описанных исходной моделью. В связи с массовым применением компьютеров предметом информатики становится изучение закономерностей взаимодействия человека с компьютером во всех видах его деятельности.

 Результаты этого изучения  воплощаются в т. н. информационной  технологии, т. е. систематических методах  и приёмах применения компьютеров  в производственных процессах, управлении, образовании, научной работе, проектировании, сфере обслуживания и т. п. Практические  применения информатики постепенно  формируют новый сектор экономики, объединяющий вычислительную технику, средства связи, управления и  массовой информатизации и получивший  название «индустрия информатики». Информатика — наука об информации, её свойствах, методах и технологиях  её обработки, передачи, хранения. В  своей теоретической части информатика  плотно переплетается с математическими  дисциплинами, на стыке двух наук  лежат теория информации, алгоритмика, криптология. Важнейшее значение  для информатики имеют такие  дисциплины, как математическое  программирование, разделы дискретной  математики — теория чисел, математическая  логика, теория графов, комбинаторика, теория кодировании.