СОДЕРЖАНИЕ
Глава 1. Теоретические основы создания электронных учебных изданий
.1 Основные требования к электронным учебникам
1.3 Инструменты и средства создания ЭУИ
Глава 2 Технология разработки ЭУИ по дисциплине «Автоматизация измерений, контроля и испытаний»
2.2 Перевод электронной информации в интерактивные учебные кадры
2.3 Педагогический и технологический сценарий курса
2.4 Пользовательский интерфейс учебника
2.6 Компоновка материалов курса и Web-программирование
2.7 Подготовка вопросов и тестов
Общее количество кадров - 42, по первой главе - 16, по второй - 22, четыре кадра - на введение, инструкцию по использованию учебника, глоссарий и список литературы (таблица 2).
Связи страниц между собой определяются на каждой странице посредством операторов:
var prevFile = «../.. .htm»;nextFile = «../.. .htm»;
в структуре:
<script type=«text/javascript»>prevFile = «../Lections/1/1.3.2_1.htm»;nextFile = «../Lections/1/1.4.1_1.htm»;
</script>
Таблица 1 - Соответствие Web-страниц и последовательности кадров
|
Web-страница |
Описание кадра |
|
../intro/0_1.htm |
1. Кадр Введения к ЭУИ. |
|
../intro/0_2.htm |
2. Кадр инструкции по использованию ЭУИ. |
|
../1/1_1.htm |
3. Кадр начала первой главы. Содержит ссылку на источник литературы. |
|
../1/1.1_1.htm |
4. Кадр 1 параграфа 1 главы. Субкадры: 3 рисунка - рисунок 1.1.1, рисунок 1.1.2, рисунок 1.1.3; ссылка на термин. |
|
../1/1.2_1.htm |
5. Кадр 2 параграфа 1 главы. Субкадры: 3 рисунка - рисунок 1.2.1, рисунок 1.2.2, рисунок 1.2.3; ссылка на термин. |
|
../1/1.3_1.htm |
6. Кадр 3 параграфа 1 главы. Субкадры: рисунок 1.3.1; ссылка на источник литературы; ссылка на параграф 4.1.1 4-ой главы. |
|
../1/1.3.1_1.htm |
7. Кадр подпараграфа 1.3.1 со ссылкой на термин. |
|
../1/1.3.2_1.htm |
8. Кадр 1 подпараграфа 1.3.2. Субкадры: слой 3 с пояснениями к тексту; ссылки на 2 термина. Рисунок 1.3.2 в кадре. |
|
../1/1.3.2_2.htm |
9. Кадр 2 подпараграфа 1.3.2. Субкадры: рисунок 1.3.3 слой 3 с пояснениями к тексту; ссылка на термин; ссылка на источник литературы. |
|
../1/1.4.1_1.htm |
10. Кадр со ссылкой на источник литературы. Рисунок 1.4.1 в кадре. |
|
../1/1.4.1_2.htm |
11. Кадр со ссылкой на термин. |
|
../1/1.4.1_3.htm |
12. Кадр без ссылок и субкадров. |
|
../1/1.4.2_1.htm |
13. Кадр со ссылками на источник литературы и термин; субкадры: слой 3 в пояснениями к тексту. Рисунок 1.4.2 в кадре. |
|
../1/1.4.2_2.htm |
|
|
../1/1.4.3_1.htm |
15. Кадр со ссылкой на источник литературы и термин. |
|
../1/kontr_vopr_1.htm |
16. Кадр с контрольными вопросами к первой главе. |
|
../1/test_1.htm |
17. Кадр 1-го тестирования по материалам первой главы с двумя вопросами. |
|
../1/test_2.htm |
18. Кадр 2-го тестирования по материалам первой главы с двумя вопросами. |
|
../2/2_1.htm |
19. Кадр начала второй главы. Субкадры: слой 3 с пояснениями к тексту. |
|
../2/2.1.1_1.htm |
20. Кадр со ссылкой на термин. |
|
../2/2.1.1_2.htm |
21. Кадр без ссылок и субкадров. |
|
../2/2.1.2_1.htm |
22. Кадр с субкадрами: рисунки 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3. |
|
../2/2.1.2_2.htm |
23. Кадр без ссылок и субкадров. |
|
../2/2.1.2_3.htm |
24. Кадр с субкадрами: рисунок 2.1.4, рисунок 2.2.5. |
|
../2/2.1.3_1.htm |
25. Кадр без ссылок и субкадров. |
|
../2/2.1.4_1.htm |
26. Кадр с субкадрами: рисунок 2.1.6-а, рисунок 2.2.6-б и формулами в тексте. |
|
../2/2.2_1.htm |
27. Кадр с субкадром: слой 3 с пояснениями к тексту. |
|
../2/2.2.1_1.htm |
28. Кадр с субкадрами: рисунок 2.2.1, рисунок 2.2.2, рисунок 2.2.3. |
|
../2/2.2.1_2.htm |
29. Кадр без ссылок и субкадров. |
|
../2/2.2.2_1.htm |
30. Кадр без ссылок и субкадров. Рисунок 2.2.4 в кадре. |
|
../2/2.2.2_2.htm |
31. Кадр без ссылок и субкадров. Рисунок 2.2.5 в кадре. |
|
../2/2.2.2_3.htm |
32. Кадр без ссылок и субкадров. Рисунок 2.2.6 в кадре и формула. |
|
../2/2.2.2_4.htm |
33. Кадр без ссылок и субкадров. Рисунок 2.2.7 в кадре. |
|
../2/2.3.1_1.htm |
34. Кадр без ссылок и субкадров. В кадре 2 формулы. |
|
../2/2.3.2_1.htm |
35. Кадр со ссылкой на источник литературы и субкадрами: рисунок 2.3.1, рисунок 2.3.2, рисунок 2.3.3. |
|
../2/2.4_1.htm |
36. Кадр со ссылкой на источник литературы и субкадром: таблица. |
|
../2/2.4_2.htm |
37. Кадр без ссылок и субкадров. |
|
../2/kontr_vopr_2.htm |
38. Кадр с контрольными вопросами ко второй главе. |
|
../2/test_3.htm |
39. Кадр 1-го тестирования по материалам второй главы с двумя вопросами. |
|
../2/test_4.htm |
40. Кадр 2-го тестирования по материалам второй главы с двумя вопросами. |
|
../glossary/ glossary.htm |
41. Кадр со списком терминов и определений. |
|
../literature/ literature.htm |
42. Кадр со списком литературы. |
В таблице 1 в графе Web-страница приведены относительные ссылки на месторасположение страниц. Здесь файлы, относящиеся к первой главе ЭУИ, распложены по пути: с:/Электронный учебник/lections в папке 1 (../1/*.htm), а файлы, относящиеся ко второй главе ЭУИ, - в папке 2 (../2/*.htm). При этом в имени файла 1_1.htm первая 1 - это номер главы, вторая 1 через «_» - номер кадра, htm - расширение файла - говорит о том, что это HTML-файл. В структуре имени 2.3.2_1.htm цифры 2.3 означают принадлежность файла к параграфу 3 главы 2, а 2.3.2 - принадлежность файла ко второму подпараграфу 3-го параграфа главы 2.
Графический материал текста ЭУИ представлен в формате PNG. Графический формат PNG - формат, используемый для графических файлов в Интернете, аналогичный формату GIF, но с заметно лучшим алгоритмом сжатия. Относится к свободно распространяемому программному обеспечению (public domain) и поддерживается многими браузерами.
Выбор этого формата представления рисунков обусловлен тем, что PNG (Portable Network Graphics) является переносимой сетевой графикой, а также лучшим по сравнению, например, с форматом JPEG качеством получаемых изображений.
Первоначально рисунки ЭУИ были созданы графическими возможностями
процессора Word, затем посредством нехитрого
редактора Windows Paint пересохранены в виде отдельных
файлов формата PNG и
вставлены в текст ЭУИ в FrontPage. Подписи рисунков вмонтированы в них
изначально, поэтому я не использовала возможности FrontPage для
подписывания иллюстраций.
Типовая структура разработанного модуля состоит из теоретического ядра - сформированного учебного материала в форме последовательности кадров; справочной информации в виде списка терминов и дополнительной информации по ходу текста, содержащейся в слоях; теоретических контрольных вопросов по материалу каждой главы, включая тестовые задания.
Структура общего содержания ЭУИ включает следующие компоненты:
Введение
Как работать с учебником
Глава 1 Автоматизированные системы измерения
1.1 Основные структуры автоматизированных систем
.2 Сигналы измерительной информации
.3 Цифровые средства измерения (ЦСИ)
.3.1 Классификация ЦСИ
.3.2 Элементы ЦСИ
.3.2.2 Приборный интерфейс
.4 Цифровые измерительные системы
.4.1 Информационно-измерительная система (ИИС)
.4.1.1 Структура ИИС
.4.1.2 Основные этапы работы ИИС
.4.1.3 Основные функции ИИС
.4.2 Измерительно-управляющая система (ИУС)
.4.2.1 Структура ИУС
.4.2.2 Основные этапы работы ИУС
.4.3 Особенности обработки СИИ в ИИС
Контрольные вопросы к первой главе
Тестирование для самоконтроля
Глава 2 Системы автоматического контроля (САК)
2.1 Автоматический контроль
.1.1 Основные понятия и виды контроля
.1.1.1 Определение контроля
.1.1.2 Виды контроля
.1.2 Классификация САК
.1.2.1 По удалённости от объекта контроля
.1.2.2 По типу организации контроля
.1.2.3 По частоте проведения контроля
.1.3 Функции САК
.1.4 Способы описания норм в САК
.2 Телеизмерительные системы (ТИС)
.2.1 Передача сигналов в ТИС
.2.1.1 Линии и каналы связи
.2.1.2 Разделение сигналов
.2.2 Аналоговые ТИС
.2.2.1 Токовые ТИС
.2.2.2 Частотные ТИС
.2.2.3 Время-импульсные ТИС
.2.2.4 Цифровые ТИС
.3 Коды, используемые в АС
.3.1 Системы счисления
.3.2. Двоичный, двоично-десятичный и тетрадно-десятичный коды
.4 Передача кода в ТИС
.4.1 Проверка кода на чётность
.4.2 Примеры способов защиты передаваемой информации от ошибок
Контрольные вопросы ко второй главе
Тестирование для самоконтроля
Глава 3 Автоматизированные системы испытаний
3.1 Автоматизированная система проведения испытаний (АСИ)
.1.1 Понятие испытания
.1.2 Свойства АСИ
.1.3 Схема АСИ
.1.4 Технологический цикл проведения испытаний
.1.5 Виды экспериментов при проведении испытаний
.2 Представление результатов испытаний
.2.1 Параметры объекта испытаний
.2.2 Уровни представления информации в натурных испытаниях
.2.2.1 Общая схема
.2.2.2 Иерархическая схема
Контрольные вопросы к третьей главе
Тестирование для самоконтроля
Глава 4 Преобразование сигналов в автоматизированных системах
4.1 Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования
.1.1 Аналого-цифровое преобразование (АЦ-преобразование)
.2.1.1 Дискретизация входного сигнала
.2.1.2 Квантование дискретного сигнала
.2.1.3 Кодирование цифрового сигнала
.2.1.4 Статическая характеристика АЦП
.1.2 Цифро-аналоговое преобразование (ЦА-преобразование)
.1.2.1 Процесс формирования выходного сигнала
.1.2.2 Статическая характеристика ЦАП
.1.2.3 Погрешности ЦА-преобразования
.2 Особенности преобразований сигналов в цифровых автоматизированных системах
.2.1 Эффект подмены частот (ЭПЧ)
.2.1.1 Сущность ЭПЧ
.2.1.2 Теорема Котельникова
.2.1.3 Применение противоподменных фильтров
.2.1.5 Пример дискретизации синусоиды
.2.2 Эффект «Мёртвая зона»
.2.2.1 Сущность эффекта «Мёртвая зона»
.2.2.2 Пример возникновения эффекта
.2.2.3 Пример устранения «Мёртвой зоны»
.2.3 Принцип асимметрии измерений
.2.3.1 Сущность принципа
.2.3.2 Алгоритм поразрядного кодирования
.2.3.3 Пример проявления принципа асимметрии измерений
.3 Фильтрация сигналов в автоматизированных системах
.3.1 Аналоговая фильтрация
.3.1.1 Основные понятия фильтрации
.3.1.2 Амплитудно-частотная характеристика фильтров (АЧХ)
.3.2 Цифровая фильтрация
.3.2.1 Сглаживающие фильтры
.3.2.2 Робастные фильтры
.4 Согласование сигналов в АС
.4.1 Динамический диапазон и полное согласование
.4.2 Случаи неполного согласования
.4.2.1 Первый случай неполного согласования
.4.2.2 Второй случай неполного согласования
.4.2.3 Третий случай неполного согласования
Контрольные вопросы к четвёртой главе
Тестирование для самоконтроля
Контрольные вопросы по всему курсу
Задачи и упражнения по разделам
Лабораторный практикум
Контрольные работы
Глоссарий
Список литературы
В таблице 2 приведено соответствие пунктов содержания, разработанной
части ЭУИ, количеству кадров по каждому из них.
Таблица 2 - Содержание ЭУИ с количеством кадров по каждому пункту
|
Содержание |
Число кадров |
|
Введение Как работать с учебником Глава 1 Автоматизированные системы измерения 1.1 Основные структуры автоматизированных систем 1.2 Сигналы измерительной информации 1.3 Цифровые средства измерения (ЦСИ) 1.3.1 Классификация ЦСИ 1.3.2 Элементы ЦСИ 1.3.2.1 Классическая структура измерительного прибора 1.3.2.2 Приборный интерфейс Итого кадров по параграфу 1.3 1.4 Цифровые измерительные системы 1.4.1 Информационно-измерительная система (ИИС) 1.4.1.1 Структура ИИС |
1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 1 |
|
1.4.1.2 Основные этапы работы ИИС 1.4.1.3 Основные функции ИИС 1.4.2 Измерительно-управляющая система (ИУС) 1.4.2.1 Структура ИУС 1.4.2.2 Основные этапы работы ИУС 1.4.3 Особенности обработки СИИ в ИИС Итого кадров по параграфу 1.4 Контрольные вопросы к первой главе Тестирование для самоконтроля Итого кадров по 1 главе Глава 2 Системы автоматического контроля (САК) 2.1 Автоматический контроль 2.1.1 Основные понятия и виды контроля 2.1.1.1 Определение контроля 2.1.1.2 Виды контроля 2.1.2 Классификация САК 2.1.2.1 По удалённости от объекта контроля 2.1.2.2 По типу организации контроля 2.1.2.3 По частоте проведения контроля 2.1.3 Функции САК 2.1.4 Способы описания норм в САК Итого по параграфу 2.1 2.2 Телеизмерительные системы (ТИС) 2.2.1 Передача сигналов в ТИС 2.2.1.1 Линии и каналы связи 2.2.1.2 Разделение сигналов 2.2.2 Аналоговые ТИС 2.2.2.1 Токовые ТИС 2.2.2.2 Частотные ТИС 2.2.2.3 Время-импульсные ТИС 2.2.2.4 Цифровые ТИС Итого по параграфу 2.2 2.3 Коды, используемые в АС 2.3.1 Системы счисления 2.3.2. Двоичный, двоично-десятичный и тетрадно-десятичный коды Итого по параграфу 2.3 2.4 Передача кода в ТИС 2.4.1 Проверка кода на чётность 2.4.2 Примеры способов защиты передаваемой информации от ошибок Итого по параграфу 2.4 Контрольные вопросы ко второй главе Тестирование для самоконтроля Итого кадров по 2 главе Глоссарий Список литературы Итого по ЭУИ |
1 1 1 1 1 6 1 2 16 1 1 1 1 1 1 1 1 8 1 1 1 1 1 1 1 7 1 1 2 1 1 2 1 2 22 1 1 42 |
В коде редактора FrontPage содержание 1 главы и фрагмента 2 главы
ЭУИ, сохранённые в файле content.htm
папки Сommon,
выглядят как представлено на рисунках 2 и 3 соответственно.
Рисунок 2 - Содержание 1 главы ЭУИ в редакторе FrontPage
Рисунок 3 - Фрагмент содержания 2 главы
На рисунках 4 и 5 приведены графы технологических сценариев первой и второй глав ЭУИ соответственно.
Рисунок 4 - Графовое представление первой главы разработанной части ЭУИ
Рисунок 5 - Графовое представление второй главы разработанной части ЭУИ. Условные обозначения: id=[N] - ссылка на номер термина или источника литературы, - параграф, - слой, - рисунок.
Внутри «вершин» графов приведены номера глав, параграфов и подпараграфов, согласно их разделению на соответствующие кадры (таблица 1).
Технологический сценарий опирается на уровни представления кадров по
гиперссылкам. В ЭУИ выделены следующие уровни: 1 уровень - основной
текст ЭУИ; 2 уровень - пояснения к основному тексту в слоях; 3
уровень - рисунки к основному тексту; 4 уровень - справочная
информация - ссылки на термины и литературу.
Разработанная часть ЭУИ построена на гипертекстовой основе. Кадры сформированы в виде Web-страниц посредством редактора FrontPage 2003.
Рисунки, вставленные в оформление ЭУИ, созданы посредством графического
процессора Photoshop 9.0. Это заголовок учебника (рисунок
6), находящийся в папке ../common/title.htm и ../common/заголовок-1.png, отредактированные в указанном
графическом процессоре стрелки навигации (рисунок 7) (../common/bottom.htm и ../common/left.gif, ../common/right.gif), и обложка (рисунок 8) (../common/cover.htm и (../common/обложка учебника.png).
Рисунок 6 - Изображение заголовка ЭУИ
Рисунок 7 - Изображение стрелок навигации
В своей основе пользовательский интерфейс ЭУИ построен на системе навигации и цветовой гамме, предложенной в Шаблоне учебника.