CC BY
37
ИНФОРМАТИКА
УДК 681.32
Р.Н. Перебоев
Разработка мультимедийного приложения «Избранные разделы математического анализа»
Проблема выбора более эффективных способов распространения образовательной информации и экономически более выгодных альтернатив традиционным методам обучения является актуальной. Интерактивное обучение является важным применением мультимедиа. Обучающие программы сегодняшнего поколения предлагают пользователю очень много вариантов индивидуальной настройки, т. е. учащийся, осваивая учебный материал, сам устанавливает скорость изучения, объем материала и степень трудности его усвоения[1]. Многочисленные исследования подтверждают успех системы обучения с использованием компьютеров. Очень трудно объективно сравнить ее с традиционными методами обучения, но можно сказать, что внимание во время работы с обучающей интерактивной программой на базе мультимедиа, как правило, удваивается, поэтому освобождается дополнительное время. Экономия времени, необходимого для изучения конкретного материала, в среднем составляет 30%, а приобретенные знания сохраняются в памяти значительно дольше [2].
Цель настоящей работы - создание мультимедийного учебно-методического пособия по избранным разделом математического анализа. В результате работы многих поколений математиков было накоплено множество интересных приложений, примеров и контрпримеров, большая часть которых, к сожалению, не входят в обязательный университетский курс математического анализа.
В программный продукт были включены следующие разделы: «Интегралы», «Счетные множества» и «Кривые механического происхождения». В раздел «Интегралы» вошли пункты: «Квадрируемость», «Переход в полярную систему координат», «Двойной и повторный интегралы», «Геометрический смысл двойного интеграла», «Интегрируемость по Риману» и «Не интегрируемость функции Дирихле по Риману». Во второй раздел «Кривые механического происхожде-
ния» вошли пункты: «Эвольвента», «Циклоида», «Гипоциклоида» и «Эпициклоида». В третьем разделе «Счетные множества» приводится один пример - «Гостиница Гильберта».
Прежде всего, мультимедиа-приложение должно быть с интуитивно понятным в управлении интерфейсом, различные контекстные подсказки, звуковое сопровождение, видеоролики, логический навигационный аппарат, встроенная помощь и так далее. Также желательно, чтобы вся информация была строго структурирована по разделам, учитывая логический порядок.
Ресурсы мультимедиа делятся на четыре основных типа: Графические изображения, звук, текст и видеоролики. Все эти ресурсы хранятся в различных форматах файлов. Как правило, эти форматы создаются для использования в строго определенной прикладной программе. В разработке мультимедиа-приложения желательно использовать такие компактные форматы данных, требующие небольших объемов дискового пространства для хранения информации. Файлы таких форматов широко используются и в других приложениях (поддержка импорта и экспорта) и, в тоже время, в них наблюдается потеря качества за счет сжатия информации, которая должна быть незначительной. Чем выше степень сжатия, тем медленнее выполняются операции чтения и записи и снижается качество воспроизведения. Имеются как алгоритмы сжатия без потери данных, так и алгоритмы, при использовании которых потеря данных возможна, последние, однако, более эффективны.
При выборе среды разработки надо учитывать такие аспекты, как удобность разработки приложения, возможность легко править сделанное и добавлять к нему новую информацию, легкая компоновка ресурсов в конечный продукт. Наиболее важным является свойство среды поддерживать работу с графикой, текстом, звуком и видео и возможность управлять такого рода ресурсами.
Разработка мультимедийного приложения
Также желательно чтобы в среде разработки имелась возможность некоторой автоматизации процесса и программирования не сложных действий.
Специальный пакет для разработки мультимедиа-приложений - Macromedia Director - один из мировых лидеров среди авторских систем для создания мультимедиа-приложений. В этом пакете предоставляются широкие возможности работы с графикой, текстом, звуком и видео, удобный для разработки интерфейс, поддержка импорта файлов из других приложений, мощный встроенный событийно-скриптовой язык программирования Lingo, с помощью которого можно также управлять ресурсами. Все используемые ресурсы в итоговом приложении компонуются в один ЕХЕ-фаил. Большое достоинство пакета Director — его кросс-платформенные возможности.
В качестве вспомогательных пакетов использовались такие, как AdobeTM Photoshop®, Macromedia™ Freehand®, MathCAD, Ulead Gif Animator, MS Word. С помощью этих пакетов были созданы или отредактированы большинство ресурсов.
Самым маломощным компьютером, на котором автор данной работы запускал уже откомпилированные файлы приложения, был Pentium 166 MMX, 48 Мб ОЗУ, 4 Мб видео - это самые минимальные требования для приложений Macromedia Director, при этом запуск какого-либо другого приложения очень сильно замедлял систему, а то и приводил к ее «зависанию». Разработка же, естесственно, ведется на более мощном компьютере, чем рассчитаны минимальные требования для фильмов Macromedia Director. Поэтому разработка приложения велась на Celeron 466, 32 ОЗУ, 1 Мб видео, хотя характеристики этого компьютера далеко не самые лучшие, но при их наличии можно было запускать Macromedia Director и еще,
по крайней мере, не более двух приложений, например MS Word и Adobe Photoshop.
Пользовательский интерфейс приложения является простым и интуитивно понятным. Последующие страницы выглядят как школьная доска, висящая на стене, на которой и появляются учебные материалы. Сверху над доской находятся надписи-гиперссылки. Программно реализована «подсветка» активных элементов и смена указателя мыши при наведении курсора.
Ресурсы мультимедиа-приложения формировались в самом Macromedia Director и в других программных продуктах. Видеоролики из раздела «Кривые механического происхождения» создавались в пакете MathCAD, там же они были сохранены в файлы видео формата. Четыре видеоролика из раздела «Интегралы» были созданы в пакете Ulead GIF Animator 3.0a, в нем же они преобразованы в AVI-файлы. Преобразование проводилось алгоритмом со сжатием информации Cinepak. Два ролика были созданы и импортированы в AVI-файлы в самом Macromedia Director.
Приложение занимает 155 Мб на жестком диске. Файл запуска, start.exe, занимает 2 146 052 байт. Приложение, записанное на компакт диск, запускается автоматически, при вставке компакт-диска в накопитель CD-Rom. Это реализовано посредством записи файла autorun.inf в тот же каталог, где лежит файл start.exe. Содержимое файла autorun.inf выглядит так: [autorun] open=start.exe icon=start.exe Для запуска приложения понадобится компьютер с установленной на нем операционной системой Windows 95 или выше. Причем характеристики компьютера должны быть не ниже Pentium 166 MMX, 32 ОЗУ, 1 Мб видеопамяти.
Литература
1. Кречман Д., Пушков А. Мультимедиа своими руками. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1999.
2. Хеллер Д. Мультимедийные презентации в бизнесе. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1998.
