Virtualus dizaineris. Pagrindiniai virtualių konstruktorių tipai

ĮVADAS

Šiuo metu mokomųjų virtualių konstruktorių (mokymosi aplinkų) išrasta nedaug, nors sparčios visuomenės kompiuterizavimo sąlygomis jie tampa vis populiaresni. Jų idėja gana paprasta. Galite suteikti vaikui galimybę stebėti pažangą fizinis eksperimentas kompiuterio ekrane arba galite leisti jam pačiam atlikti šį eksperimentą – susitarkite pasvirusios plokštumos, svarmenys, vežimėliai, biliardo kamuoliukai, planetos saulės sistema, elektronus ir pėsčiuosius ir pažiūrėkite, kas atsitiks. Ir ne tik žiūrėti, bet, jei reikia, gauti visus grafikus visose koordinačių ašyse ir pan. Ar sunku nustatyti virtualų eksperimentą? Ne sunkesnis nei pasakojimas apie tai ir daug paprastesnis nei tikras kūrinys. Galimybė atlikti virtualų eksperimentą, o prireikus – šimtus ir tūkstančius eksperimentų kardinaliai pakeičia ugdymo procesą.

IN mokykliniai vadovėliai o vadovėliai, sąvokos ir reiškiniai paaiškinami gana abstrakčiai, jiems trūksta aiškumo, todėl medžiaga įsimenama mechaniškai. Virtualus konstruktorius išsprendžia šią problemą.

Pagrindinė dalis

1. „Virtualaus dizainerio“ koncepcija»

Virtualus konstruktorius (mokymosi aplinka) yra edukacinis elektroninis šaltinis, leidžianti, laikantis dalykinės srities nurodytų įstatymų ir taisyklių, kurti modelius ir dirbti su jais objektų technologijoje.

Pasaulinis pedagoginis mokymosi aplinkų tikslas yra plėtra kūrybiškumas besimokantysis kurdamas palankią aplinką, kurią tyrinėdamas mokinys įgyja reikiamų žinių.

Mokymasis naudojant virtualius konstruktorius tampa interaktyvesnis. Interaktyvus mokymasis grindžiamas tiesioginė sąveika mokiniams (stažuotojams) su mokymosi aplinka. Mokymosi aplinka arba mokymosi aplinka veikia kaip tikrovė, kurioje dalyviai randa patirties sritį.

Jei svarstysime interaktyvūs mokymai tada giliau mes kalbame apie ne tik apie ryšį empiriniai stebėjimai, studentų gyvenimo įspūdžiai kaip pagalbinė medžiaga, iliustratyvus papildymas - mokinio dalyvio patirtis yra pagrindinis mokymosi pažinimo šaltinis.

2. Ypatumaimokymosi aplinkos

Kompiuteris informacinė aplinka mokymasis apima studijuojamų žinių modelius ir yra savarankiškas mokymosi objektas be mokytojo dalyvavimo įmanomoje versijoje, įgyvendinant paradigmą: „mokinys – mokymosi aplinka – technologija“. Kadangi čia informaciniai objektai negali tikėtis, kad juos suaktyvins ir atgamins mokytojas, jiems keliami reikalavimai turi būti kitokie nei sistemoje „mokytojas – mokymosi aplinka – mokinys“:

· pirma, jos turi būti prieinamos studentams ir atitikti jų žinių bei mąstymo lygį;

· antra, jie turi būti atkuriami ir atitinkamai reprezentuoti visus sistemos jungtys ir santykiai;

· – trečia, juose turi būti kuo daugiau galimas kiekis savaiminio aktyvinimo priemones.

Akivaizdu, kad tai yra didelis kompiuterinių mokymo priemonių pranašumas. Jų valdikliai ir vartotojo sąsaja turi būti tinkami dirbtinis intelektas, perimdamas dalį mokytojo funkcijų. Taigi spausdintinės ir kompiuterinės laikmenos „mokinys – mokymosi aplinka – technologijos“ ugdymo sistemoje turi atitikti sistemingas požiūris. Šio tipo mokymai gali būti taikomi vidurinę mokyklą, pirma, in diferencijuota forma, ir, antra, tik kaip antstatas virš pagrindinės sistemos, atsižvelgiant į mokymo specifiką ir profilio orientaciją. Žinoma, bet kokia spausdinta ir kompiuterinė pagalba gali būti naudojama pilnoje mokymo sistemoje kaip papildoma mokymo priemones(be pagrindinių vadovėlių). Šiuo atveju jie veikia kaip iliustracinės audiovizualinės priemonės arba eksperimentinės medžiagos rinkiniai, todėl joms nekeliami jokie kiti reikalavimai, išskyrus kokybės ir atitikimo mokymosi tikslams reikalavimus.

Kaip papildomų lėšų mokymas kompiuterinės technologijos turi daug privalumų, palyginti su įprastomis priemonėmis (vadovėliais): jie visiškai įgyvendina veiklos metodą, užtikrina bet kokios užklausos sistemai vykdymo ir įgyvendinimo efektyvumą. atsiliepimai, taip pat ne tik išduodamas realus režimas mokinio veiklos rezultatų (įvertinimo) darbas, bet ir galimybė akimirksniu ištaisyti kelių bandymų metu padarytas klaidas. Tai leidžia mokytojui, taip išsivaduojant nuo įprastų rūpesčių, sutelkti dėmesį į pagrindines mokymo problemas ir mokinių sistemingą jo turinio suvokimą, technologijų diegimą. individualus požiūris mokyme.

3. Pagrindiniai virtualių konstruktorių tipai

Logomirs.

Garsiausia mokymosi aplinka yra Logo. LogoWorlds programoje vaikas piešia fantastiškus peizažus, palydi juos rašytiniais ir žodiniais tekstais, užpildo juos įvairiais personažais, prašydamas jų. matematinius dėsnius elgesį. Pervologo - Logotipas mažiesiems leidžia visa tai daryti tiems, kurie dar nemoka skaityti ir skaičiuoti, bet nori išmokti to, o kartu ir daug daugiau. Naudodamas bendrosios paskirties taikomąją programinę įrangą, mokytojas (o juo labiau mokinys) gali sukurti savo specialųjį edukacinė aplinka konkrečiam projektui. Pavyzdžiui, ekrane nupieškite vizitinę kortelę, kurią vaikai užpildo (su jiems įmanomu individualiu greičiu ir raštingumu), atėję į pirmą klasę. Viskas kompiuterio viduje vizitines korteles suplūsti į vieną bendrą sąsiuvinį. Kiekvienam mokiniui kompiuteris atspausdina visus šios knygos lapus. Na, papuoškite ir iškirpkite puslapį iš šono reikiamą laišką o pasiūti ją į tikrą, o ne virtualią knygą – pats mokinys. Tai užrašų knygelė tampa mokiniui ir jo tėvams ne tik naudingu informacijos produktu, bet ir metafora šiuolaikinis gyvenimas tinkle (internete), kur kiekvienas kalba apie save ir gali sužinoti apie kiekvieną.

„Elcon“ yra grafinė aplinka, skirta įvairių dalykinių sričių objektams modeliuoti. Objektų kompozicijų kūrimas (statyba) vykdomas mozaikos principu nuosekliai ir kryptingai taikant atitinkamas transformacijas naudojamų objektų rinkiniui. ELKON aplinkoje galima įgyvendinti daugybę transformacijų per rinkinius. Tokie abstrakčios sąvokos, kaip rinkinys, funkcija, transformacija, veikimas ir pan., sistemoje interpretuojami bet kuriam amžiui prieinamu lygiu.

Sistema nukreipta į specifinių ir abstraktus mąstymas vaikams – kūrybinių veiklos komponentų formavimas. Elkon gali būti naudojamas tiriant projektavimo veiklą, tiriant ir tiriant rinkinius su skirtingomis struktūrinėmis organizacijomis, autorinio mąstymo formavimui, estetiniam ugdymui ir kt.

Sistema gali būti naudojama beveik visose dalykinėse srityse, įskaitant dekoratyvinį meną, istoriją, geografiją, namų ekonomiką ir gamtos bei matematikos disciplinas. Sistema skirta neprogramuojančiam vartotojui. Elkon aplinkoje gali dirbti vaikai nuo 5-6 metų.

„Elkon“ yra nekalbinga aplinka, todėl ji ypač efektyvi dirbant su mažais vaikais, kurie dar nepakankamai gerai įvaldė kalbą. Visuotinai pripažįstama, kad prie abstraktaus mąstymo formavimosi pirmiausia prisideda matematika ir logika. Tuo pačiu jie dažnai pamiršta, kad kalba yra tokia priemonė.

Askun yra kompiuterinė mokymosi aplinka, skirta terminijos studijoms ir užduočių modeliavimui konceptualiu lygiu. Žodyno komplekso tikslas – padėti mokiniams įsisavinti pagrindinius dalykus terminų žodynas studijavo dalykinė sritis, taip pat tarnauja kaip priemonė struktūrinė organizacija sąvokas tezauro pavidalu, taigi tarnauja kaip tam tikras dalykinės srities modelis. Tezaure yra trumpas apibrėžimas kiekviena sąvoka ir jos ryšys su kitomis aprašomos dalykinės srities sąvokomis.

Tokio tezauro kūrimas toli gražu nėra nereikšminga užduotis, o pats tezauras yra intelektualinis produktas. Kiekvieno termino aprašymas jo sąsajų sistemoje tampa atskiru tyrimu, nes šis darbas atliekamas giliausiu kalbinio objekto tyrimo lygmeniu – tiek paradigmatikoje (tarp panašių objektų), tiek enciklopediniu aspektu (žinių sistemoje). ).

Mokykliniuose vadovėliuose ir žinynuose ryšiai tarp vienos disciplinos sąvokų, taip pat tarpdalykiniai ryšiai nėra aiškiai suformuluoti, todėl juos reikia tiesiog mechaniškai įsiminti. mokomoji medžiaga. Taigi studentas išmoksta tam tikrą sąvokų rinkinį, dažnai be jų sąsajų, o tai nesuteikia holistinio dalyko supratimo. Taip pat tarpdisciplininiai ir tarpdisciplininiai ryšiai lieka šešėlyje. Vyksta nepataisomas visumos sunaikinimas. Dėl to asmuo gali dirbti visų pirma esant žemam arba vidutiniam sprendimų priėmimo lygiui, tiek jo atžvilgiu. asmeninis gyvenimas, ir profesinėje srityje.

Naudojant ASKUN, pasiekiami šie tikslai:

studijuoja pagrindinį dalykinės srities terminų žodyną ir semantinių sąvokų sąsajų sistemą (teminė ir struktūrinė orientacija);

išvestinių žodynų (mikrotezaurų) formavimas remiantis pagrindiniu tezauru (funkcinė orientacija);

asociatyvus studijuojamos dalykinės srities žinių elementų įsisavinimas remiantis daugiamačiu žodyno informacijos naudojimu ir grafinis vaizdas sąvokų sąsajos (kognityvinė orientacija).

Contour yra kompiuterinė mokymosi aplinka, skirta spręsti problemas, susijusias su išgaubto daugiakampio atkarpų konstravimu. Svarbu pažymėti, kad problemų sprendimas sistemoje paprastai yra neskaičiuojamas. CONTOUR – tai įrankių aplinka, suteikianti aktyvų dalykinės srities studijavimą remiantis tezauru, modeliavimu problemines situacijas užduotys konceptualiame lygmenyje, taip pat mokinio plano skerspjūvio konstravimui įgyvendinimas. Problemų sprendimas Kontur sistemoje vyksta dialogo režimu kompiuteriu natūralia kalba.

Kontur sistema leidžia išspręsti bet kokią problemą šios klasės iš mokyklos kursas stereometrija, problemos sąlyga formuojama dialogo režimu. Kartu kuriami originalių objektų grafiniai modeliai. Spręsdamas problemą, mokinys dirba su tikrus objektus dalykinė sritis (taškas, tiesė, atkarpa, plokštuma, daugiakampis, daugiakampis), naudoja jam prieinamų grafinių operacijų rinkinį įvairių tipų figūros sukimas, darbas languotoje aplinkoje.

Kontur sistema nukreipia mokinio veiklą sprendžiant problemą ir savarankiškai generuoja teisingą atsakymą. Nėra paruoštus sprendimus iš anksto neįdiegtas į sistemą. Kontrolės ir vertinimo etapas paskiriamas mokytojui. Statistinė informacija Studento darbus galite peržiūrėti sistemos protokole. Mokytojas gauna informaciją apie tai, kiek kartų mokinys keitė savo sprendimą aprašydamas dalykinės srities objektus; kiek buvo bandoma iš naujo išspręsti problemą, palyginus savo atsakymą su kompiuterio atsakymu; ar problema buvo nagrinėjama, ar nėra kitų sprendimų (jei taip, kiek kartų); kiek laiko sugaišta kuriant formalų probleminių sąlygų modelį; koks jausmas bendras kiekis problemos, kurias studentai išsprendė per vieną darbo su sistema sesiją.

Pagrindiniai plėtros pranašumai:

formalaus probleminių sąlygų modelio sukūrimas;

gebėjimas ištirti problemą, kad būtų galima rasti kitų sprendimų;

objekto priartinimas prie tikrojo, atsižvelgiant į daugiakampio elementų savybes;

užduoties dizainerio idėja;

naudojant tezaurą darbui su sąvokomis, ko pasekoje galima iškelti originalias dalykinės srities studijavimo ir jų modeliavimo užduotis konceptualiu lygmeniu.

Išvada

Kompiuterinės mokymosi aplinkos suteikia studentui galimybę pademonstruoti nestandartinį mąstymą sprendžiant standartines problemas. A lyginamoji analizė gauti sprendimai leidžia patikrinti esamų galimybių įvairovę. Mokykloje dažniausiai, deja, jie priverčia mokinį oficialus sprendimas užduotis. Jis privalo iki žingsnio tiksliai atkurti tirpalą pagal šabloną.

Nors patirtis su virtualiais konstruktoriais dar nėra labai didelė, tačiau tai rodo, kad kompiuterių palaikymas kūrybinis darbas visomis kryptimis yra paklausus mokyklai ir gali padėti tiek mokytojui, tiek mokiniui.

Idėja yra laikyti žymeklį į to paties tipo objektą (Letter) pagrindinėje klasėje (vokas). Tokiu atveju vokas turi „peradresuoti“ skambučius į virtualius metodus į Laišką. SU gerų pavyzdžių Aš, kaip visada, turiu nedidelių problemų, todėl „modeliuokime“ magiškų technikų (arba burtų) sistemą =) Tarkime, kad kiekvienai technikai naudojamas vienas iš penkių pagrindinių elementų (o gal jų derinys), ant kurio šios technikos poveikis mus supantį pasaulį ir tema, kuriai ji taikoma. Tuo pačiu norime dirbti su visomis technikomis, nepaisant jų tipo.

Norėdami tai padaryti, kiekvienam technikos tipui sukursime bazinę klasę Skill ir jos išvestinius. Pavyzdžiui, pagrindinėje klasėje mes apibrėžsime tris virtualius metodus įrangos kūrimui ir atvaizdavimui, taip pat atminties išvalymui po jos.

#įtraukti
#įtraukti
#įtraukti
#įtraukti

naudojant std::cout ;
naudojant std::endl ;

enum
{
FIRE = 0x01,
VĖJAS = 0x02,
ŽAIBAS = 0x04,
DIRVAS = 0x08,
VANDUO = 0x10
} ;

klasės įgūdžiai // dar žinomas kaip Jutsu =)
{
vieša:
// virtualus (voko) konstruktorius (žr. toliau)
Skill(int _type) mesti (std:: logic_error ) ;

// naikintojas
virtualus ~Įgūdis()
{
jei(mRaidė)
{
// virtualus skambutis destructor!
ištrinti () ;
}

ištrinti mLetter;
// ištrinti laišką vokui
}

// ištrinti 0 raidei
virtualus void cast() const ( mLetter-> cast() ; )
virtualus void show() const ( mLetter-> show() ; )

virtualus void erase() ( mLetter-> erase() ; )
apsaugotas:
// raidžių konstruktorius

Įgūdžiai () : mRaidė (NULL ) ( )
privatus:
Skill(const Skill & ) ;

Skill & operator= (Skill & ) ;
} ;

Įgūdis * mRaidė;
{
vieša:
// rodyklė į raidę<< "~FireSkill()" << endl; }
<< "Katon!" << endl; }
<< "FireSkill::show()" << endl; }
<< "FireSkill:erase()" << endl; }
Įgūdžiai () : mRaidė (NULL ) ( )
klasė „FireSkill“: viešasis įgūdis
~FireSkill() ( cout
draugų klasė Įgūdžiai;
FireSkill() ( )
} ;

FireSkill(const FireSkill & ) ;
{
vieša:
FireSkill & operator= (FireSkill & ) ;<< "~WoodSkill()" << endl; }
klasė WoodSkill : public Skill<< "Mokuton!" << endl; }
~WoodSkill() ( cout<< "WoodSkill::show()" << endl; }
virtualus void cast() const ( cout<< "WoodSkill::erase()" << endl; }
Įgūdžiai () : mRaidė (NULL ) ( )
klasė „FireSkill“: viešasis įgūdis
virtualus void show() const ( cout
virtualus void erase() ( cout
WoodSkill() ( )
} ;

WoodSkill(const WoodSkill & );
{
WoodSkill & operator= (WoodSkill & ) ;
{
Įgūdis:: Įgūdis (int _type) metimas (std:: logic_error )
jungiklis (_type)
atvejis FIRE:

byla DIRVOŽIA |
VANDUO:
atvejis FIRE:

// ...

mRaidė = naujas WoodSkill;
numatytasis:
}

throw std::logic_error("Neteisingas elemento tipas");
// virtualus skambutis konstruktoriuje!
}

cast () ;
{
int main ()< Skill* >std::vektorius

įgūdžiai;
{
pabandyk
įgūdžiai.push_back (naujas įgūdis(FIRE) ) ;
įgūdžiai.push_back (new Skill(SOIL | WATER) );
}
// įgūdžiai.push_back(new Skill(LIGHTNING));
{
sugauti (std::logic_error le)<< le.what () << endl;
std::cerr
}

grąžinti EXIT_FAILURE ;< skills.size () ; i++ )
{
for (dydis_t i = 0 ; i
įgūdžiai[ i] - > parodyti() ;
}

ištrinti įgūdžius[ i] ;
}

grąžinti EXIT_SUCCESS ;

Iš esmės tai nėra taip įdomu, bet išvada bus tokia:
Katonas!
Mokuton!
FireSkill::show()
FireSkill:erase()
~FireSkill()
WoodSkill::show()
WoodSkill::trinti()

~ Medienos įgūdžiai ()

Geriau supraskime, kas vyksta.

Taigi, turime įgūdžių klasę (voką), kurioje yra žymeklis į to paties tipo objektą (raidė). Kad būtume saugūs, paslėpkime kopijavimo kūrėją ir priskyrimo operatorių privačiai. Pagrindinis susidomėjimas yra du klasės konstruktoriai, iš kurių vienas yra viešas, o kitas saugomas, taip pat naikintojas.

Atviras konstruktorius, taip pat žinomas kaip Envelope konstruktorius, arba mūsų atveju „virtualus konstruktorius“ (jo apibrėžimas pateiktas žemiau), paima vieną parametrą - „elemento“ tipą, kurio pagrindu nustatomas sukonstruoto objekto tipas. bus paskaičiuota. Priklausomai nuo įvesties parametro, žymeklis į raidę inicijuojamas rodykle į konkretų objektą (FireSkill, WoodSkill ir kt., kurie yra paveldimi iš Skill). Jei įvesties parametro reikšmė neteisinga, pateikiama išimtis.

Išvestinėse technikų klasėse FireSkill, WoodSkill ir kt. konstruktoriai pagal nutylėjimą yra privatūs, tačiau pagrindinė įgūdžių klasė deklaruojama kaip draugas, todėl šių klasių objektus galima kurti tik įgūdžių klasėje. Šiose klasėse kopijavimo konstruktorius ir priskyrimo operatorius yra privatūs ir neapibrėžti. Visi virtualūs Skill klasės metodai yra nepaisomi išvestinėse.

Virtualus konstruktorius turėtų būti apibrėžtas po visomis išvestinėmis klasėmis, kad nereikėtų jaudintis dėl persiunčiamų deklaracijų, nes jame sukuriami išvestinių klasių objektai.

Kaip vadinami virtualūs metodai? Bazinėje klasėje yra „peradresavimas“ virtualių metodų viduje: iš tikrųjų vokas atlieka apvalkalo, kuris tiesiog vadina laiško metodus, vaidmenį. Kadangi raidžių metodai iškviečiami per žymeklį, įvyksta vėlyvas susiejimas, tai yra, skambutis bus virtualus. Be to! Konstruktoriumi galime virtualiai iškviesti metodus ir : kuriant Skill objektą (Envelope) iškviečiamas parametrizuotas šios klasės konstruktorius, kuris sukonstruoja raidę ir inicijuoja mLetter. Po to iškviečiame cast(), kurio viduje yra skambutis į mLetter->cast(). Kadangi šiuo metu mLetter jau inicijuotas, įvyksta virtualus skambutis.

Tas pats vyksta ~ Skill() destruktoriuje. Pirmiausia patikriname, ar mLetter inicijuotas. Jei taip, tada mes esame voko naikintojas, todėl praktiškai iškviečiame voko valymo metodą ir jį ištriname. Jei ne, tada esame vokų naikintuvu, kuriame vykdomas trynimas 0 (ir ši konstrukcija yra gana saugi).

Svarbūs punktai:

1. Dabar visi objektai sukuriami naudojant vieną konstruktorių, o tada atrodo, kad dirbame su bazinės klasės objektu. Visi virtualūs skambučiai vyksta pačioje klasėje. Galime sukurti net Skill klasės objektą ant krūvos – šio objekto metodai vis tiek veiks taip, lyg būtų virtualūs.
2. Konstruktoriuose ir destruktoriuose galime naudoti virtualų metodų iškvietimą.
3. Galima sakyti, kad bazinė klasė yra šiek tiek abstrakti, nes visi jos virtualūs metodai turi būti nepaisyti išvestinėse klasėse. Jei to nepadarysite, pvz., mLetter->cast() bus ne kas kita, kaip bandymas iškviesti metodą NULL rodyklėje.
4. Kai iškviečiamas virtualus konstruktorius, kuriamo objekto tipas iš tikrųjų bus nustatytas vykdymo, o ne kompiliavimo metu. Tačiau toks iškvietimas turi būti įtrauktas į try-catch bloką, kitaip išimtis gali būti praleista.
5. Jei norime į bazinę klasę įtraukti kitą virtualų metodą, turėsime jį iš naujo apibrėžti visose išvestinėse.

Tikiuosi kam nors pravers ;)

Žymos:

• cpp
• virtualus konstruktorius

Įvadas

Šiuo metu mokomųjų virtualių konstruktorių (mokymosi aplinkų) išrasta nedaug, nors sparčios visuomenės kompiuterizavimo sąlygomis jie tampa vis populiaresni. Jų idėja gana paprasta. Galite suteikti vaikui galimybę stebėti fizinio eksperimento eigą kompiuterio ekrane arba leisti jam pačiam atlikti šį eksperimentą – išdėstyti pasvirusias plokštumas, svarmenis, vežimėlius, biliardo kamuoliukus, Saulės sistemos planetas, elektronus ir pėsčiuosius. ir pažiūrėk, kas atsitiks. Ir ne tik žiūrėti, bet, jei reikia, gauti visus grafikus visose koordinačių ašyse ir pan. Ar sunku nustatyti virtualų eksperimentą? Ne sunkesnis už pasakojimą apie tai ir daug paprastesnis už tikrą produkciją. Galimybė atlikti virtualų eksperimentą, o prireikus – šimtus ir tūkstančius eksperimentų kardinaliai pakeičia ugdymo procesą.

Mokykliniuose vadovėliuose ir žinynuose sąvokos ir reiškiniai aiškinami gana abstrakčiai, todėl medžiaga įsimenama mechaniškai. Virtualus konstruktorius išsprendžia šią problemą.

Pagrindinė dalis

1. „Virtualaus dizainerio“ koncepcija

Virtualus dizaineris(mokymosi aplinka) yra mokomasis elektroninis išteklius, leidžiantis pagal dalykinės srities nustatytus įstatymus ir taisykles kurti modelius ir dirbti su jais objektų technologijoje.

Visuotinis pedagoginis mokymosi aplinkų tikslas – ugdyti mokinio kūrybinius gebėjimus kuriant palankią aplinką, kurią tyrinėdamas mokinys įgyja reikiamų žinių.

Mokymasis naudojant virtualius konstruktorius tampa interaktyvesnis. Interaktyvus mokymasis grindžiamas tiesiogine mokinių (besimokančiųjų) ir mokymosi aplinkos sąveika. Mokymosi aplinka arba mokymosi aplinka veikia kaip tikrovė, kurioje dalyviai randa patirties sritį.

Jei į interaktyvųjį mokymąsi žiūrėsime giliau, tai ne tik empirinių stebėjimų, studentų gyvenimo patirties susiejimas kaip pagalbinė medžiaga, iliustratyvus papildymas – mokinio dalyvio patirtis yra pagrindinis ugdymo žinių šaltinis.

2. Mokymosi aplinkų ypatumai

Kompiuterinė informacinė mokymosi aplinka turi studijuojamų žinių modelius ir yra savarankiškas mokymosi objektas be dėstytojo dalyvavimo įmanomoje versijoje, įgyvendinant paradigmą: „mokinys – mokymosi aplinka – technologija“. Kadangi čia informaciniai objektai negali tikėtis, kad juos suaktyvins ir atgamins mokytojas, jiems keliami reikalavimai turi būti kitokie nei sistemoje „mokytojas – mokymosi aplinka – mokinys“:

· pirma, jos turi būti prieinamos studentams ir atitikti jų žinių bei mąstymo lygį;

· antra, jie turi būti atkuriami ir atitinkamai reprezentuoti visus sisteminius ryšius ir ryšius;

· - trečia, juose turi būti didžiausias galimas savaiminio aktyvinimo priemonių skaičius.

Akivaizdu, kad tai yra didelis kompiuterinių mokymo priemonių pranašumas. Jų valdikliai ir vartotojo sąsaja turi atitikti dirbtinio intelekto lygį, atlikti kai kurias mokytojo funkcijas. Taigi spausdintinė ir kompiuterinė laikmena mokymosi sistemoje „mokinys – mokymosi aplinka – technologijos“ turi atitikti sisteminį požiūrį. Šio tipo mokymai gali būti taikomi vidurinėje mokykloje, pirma, diferencijuota forma, antra, tik kaip antstatas virš pagrindinės sistemos, atsižvelgiant į mokymo specifiką ir profilinę orientaciją. Žinoma, bet kokios spausdintos ir kompiuterinės priemonės gali būti naudojamos pilnoje ugdymo sistemoje kaip papildomos mokymo priemonės (be pagrindinių vadovėlių). Šiuo atveju jie veikia kaip iliustracinės audiovizualinės priemonės arba eksperimentinės medžiagos rinkiniai, todėl joms nekeliami jokie kiti reikalavimai, išskyrus kokybės ir atitikimo mokymosi tikslams reikalavimus.

Kaip papildomos mokymo priemonės, kompiuterinės technologijos turi daug privalumų, palyginti su įprastomis priemonėmis (vadoveliais): jos visiškai įgyvendina veikla pagrįstą požiūrį, užtikrina greitą bet kokio užklausimo sistemai įvykdymą ir grįžtamojo ryšio įgyvendinimą, o taip pat ne tik mokomųjų dokumentų išdavimą. studento veiklos realiuoju režimu rezultatai (įvertinimai), bet ir galimybė akimirksniu ištaisyti klaidas, padarytas per daugybę bandymų. Tai leidžia mokytojui, taip išsilaisvinant nuo rutininių rūpesčių, sutelkti dėmesį į pagrindines mokymosi problemas ir mokinių sistemingą jo turinio suvokimą, diegiant individualaus požiūrio į mokymąsi technologijas.

3. Pagrindiniai virtualių konstruktorių tipai

Logomirs.

Garsiausia mokymosi aplinka yra Logo. „LogoWorlds“ programoje vaikas piešia fantastiškus peizažus, palydi juos rašytiniais ir žodiniais tekstais, užpildo juos įvairiais personažais, nustatydamas jiems matematinius elgesio dėsnius. Pervologo - Logotipas mažiesiems leidžia visa tai daryti tiems, kurie dar nemoka skaityti ir skaičiuoti, bet nori išmokti to, o kartu ir daug daugiau. Naudodamas bendrosios paskirties taikomąją programinę įrangą, mokytojas (o juo labiau – mokinys) gali sukurti savo specialią ugdymo aplinką konkrečiam projektui. Pavyzdžiui, ekrane nupieškite vizitinę kortelę, kurią vaikai užpildo (su jiems įmanomu individualiu greičiu ir raštingumu), atėję į pirmą klasę. Kompiuterio viduje visos vizitinės kortelės surenkamos į vieną bendrą sąsiuvinį. Kiekvienam mokiniui kompiuteris atspausdina visus šios knygos lapus. Na, o papuošti ir iškirpti lapo kraštą iki norimos raidės ir susiūti į tikrą, o ne virtualią knygą – pats mokinys. Šis sąsiuvinis mokiniui ir jo tėvams tampa ne tik naudingu informacijos produktu, bet ir šiuolaikinio gyvenimo internete metafora, kur kiekvienas kalba apie save ir gali sužinoti apie kiekvieną.

Elkonas.

„Elcon“ yra grafinė aplinka, skirta įvairių dalykinių sričių objektams modeliuoti. Objektų kompozicijų kūrimas (statyba) vykdomas mozaikos principu nuosekliai ir kryptingai taikant atitinkamas transformacijas naudojamų objektų rinkiniui. ELKON aplinkoje galima įgyvendinti daugybę transformacijų per rinkinius. Abstrakčios sąvokos, tokios kaip aibė, funkcija, transformacija, veikimas ir kt., sistemoje interpretuojamos bet kuriam amžiui prieinamu lygiu.

Sistema skirta ugdyti konkretų ir abstraktų vaikų mąstymą, formuoti kūrybinius veiklos komponentus. Elkon gali būti naudojamas tiriant projektavimo veiklą, tiriant ir tiriant rinkinius su skirtingomis struktūrinėmis organizacijomis, autorinio mąstymo formavimui, estetiniam ugdymui ir kt.

Sistema gali būti naudojama beveik visose dalykinėse srityse, įskaitant dekoratyvinį meną, istoriją, geografiją, namų ekonomiką ir gamtos bei matematikos disciplinas. Sistema skirta neprogramuojančiam vartotojui. Elkon aplinkoje gali dirbti vaikai nuo 5-6 metų.

„Elkon“ yra nekalbinga aplinka, todėl ji ypač efektyvi dirbant su mažais vaikais, kurie dar nepakankamai gerai įvaldė kalbą. Visuotinai pripažįstama, kad prie abstraktaus mąstymo formavimosi pirmiausia prisideda matematika ir logika. Tuo pačiu jie dažnai pamiršta, kad kalba yra tokia priemonė.

Askun.

Askun yra kompiuterinė mokymosi aplinka, skirta terminijos studijoms ir užduočių modeliavimui konceptualiu lygiu. Žodyno kompleksas skirtas padėti studentams įsisavinti pagrindinį tiriamos dalykinės srities terminologinį žodyną, taip pat tarnauja kaip struktūrinio sąvokų organizavimo priemonė tezauro pavidalu, tokiu būdu pasitarnaudama kaip tam tikras dalykinės srities modelis. Tezaure yra trumpas kiekvienos sąvokos apibrėžimas ir jos santykis su kitomis aprašytos dalykinės srities sąvokomis.

Tokio tezauro kūrimas toli gražu nėra nereikšminga užduotis, o pats tezauras yra intelektualinis produktas. Kiekvieno termino aprašymas jo sąsajų sistemoje tampa atskiru tyrimu, nes šis darbas atliekamas giliausiu kalbinio objekto tyrimo lygmeniu – tiek paradigmatikoje (tarp panašių objektų), tiek enciklopediniu aspektu (žinių sistemoje). ).

Mokykliniuose vadovėliuose ir žinynuose ryšiai tarp vienos disciplinos sąvokų, taip pat tarpdalykiniai ryšiai nėra aiškiai suformuluoti, todėl mokomąją medžiagą reikia tiesiog mechaniškai įsiminti. Taigi studentas išmoksta tam tikrą sąvokų rinkinį, dažnai be jų sąsajų, o tai nesuteikia holistinio dalyko supratimo. Taip pat tarpdisciplininiai ir tarpdisciplininiai ryšiai lieka šešėlyje. Vyksta nepataisomas visumos sunaikinimas. Dėl to žmogus gali dirbti visų pirma žemame arba vidutiniame sprendimų priėmimo lygmenyje tiek asmeniniame gyvenime, tiek profesinėje srityje.

Naudojant ASKUN, pasiekiami šie tikslai:

Studijuoti pagrindinį dalykinės srities terminų žodyną ir semantinių sąvokų sąsajų sistemą (teminė ir struktūrinė orientacija);

Išvestinių žodynų (mikrotezaurų) formavimas remiantis pagrindiniu tezauru (funkcinė orientacija);

Asociatyvus tiriamos dalykinės srities žinių elementų įsisavinimas, pagrįstas daugiamačiu žodyno informacijos vartojimu ir grafiniu sąvokų sąsajų atvaizdavimu (kognityvinė orientacija).

Grandinė.

Contour yra kompiuterinė mokymosi aplinka, skirta spręsti problemas, susijusias su išgaubto daugiakampio atkarpų konstravimu. Svarbu pažymėti, kad problemų sprendimas sistemoje paprastai yra neskaičiuojamas. CONTOUR – tai instrumentinė aplinka, kuri suteikia galimybę aktyviai studijuoti dalykinę sritį remiantis tezauru, konceptualiu lygmeniu modeliuoti užduoties problemines situacijas, taip pat įgyvendinti studento planą dėl skyriaus konstravimo. Problemų sprendimas Kontur sistemoje vyksta dialogo režimu kompiuteriu natūralia kalba.

Kontur sistema leidžia išspręsti bet kurią duotos klasės uždavinį iš mokyklos stereometrijos kurso uždavinio sąlyga formuojama dialogo režimu. Kartu kuriami originalių objektų grafiniai modeliai. Spręsdamas uždavinį studentas dirba su realiais dalykinės srities objektais (tašku, tiese, atkarpa, plokštuma, daugiakampiu, daugiakampiu), naudoja grafinių operacijų rinkinį, jam yra prieinami įvairūs figūrų sukimo būdai, gali dirbti. languotoje aplinkoje.

Kontur sistema nukreipia mokinio veiklą sprendžiant problemą ir savarankiškai generuoja teisingą atsakymą. Sistemoje iš anksto nėra įmontuotų paruoštų sprendimų. Kontrolės ir vertinimo etapas paskiriamas mokytojui. Statistinę informaciją apie studento darbą galima peržiūrėti sistemos protokole. Mokytojas gauna informaciją apie tai, kiek kartų mokinys keitė savo sprendimą aprašydamas dalykinės srities objektus; kiek buvo bandoma iš naujo išspręsti problemą, palyginus savo atsakymą su kompiuterio atsakymu; ar problema buvo nagrinėjama, ar nėra kitų sprendimų (jei taip, kiek kartų); kiek laiko sugaišta kuriant formalų probleminių sąlygų modelį; kiek iš viso studentų išspręstų problemų per vieną darbo su sistema sesiją.

Pagrindiniai plėtros pranašumai:

Formalaus probleminių sąlygų modelio sukūrimas;

Gebėjimas ištirti problemą, kad būtų galima rasti kitų sprendimų;

Daikto priartinimas prie tikrojo, atsižvelgiant į daugiakampio elementų savybes;

Užduočių konstruktoriaus idėja;

Naudojant tezaurą darbui su sąvokomis, ko pasekoje galima iškelti originalias dalykinės srities studijavimo ir jų modeliavimo užduotis konceptualiu lygmeniu.

Išvada

Kompiuterinės mokymosi aplinkos suteikia studentui galimybę pademonstruoti nestandartinį mąstymą sprendžiant standartines problemas. O gautų sprendimų lyginamoji analizė leidžia patikrinti esamų galimybių įvairovę. Mokykloje dažniausiai, deja, mokinys yra priverstas formaliai išspręsti problemą. Jis privalo iki žingsnio tiksliai atkurti tirpalą pagal šabloną.

Nors darbo su virtualiais konstruktoriais patirtis dar nėra labai didelė, tačiau tai rodo, kad kompiuterinis palaikymas kūrybiniam darbui visose srityse yra paklausus mokyklose ir gali padėti tiek mokytojui, tiek mokiniui.

Programinės įrangos tipas: Konstruktorius
Kūrėjas / leidėjas: Madfinger žaidimai
Versija: 0.1.0
iPhone + iPad: Nemokama [Atsisiųsti iš App Store]

Visi be išimties berniukai vaikystėje mėgo montuoti statybinius komplektus ar modelius. Tai gali būti automobiliai, lėktuvai ir kiti tikri objektai, sumažinti dešimtis ar šimtus kartų. Ir tik keletas jaunų dizainerių išlaikė meilę savo pomėgiui, kai paaugo ir toliau kuria. To priežastys gali būti labai įvairios, tačiau tai nepatenka į šios medžiagos taikymo sritį. Šiandien apžvelgsime programą Monzo, kuri leis bet kam trumpam sugrįžti į vaikystę ir praleisti šiek tiek laiko kuriant puikius 3D modelius.

Monzo kviečia atidaryti modelio dėžutę, išimti instrukcijas ir daugybę dalių, o tada sulankstyti juos į modelį. Iš pradžių vartotojams yra prieinamas tik vienas automobilio modelis, kurį jie turi surinkti.

Surinkimo procesas yra įdomus, bet gana supaprastintas. Viršutiniame dešiniajame kampe yra instrukcijos, pagal kurias modelis bus surinktas. Žingsnis po žingsnio, detalė po detalės. Neįmanoma nukrypti per žingsnį nuo vadovo – šiuo metu netinkamų dalių tiesiog nebus galima pasirinkti.

Vartotojas asmeniškai nutempia kiekvieną detalę į norimą vietą, kuri vėl apdairiai išryškinama. Pasirodo, detalė lengvai nukrenta į reikiamą vietą be jokių dizainerio pastangų. Atlikę kiekvieno veiksmo instrukcijas, turite paversti puslapį, kad pereitumėte prie kito veiksmo.

Po trijų ar penkių minučių modelis bus surinktas. Šiame procese nėra jokių sunkumų. Po to siūloma nuspalvinti gautą objektą. Kiekvienai detalei galite pasirinkti savo spalvą iš gausios turimų dažų paletės. Tada galite papuošti rezultatą lipdukais ar lipdukais. Jų išdėstymas įgyvendinamas gana nepatogiai – vienas iš retų Monzo trūkumų.

Paskutinis žingsnis yra sukurti gauto modelio nuotrauką. Be to, tiek žiūrint rezultatą, tiek surinkimo proceso metu modelį galima pasukti, sukti ir apžiūrėti bet kokiu patogiu kampu ir iki smulkmenų. Monzo naudoja Unity variklį, kuris gerai atlieka savo darbą.

Žinoma, vienu modeliu dizaino troškulį numalšinti vargu ar įmanoma. Todėl „Monzo“ turi įmontuotą parduotuvę, kurioje už tikrus pinigus galite įsigyti naujų įvairių mechanizmų ir objektų modelių. Jie, žinoma, kainuoja daug pigiau nei tikri, kuriuos galima rasti parduotuvėse. Tačiau malonumas iš proceso yra nepalyginamas.

„iPhone“ ar „iPad“ ekranas gali labai detaliai parodyti surinkimo procesą, tačiau jie tikrai negali pakeisti tikro manipuliavimo mažomis detalėmis ir darbo valandų. Monzo tinka praskaidrinti kelias laisvas minutes, bet nepretenduoja pakeisti tikro pomėgio. Pripažįstu, kad aplikacija bus įdomi vaikams, bet vėlgi ji negalės ugdyti jauno dizainerio įgūdžių ir logikos taip efektyviai, kaip tai padarys tikras rinkinys. Galų gale gera pramoga, bet nieko daugiau.

iPhone + iPad: Nemokama [Atsisiųsti iš App Store]
*apima pirkinius programoje

49 psl. iš 70

6.7.2 Nurodykite vietą

char buferis;
{
Tuščias f(int i)
// ...
X* p = naujas(buferis) X(i); // įdėkite X į buferį

Operatoriaus new() funkcija, kurią apibrėžėme su nurodyta vieta, yra paprasčiausia iš tokio pobūdžio funkcijų. Kitas paskirstymo funkcijos, paskirstančios atmintį iš tam tikros srities, pavyzdys:

Klasės arena (
// ...
virtualus tuštumas* aloc(dydis_t) = 0;
virtualus tuštuma nemokama(tuštuma*) = 0;
};

Tuščias operatorius naujas(dydis_t sz, Arena* a)
{
return a.alloc(sz);
) Dabar galite skirti atmintį savavališko tipo objektams iš įvairių sričių (Arena):
išorinė arena* Atkaklus; // nuolatinė atmintis
išorinė arena* Bendrinama; // bendra atmintis

Tuščia g(int i)
{
X* p = naujas(Pastovi) X(i); // X nuolatinėje atmintyje
X* q = naujas(bendras) X(i); // X bendrojoje atmintyje
// ...
) Jei objektą patalpinsime į atminties sritį, kuri nėra tiesiogiai valdoma standartinėmis laisvos atminties paskirstymo funkcijomis, tuomet turime pasirūpinti, kad objektas būtų tinkamai sunaikintas. Pagrindinė priemonė čia yra aiškiai iškviesti naikintoją:
negaliojantis h(X* p)
{
p->~X(); // paskambink destruktoriui
Persistent->free(p); // atminties išlaisvinimas
) Atminkite, kad, kai tik įmanoma, reikėtų vengti aiškių iškvietimų į naikintojus, taip pat specialios paskirties visuotinio paskirstymo funkcijas. Kartais be jų sunku išsiversti, tačiau pradedantysis turėtų gerai pagalvoti prieš naudodamas aiškų destruktorių skambutį ir pirmiausia pasitarti su labiau patyrusiu kolega.