ОПЫТ СОЗДАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСА

Алексей Юрьевич Утешев

С.-Петербургский государственный университет

Доклад на Второй Всероссийской научно-практической конференции «Инновации и информационные технологии в образовании» (Липецк). Текст опубликован в книге

Материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Инновации и информационные технологии в образовании». - Липецк: ЛГПУ. Т.I. Cc. 123-126

Доклад посвящен анализу целей, средств и опыта реализации образовательно-консультационного математического ресурса в интернете –– на примере личного опыта участника.

История. В ноябре 2004 г. Д.В.Абрамовым (на тот момент — студентом факультета прикладной математики – процессов управления (ПМ-ПУ) СПбГУ) была начата работа над проектом «Виртуальный факультет» (http://pmpu.ru/vf). Основная цель проекта была заявлена как: «Модернизация классических форм преподавания естественнонаучных дисциплин на основе современных информационно-компьютерных технологий». В 2006-07 гг. в рамках проекта «Инновационная образовательная среда в классическом университете» была реализована его четвертая версия (http://pmpu.ru/vf4) для включения в систему дистанционного обучения. По различным причинам внедрения ДО не произошло, а сам проект выжил и продолжает развиваться при поддержке и пожеланиях его участников.

Технологии. Использовались идеи и реализации из Open Source проектов:

  • WackoWiki (http://wackowiki.com/) — концепция wiki-синтаксиса, «дружелюбная» к русскому языку;
  • DokuWiki (http://www.dokuwiki.org/) — unicode/UTF8 для обеспечения мультиязычности, масштабируемый модульный engine;
  • MediaWiki (http://www.mediawiki.org/) — движок Wikipedia как флагман технологий;
  • TeX (http://www.ctan.org/) — математические формулы;
  • GeSHi (http://qbnz.com/highlighter) — подсветка синтаксиса и форматирование;
  • PHP (http://php.net/) — динамический язык программирования.

В четвертой версии принципиально не используется база данных. Обеспечена работоспособность под Windows- и Unix-подобными операционными системами, как серверной так и клиентской части.

Цели. Начиная с 2007 г. автор доклада начал систематически экспериментировать с оформлением в среде материалов по разделам высшей математики (в основном, алгебры). Создаваемый ресурс был назван "Записной книжкой", что отражает его первоначальную цель: автору захотелось оформить и систематизировать архив научных и учебных материалов, накопленных за 25 лет работы. Обычно такое желание подвигает на написание монографии (и автор имел опыт такой работы), однако традиционный пиетет перед печатной продукцией оказался перевешен предоставляемыми новой средой удобствами: иллюстративными возможностями и отсутствием ограничений на стиль, объем и содержание излагаемого материала. Еще одним удобством стала возможность редактирования «в свободном режиме»: рабочим компьютером может быть любой, на котором есть выход в интернет. Часть «Записной книжки» доступна для просмотра абсолютно всем пользователям интернета. Оставшаяся часть –– содержащая, например, заготовки публикаций, — находится в режиме ограниченного доступа; права просмотра или редактирования отдельной страницы делегируются ее создателем.

Целевая аудитория. Ресурс, предназначенный для всех, –– не будет нужен никому. Изначальная ориентация проекта на цели поддержки учебного процесса сохранилась в задании уровня сложности изложения: «идеальным читателем» считался студент математикоемких специальностей (прикладная и «инженерная» математика, информационные технологии), а также, возможно, уже сложившийся специалист, интересующийся новыми для себя областями математики.

Содержание и оформление. В адресации на такого читателя — заинтересованного в быстрой оценке потенциальной нужности данного конкретного материала для его личных целей, — был выбран и стиль изложения. Ставились задачи:

  • добиться наглядности в описании идей и максимальной конкретности приводимых вычислительных алгоритмов;
  • указать все возможные приложения и связи с другими разделами.

В ходе решения этих задач оказалось, что материал из печатного учебника «не ложится» в интернет автоматически. Кроме того, традиционная «линейная» последовательность глав учебника не отвечает «физической карте» интернета: архипелагу с перекинутыми между островами мостами-гиперссылками. «Гипертекст очень хорош для работы с системами, т.е. теми книгами, которые предназначены для консультаций, но он не может работать с текстами, то есть с книгами для чтения»[1]. Экспериментальным путем была избрана тактика наполнения ресурса, изображенная на рисунке. Цифрами 1 и 2 на ней обозначены крупные обзорные статьи по ключевым понятиям раздела (например, «МАТРИЦА», «ПОЛИНОМ», «РАЗНОСТНОЕ УРАВНЕНИЕ»); при этом добивались максимально возможной автономности каждого обзора (дублированием, при необходимости, общих, «пересекающихся» разделов).

Сложные теоретические положения (доказательства, замечания, «исключительные случаи») выносились на вспомогательные страницы: на этапе первоначального ознакомления проблемы формализации не должны довлеть над «здравым смыслом»; пример и рисунок важнее доказательства. В качестве бумажных прототипов избранной методологии можно назвать серию книг «Справочной математической библиотеки», выпущенных издательством «Наука» в 70-х годах прошлого века (см., например, [2]).

Состояние. В настоящее время среда содержит порядка 50 отдельных страниц математических текстов, включающих 150 разделов (параграфов, подзаголовков), 70 иллюстраций, 3 анимации. Статистика использования сервера pmpu.ru за 2008 г.: среднее число посещений за год возросло вдвое и достигло 230 в день.

Критические оценки. Естественно, был произведен анализ уже имеющихся в интернете математических ресурсов. Проблема оформления математической лингвы (формул) в интернете достаточно долго не имела внятного решения. Подавляющее большинство математических ресурсов было создано в более ранние периоды (на этапе первоначального энтузиазма): электронными учебниками стали считаться оцифрованные версии традиционных печатных учебников. Однако смена носителя информации не гарантирует повышения ее усваиваемости: оцифрованный учебник доступнее — но не удобнее — бумажного. Визуальные возможности, предоставляемые интернетом, оказались практически невостребованными. Сложные цветные иллюстрации, не говоря уж об анимации, — редкость.

Из коллективных проектов следует упомянуть, прежде всего, Wikipedia [3]. Сам по себе этот проект — как пример коллективной и бескорыстной работы, освященной идеями Просвещения — весьма привлекателен. Однако, как и всякая энциклопедия, она полезна для беглых или ознакомительных консультаций, но не для обучения — из-за отсутствия системного подхода к уровням качества, сложности, оформления, а также к связности представляемых материалов.

Выводы.

  • Учебно-консультационный интернет-проект — всего лишь один из возможных инструментов для «обгрызания гранита знаний»: он не сможет заменить (по крайней мере, в ближайшие годы) другие инструменты — будь то бумажный учебник или личность преподавателя.
  • Проект должен быть авторским, а при наличии нескольких авторов — крайне желателен редактор с правом решающего голоса.
  • Крайне желательно сосуществование альтернативных проектов по одной и той же дисциплине.
  • Авторов-разработчиков следует искать, прежде всего, в среде вузовских преподавателей — сообщества не просто «носителей знаний», но единственной «прослойки», заинтересованной в повышении эффективности процесса передачи этих знаний последующим поколениям.

Список литературы.

1. Эко, У. От интернета к Гутенбергу: текст и гипертекст. http://kudr-phil.narod.ru/material/eko.html
2. Мишина, А.П. Проскуряков, И.В. Высшая алгебра. Линейная алгебра, многочлены, общая алгебра. - М.: Наука. 1965 – 300 c.
3. Википедия: свободная энциклопедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/


2017/09/13 21:11 редактировал au