Московский государственный университет печати

Вуль В.А.


         

Электронные издания

Учебник


Вуль В.А.
Электронные издания
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление

Предисловие

1.

Глава 1. Общая характеристика электронных изданий

1.1.

Что такое «электронное издание»

1.2.

Составные элементы электронного издания

1.2.1.

Тексты

1.2.2.

Иллюстративный материал

1.2.3.

Звуковое сопровождение

1.2.4.

Анимация и видео

1.3.

Форматы электронных изданий

1.4.

Классификация электронных изданий

1.5.

Современное состояние и перспективы электронного книгоиздания

2.

Глава II. Структура и элементы гипертекстовых документов

2.1.

Общая характеристика и структура HTML-документа

2.2.

Тело документа и оформление его основных фрагментов

2.2.1.

Тело документа

2.2.2.

Теги логического форматирования текста

2.2.3.

Теги физического форматирования текста

2.3.

Оформление списков терминов и определений

2.3.1.

Маркированные списки

2.3.2.

Создание нумерованных списков

2.3.3.

Списки определений

2.3.4.

Многоуровневые списковые структуры

2.4.

Использование графики при оформлении электронного издания

2.5.

Включение в издание ссылок и комментариев

2.6.

Оформление таблиц

2.7.

Фреймовая структура электронного издания

2.8.

HTML-формы

2.9.

Понятие о динамическом HTML и его компонентах

3.

глава III. Мультимедийный документ и форматы представления его элементов

3.1.

Мультимедиа и ее роль в современных информационных технологиях

3.2.

Форматы представления текстовых блоков электронного издания

3.3.

Форматы представления графической информации

3.4.

Форматы представления аудиофайлов

3.5.

Форматы представления анимации и цифрового видео

3.5.1.

Анимационные GIF-файлы

3.5.2.

Принципы представления цифрового видео

3.5.3.

Форматы цифрового видео

4.

глава IV. Средства подготовки электронных изданий

4.1.

Издательские технологии и электронные издания

4.2.

Подготовка гипертекстовых электронных изданий в DOC-формате

4.2.1.

Подготовка изданий в редакторе MS Word 97

4.2.2.

Подготовка изданий в редакторе MS Word 2000

4.3.

Редактирование HTML-изданий в редакторе MS Word 97

4.3.1.

Команды секции меню «Формат»

4.3.2.

Команды секции меню «Вставка»

4.4.

Общая характеристика типовых HTML-редакторов первой группы

4.5.

Общая характеристика WYSIWYG-редактора Netscape Composer

4.6.

Подготовка документов в PDF-формате

4.7.

Программы-конструкторы для подготовки анимационных GIF-файлов

5.

глава V. Аппаратное и программное обеспечение рабочего места читателя

5.1.

Требования и рекомендации к аппаратному обеспечению

5.1.1.

Требования к центральной части или ядру ПК

5.1.2.

Мониторы и требования к ним

5.1.3.

CD-ROM-накопители для работы с переносимыми изданиями

5.1.4.

Другие виды оптических накопителей

5.2.

Назначение и общая характеристика браузеров

5.3.

Браузер MS Internet Explorer

5.3.1.

Экранный интерфейс

5.3.2.

Организация просмотра загруженного документа

5.3.3.

Основные команды меню браузера

5.3.4.

Ведение журнала обозревателя и команды других секций меню

5.4.

Программные средства для работы с электронными изданиями в PDF-формате

5.5.

Программные средства для воспроизведения аудиофайлов

6.

глава VI. Подготовка сетевых и мультимедийных изданий в специализированных программных пакетах

6.1.

Общая характеристика пакета MS FrontPage 2000

6.1.1.

Интерфейс пакета

6.1.2.

Технология подготовки новых Web-сайтов

6.2.

Назначение и общая характеристика пакета Dreamweaver

6.2.1.

Интерфейс пакета DreamWeaver

6.2.2.

Последовательность проектирования сайта в пакете Dreamweaver

6.3.

Подготовка мультимедийных изданий в пакете Macromedia Director

6.3.1.

Интерфейс пакета Macromedia Director

6.3.2.

Основные окна и инспекторы пакета

6.3.3.

Основные этапы работы над мультимедийным электронным изданием

6.4.

Дизайн Web-сайтов в пакете Macromedia Flash

6.4.1.

Общая характеристика и интерфейс пакета

6.4.2.

Основные понятия и элементы Flash-технологии

6.5.

Общая характеристика других программных средств для Web-дизайна

6.5.1.

Другие средства проектирования Web-сайтов

6.5.2.

Подготовка анимационных фрагментов в пакете 3D Studio Max

7.

глава VII. Организация хранения электронных изданий

7.1.

Организация хранения и поиска электронных изданий

7.2.

Информационное хранилище издательства

7.2.1.

Требования к информационному хранилищу издательства

7.2.2.

Проектирование структуры хранилища электронных изданий

7.3.

Информационная структура современного издательства

7.4.

Автоматизация выделения метаданных

7.4.1.

Метаинформация и ее роль

7.4.2.

Законы Зипфа и автоматизация извлечения метаданных из электронных изданий

7.4.3.

Применение программ-экстракторов

7.5.

Публикация содержимого баз данных на Web-страницах

7.5.1.

Публикация статических Web-страниц

7.5.2.

Публикация динамических Web-страниц

8.

глава VIII. Распространение электронных изданий

8.1.

Виртуальный мир книги и его особенности

8.1.1.

Некоммерческие электронные библиотеки

8.1.2.

Представительство крупных библиотек в Интернете

8.2.

Электронные книжные магазины

8.3.

Технология E-book и развитие электронного книгораспространения

8.3.1.

Специализированные аппаратные средства для работы с электронными изданиями

8.3.2.

Современное аппаратное средство E-book

8.3.3.

Программные средства E-book

8.3.4.

Стандарт Open E-book

8.3.5.

Достоинства и недостатки технологии E-book

9.

глава IX. Электронные учебники

9.1.

Достоинства и недостатки электронных учебников

9.2.

Структура электронного учебника

9.3.

Основные принципы подготовки электронных учебников

9.3.1.

Размещение информации на поверхности экрана

9.3.2.

Проблема ориентации и перемещения пользователя внутри электронного издания

9.4.

Дистанционное обучение и организация самостоятельной работы студентов

9.5.

Автоматизированные методы оценки уровня подготовки студента

Библиография

Указатели
2  именной указатель
92  предметный указатель
265  указатель иллюстраций
58  указатель компаний

9.
глава IX. Электронные учебники

В этой главе рассматриваются некоторые проблемы подготовки электронных изданий определенной группы, а именно - учебных пособий, которые все активнее используются в учебном процессе в высшей школе. В частности, анализируются достоинства и недостатки электронных учебников, структура учебника и ее возможные разновидности, особенности работы студента с таким учебником и вытекающие отсюда требования к его экранному интерфейсу и средствам навигации. Рассматриваются также возможности использования такого учебника в системе дистанционного обучения и методика подготовки и включения в учебник средств тестирования, оценки уровня подготовки студента.

9.1.
Достоинства и недостатки электронных учебников

В последние годы количество компьютеров в нашей стране растет в геометрической прогрессии. В нашем городе их количество превысило 500 тысяч. Значительная их часть оборудована дисководом для компакт-дисков или даже DVD-дисководом. Во многих из них имеются также звуковые карты, поддерживающие стереозвук, колонки, микрофон, стереонаушники и другие средства мультимедиа.

Длительный опыт общения автора со студентами специальности 2202 показал, что к IV курсу большинство (до 80-90%) студентов имеют компьютер в личном пользовании. Естественно, поэтому, стремление к более интенсивному использованию компьютера в учебном процессе, включая самостоятельную работу студентов. Вначале была предпринята попытка использовать компьютер при проведении лекций для вывода изображений: блок-схем алгоритмов, структурных схем компьютерных узлов. Соответствующие файлы автор готовил заранее и демонстрировал аудитории на 19-дюймовом мониторе, а затем разрешал копировать их на дискеты студентам (т. е. студенты также могли не тратить время на копирование рисунков в свои конспекты). Далее пришла пора выводить на экран программы с комментариями, которые также копировались на дискеты желающим студентам. Здесь роль лектора состояла в демонстрации на компьютере работы программы (студенты убеждались, что программа действительно выполняет свои функции) и привлечении внимания студентов к структуре и назначению отдельных ее фрагментов, различным методам и средствам реализации отдельных процедур и программ.

Таким образом, среди студентов распространялись, по существу, фрагменты электронного учебника в наиболее простой форме: текстовых файлов или файлов в формате редактора Word под Windows, реже в графическом формате BMP или PCX, доступном с помощью встроенного в оболочку Windows редактора Paint. Студенты имели потенциальную возможность в любое время использовать эти материалы, скажем, в процессе подготовки к лабораторным занятиям или к сдаче зачета.

Даже в результате применения таких простых и доступных большинству преподавателей средств удалось приблизительно на 50% увеличить информативность и эффективность проведения лекций и на столько же снизить время, затрачиваемое на чтение соответствующих разделов лекционного курса. Кроме того, студенты, пропустившие занятия, получали возможность самостоятельно освоить лекционный материал. Следует отметить, что изложенные на лекции материалы по курсу «Организация ЭВМ и систем», включали процедуры и фрагменты программ на ассемблере с подробными комментариями, что позволило студентам самостоятельно выполнять лабораторные работы по курсу на своем домашнем компьютере, а затем предъявлять их преподавателю.

Естественно, что в тех курсах, где количество графического и текстового материала (блок-схем и структурных схем, алгоритмов, листингов программ), подготавливаемых лектором на доске в процессе чтения лекций, сравнительно мало, эффективность применения перечисленных мер также будет ниже. Следует также отметить, что близкие к достигнутым результаты могут быть получены путем предварительной подготовки печатного раздаточного материала для студентов (тех же самых блок-схем и листингов программ с подробными комментариями). Однако последний способ требует заметно больших усилий преподавателя (или учебно-вспомогательного персонала) на подготовку материалов и больших материальных затрат.

Конечно, общение с обычным печатным учебником для большинства из нас представляется более естественным и привычным. Учебные пособия можно читать в транспорте, во время еды и даже лежа в постели, причем во всех этих случаях практически с одинаковым успехом. Однако подготовка и тиражирование учебных изданий требует значительных затрат времени и материальных средств. В нашей стране никто таких расчетов не делал, а в штате Техас (США) Комитет по школьному образованию подсчитал, что дешевле обеспечить каждого школьника компьютером и учебниками в электронной форме, чем ежегодно расходовать огромные средства на печать этих учебников.

Сточки зрения скорости подготовки электронные учебники также имеют существенные преимущества перед печатными. Для тех учебных предметов, темой которых являются быстро меняющиеся технологии, скорость подготовки и модернизации учебных пособий является чрезвычайно важным фактором. Сошлюсь на пример из своего личного опыта. Подготовленное мною пособие по элементам и узлам современных компьютеров по данным на конец августа 1999 г. было отпечатано в декабре 1999 г. Но к моменту проведения лекций в новом учебном году в сентябре 2000 г. в части материнских плат, жестких магнитных дисков и процессоров пособие уже заметно устарело. Пришлось оперативно дополнить его новыми данными в форме электронных файлов в формате редактора Word 97.

Остановимся на преимуществах и недостатках электронного пособия по сравнению с печатным. Существенных недостатков у электронного учебника два:

  • необходимость специального дополнительного оборудования для работы с ним, прежде всего - компьютера с соответствующим программным обеспечением и качественным монитором, а иногда дополнительно также дисковода для компакт-дисков и/или сетевой карты или модема для работы в локальной или глобальной сети;

  • непривычность, нетрадиционность электронной формы представления информации и повышенной утомляемости при работе с монитором.

Достоинств электронных учебников гораздо больше. К ним можно отнести:

  1. Возможность адаптации и оптимизации пользовательского интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого. В частности, имеется в виду возможность использования как текстовой или гипертекстовой, так и фреймовой структуры учебника, причем количество фреймов, их размеры и заполнение может изменяться. Вместо части фреймов, по желанию студента, можно использовать всплывающие окна с тем же самым содержимым, например, с рисунками или списком определений.

  2. Возможность использования дополнительных (по сравнению с печатным изданием) средств воздействия на обучаемого (мультимедийное издание), что позволяет быстрее осваивать и лучше запоминать учебный материал. Особенно важным нам представляется включение в текст пособия анимационных моделей. Положительный эффект можно достигнуть и с помощью звукового сопровождения, соответствующего лекторскому тексту.

  3. Возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного учебника. В печатном издании таких возможностей две: оглавление и колонтитулы, иногда к ним также относят глоссарий. Однако для практической реализации этих возможностей необходимо листать страницы учебника. В электронном пособии используются гиперссылки и фреймовая структура или карты-изображения, что позволяет, не листая страниц, быстро перейти к нужному разделу или фрагменту и при необходимости так же быстро возвратиться обратно. При этом не требуется запоминать страницы, на которых были расположены соответствующие разделы.

  4. Развитый поисковый механизм не только в пределах электронного учебника, но и вне его. В частности, по гипертекстовым ссылкам можно перемещаться по тексту издания, просматривать рисунки, обращаться к другим изданиям, ссылки на которые имеются в нем (литература и пр.), даже написать электронное письмо автору пособия с просьбой объяснить те или иные положения учебника. При использовании сетевых обучающих структур возможно обсудить положения учебника с другими студентами (в электронном читальном зале), оставаясь на своем рабочем месте.

  5. Возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний студента, и на этой основе автоматический выбор соответствующего уровню знаний слоя учебника, как указано в следующем пункте.

  6. Возможность адаптации изучаемого материала к уровню знаний студента, следствием чего является улучшение восприятия и запоминания информации. Адаптация основана на использовании слоистой структуры издания, причем в соответствии с результатами тестирования студенту предоставляется слой, соответствующий уровню его знаний.

  7. Главное преимущество электронного учебника это возможность интерактивного взаимодействия между студентом и элементами учебника. Уровни ее проявления изменяются от низкого и умеренного при перемещении по ссылкам до высокого при тестировании и личном участии студента в моделировании процессов. Если тестирование подобно собеседованию с преподавателем, то участие в моделировании процессов можно сопоставить с приобретением практических навыков в процессе производственной практики в реальных или приближенных к ним условиях производства.

С внедрением электронных учебников изменяются и функции библиотеки. В этом случае ее роль играет электронный читальный зал, оборудованный компьютерами, объединенными в локальную сеть, которая связана с текстовой базой данных - хранилищем электронных учебников. Все читатели такой библиотеки без всякой очереди и ожидания могут самостоятельно выбирать и читать любые электронные учебники, в том числе и одинаковые, автоматически тиражируемые для них в любом количестве экземпляров.

9.2.
Структура электронного учебника

Простейшим электронным учебником может являться конспект лекций преподавателя, набранный им самим (или даже студентами с целью размножения хорошего конспекта в большом числе экземпляров при минимальных затратах) и размещенный на студенческом сервере или на другом общедоступном электронном узле. Однако такой учебник, по существу, ничем не отличается от размноженного печатным методов конспекта и в нем никак не использованы специфические возможности электронного издания. Какие же это дополнительные возможности? Попытаемся их перечислить. Можно выделить главные из них и дополнительные. К главным особенностям можно причислить:

  • возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного учебника;

  • развитый поисковый механизм в пределах электронного учебника, в частности, при использования гипертекстового формата издания;

  • возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний студента;

  • возможность специального варианта структурирования материала;

  • возможность адаптации изучаемого материала учебника к уровню знаний обучаемого, следствием чего является резкий рост уровня мотивации обучаемого;

  • возможность адаптации и оптимизации пользовательского интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого.

К дополнительным особенностям электронного учебника по сравнению с печатным следует отнести:

  • возможность включения специальных фрагментов, моделирующих течение многих физических и технологических процессов;

  • возможность включения в учебник аудио-файлов, в частности, для сближения процесса работы с учебником и прослушивания лекций этого же преподавателя;

  • возможность включения в состав учебника фрагментов видеофильмов для иллюстрации определенных положений учебника;

  • включение в состав пособия интерактивных фрагментов для обеспечения оперативного диалога с обучаемым;

  • полномасштабное мультимедийное оформление учебника, включающее в себя диалог на естественном языке, организацию по запросу обучаемого видеоконференции с автором (авторами) и консультантами и пр.

Электронное пособие (как впрочем и любое электронное издание) для достижения максимального эффекта должно быть составлено несколько иначе по сравнению с традиционным печатным пособием: главы должны быть более короткие, что соответствует меньшему размеру компьютерных экранных страниц по сравнению с книжными, затем каждый раздел, соответствующий рубрикациям нижнего уровня, должен быть разбит на дискретные фрагменты, каждый из которых содержит необходимый и достаточный материал по конкретному узкому вопросу. Как правило, такой фрагмент должен содержать один-три текстовых абзаца (абзацы также должны быть короче книжных) или рисунок и подпись к нему, включающую краткое пояснение смысла рисунка.

Таким образом, студент просматривает не непрерывно излагаемый материал, а отдельные экранные фрагменты, дискретно следующие друг за другом. Изучив данный экран, студент нажимает кнопку «Следующий», размещенную обычно ниже текста, и получает следующий фрагмент материала. Если он видит, что не все понял или запомнил из предыдущего экрана, то нажимает расположенную рядом с первой кнопку «Предыдущий» и возвращается на один шаг назад. Дискретная последовательность экранов находится внутри (и в пределах) наименьшей структурной единицы, позволяющей прямую адресацию, т. е. внутри параграфа или подпараграфа (того, что характеризуется заголовком третьего уровня) содержится один или несколько фрагментов, последовательно связанных друге другом гипертекстовыми связями. На основе таких фрагментов проектируется слоистая структура учебного материала, которая содержит:

  • слой, обязательный для изучения;

  • слой для более подготовленных пользователей;

  • слой для более глубокого изучения определенных разделов;

  • вспомогательные слои;

  • специальный слой «Основные понятия и определения»,

  • дополнительный слой рекомендаций по применению полученных знаний.

Такая организация учебного материала обеспечивает дифференцированный подход к обучаемым в зависимости от уровня их подготовленности, результатом чего является более высокий уровень мотивации обучения, что приводит к лучшему и ускоренному усвоению материала.

Определенный опыт, накопленный нами в проектировании электронных учебников и организации обучения студентов на их основе показал, что, по крайней мере на начальной стадии внедрения электронных учебников, целесообразна фреймовая структура. Именно при ней предусматриваются отдельные фреймы для решения многих из перечисленных задач. Пример структуры из пяти фреймов представлен на рис. 9.1Рис. 09.01..

В частности, необходим отдельный фрейм для организации навигации в пределах пособия в целом, который может быть оформлен в виде оглавления документа. Так как размеры подробного оглавления обычно велики, то во фрейме обязательно должен содержаться слайдер (окно прокрутки).

Надо сказать, что в электронных учебниках 80-х гг. проблема навигации стояла достаточно остро. Для перемещения в пределах учебника использовались специальные программы с той или иной структурой меню. В частности, изучался вопрос о глубине такого меню и возможности сего помощью выбирать отдельные небольшие фрагменты электронного учебника. Такое меню занимало обычно много места на экране, размер которого и без того был мал. Лишь с появлением гипертекстового формата документов и развитием фреймовых структур появилась реальная возможность предоставить учащемуся при работе с электронным учебником возможность пользоваться таким же оглавлением, как и в печатном, но это оглавление постоянно находится на экране в отдельном фрейме или «всплывает» при необходимости в специально окне. Таким образом, отпала необходимость в специальном «навигационном» программном обеспечении и организации взаимодействия документа с этими программами. При использовании фреймовой структуры основная проблема связана с большой протяженностью оглавления, лишь малая часть которого помещается в окне соответствующего фрейма. В результате студент тратит определенное время на просмотр заголовков в этом фрейме. Альтернативный вариант предполагает использование иерархической структуры оглавления (см. следующий раздел).

Выбранные из оглавления разделы появляются во фрейме, названном «Основной текст электронного издания». Этот фрейм имеет самые большие размеры, необходимые для помещения двух-трех абзацев текста или рисунка с пояснениями. Указанный фрейм представляет собой главное информационное поле, т. е. содержит тот материал, который должен быть за один прием воспринят учащимся, осознан им и сохранен в оперативной, а затем и в долговременной памяти.

В этом тексте также могут содержаться ссылки в виде адресов (URL) иллюстраций (если они выводятся в специальных окнах), некоторых других электронных документов, рассматриваемых как дополнительная литература, анимационных, аудио и видео-файлов, содержащих динамическое описание процессов или явлений, авторские пояснения и иллюстрационный видеоматериал. В качестве иллюстрации этого положения, могу сослаться на большое впечатление, которое произвела на автора динамическая схема (модель) производства сахара на автоматизированном производстве, оформленная в виде анимационного изображения в GIF-формате на соответствующем сайте. Даже для абсолютно незнакомого с предметом человека схема была вполне понятна и чрезвычайно выразительна. Кстати, такие дополнения также могут оформляться вне основной фреймовой структуры, в виде дополнительных окон.

Для удобства студента в отдельный фрейм выделен глоссарий или список определений, переход к которым организован по ссылка от терминов, встречающихся в основном тексте и требующих пояснения. Этот фрейм не является обязательным. Для увеличения площади экрана, занятой основным фреймом, можно список определений формировать в дополнительном всплывающем окне.

Предметный или алфавитный указатель пособия позволяет перейти от соответствующих терминов и понятий к основному тексту, в котором они упоминаются, с помощью гипертекстовых ссылок (в печатных изданиях указаны страницы, где эти понятия встречаются). Таким образом, содержимое этого фрейма обеспечивает дополнительные возможности навигации в пределах электронного учебника. Однако реализация этого способа требует от студента хотя бы предварительного знакомства с тематикой пособия. Иначе говоря, этим способом навигации реально пользуются лишь те студенты, которые стремятся усовершенствовать или повысить уровень своих знаний по данному предмету. Таким образом, для начального обучения можно исключить этотфрейм и формировать алфавитный указатель во вспомогательном всплывающем окне.

Помимо четырех перечисленных фреймов каждый из которых снабжен слайдером, предусмотрен дополнительный пятый фрейм для размещения постоянной (неизменной) для данного издания справочной информации, на основе которой учащийся может перейти на сайт института, послать электронное письмо с вопросами или просьбой о предоставлении консультации или дополнительных материалов автору учебника, обратиться к другим пособиям по данной и близкой тематике, а иногда и участвовать в сетевом обсужден и и в месте с другим и студента ми вопросов, рассматриваемых в электронном учебнике.

Некоторые авторы считают полезным размещение в верхней части окна браузера заголовка электронного учебника, для чего можно использовать отдельный фрейм, информация в котором также постоянна. В нашей практике использовалась фреймовая структура такого типа (рис. 9.2Рис. 09.02.). Здесь из пяти фреймов три с постоянным содержанием: заголовочный, информационный и оглавление и два с переменным содержанием: основное содержание и глоссарий. Информационное насыщение фрейма заголовка близко к нулю, поэтому в тех случаях, когда количество фреймов и без того велико, фрейм заголовка лучше не использовать.

В большинстве случаев, при проектировании электронных документов рекомендуется ограничиваться структурой с тремя-четырьмя фреймами. Для тех учащихся, которые предпочитают иметь большее количество основной информации на одном экране (т. е. максимальные размеры фрейма «Основной текст издания») можно организовать переход к структуре с тремя фреймами, а список определений и глоссарий выводить в дополнительных окнах, открывающихся по запросу обучаемого.

Рисунки, которые должны присутствовать в тексте во многих случаях следует показывать в отдельных окнах, изолировано от фрагментов текста. Следовательно, в таком случае во фрейме «Основной текст» выводятся действительно только абзацы текста учебника. Если водном из них присутствует гиперссылка на рисунок, то при воздействии на нее всплывает окно с графикой. Размер окна с рисунком не должен быть чрезмерно большим, чтобы иметь возможность перемещать это окно в пределах экрана для того, чтобы попытаться оптимально разместить на экране рисунок относительно поясняющего его текста. Например, рисунок может перекрывать фреймы «Оглавление» и «Глоссарий», так как во время изучения и запоминания изображения не требуется обычно перемещаться по тексту издания. После детального изучения рисунка вместе с поясняющим его текстом окно с рисунком, как правило, можно закрыть.

9.3.
Основные принципы подготовки электронных учебников

В связи с существенно различной природой печатного материала и электронного издания (в электронном издании не засунешь палец между страницами и пр.) в последнем возникают две новые и существенные проблемы:

  • проблема размещения и оформления текстового и графического материла на рабочей поверхности экрана, а также размер этой поверхности, использование признака цветности и субъективная реакция пользователей на наличие этих элементов;

  • проблема ориентации и перемещения пользователя внутри электронного издания: между разделами, графикой и рисунками, страница ми, включая овладение различными уровнями материала и перемещение между ними, фиксация своих шагов в процессе изучения для обеспечения возможности контроля и статистических исследований.

Способы работы с печатными материалами устанавливались в течении нескольких веков и тесно переплетены с нашими все еще недостаточно исследованными взглядами на то, как изучать, что изучать, как должна выглядеть книга или журнал. В то же время эра электронных материалов пришла быстро и внезапно. Поэтому весьма важна роль оптимизации работы с соответствующими материалами, включая как первую, так и вторую проблему. Остановимся на них последовательно.

9.3.1.
Размещение информации на поверхности экрана

При работе с электронными материалами следует учитывать несколько моментов, которые мы вначале перечислим, а затем остановимся на каждом из них подробнее:

  • гарнитура, кегль и начертание отдельных символов;

  • размещение текста и свободное пространство на поверхности экрана (в полиграфии говорят об «осветленном» пространстве);

  • виды используемых иллюстраций и графики;

  • читаемость, логическая структура и другие языковые качества электронного текста;

  • особенности реакции пользователя на электронный материал (на то, как материал классифицирован, связь осознания материала пользователем сего представлением и пр.).

Хотя печатные гарнитуры несколько отличаются от экранных компьютерных шрифтов, последние в настоящее время получили достаточное распространение и характеризуются широким разнообразием рисунка. Как правило, читатель предпочитает работать с простыми по начертанию гарнитурами (Times, Courier, Arial, Sans Serif). Вероятнее всего, это связано с тем, что экранное разрешение в несколько раз меньше, у чем печатного текста.

Во многих работах отмечено также, что большинству пользователей предпочтительнее работать с более плотными экранными текстами (т. е. с малыми размерами кеглей), которые расположены на экране компактно, легче воспринимаются взглядом как нечто единое, цельное. Аналогичные данные получены при исследовании работы пользователей с телетекстом на экране телевизора: большинство (56%) работающих с ним предпочитают иметь на экране предельно большое количество информации, что может быть достигнуто как за счет уменьшения кегля, так и более компактного размещения блоков текста на экране.

Размещение блоков информации на поверхности экрана и их взаимодействие с осветленным пространством экрана относится уже ко второй позиции. Именно количество и размещение осветленного пространства на экране играет самую важную роль как в нахождении нужного фрагмента материала из общего их экранного множества, так и в восприятии информационного содержания фрагментов текста. Здесь важно не только расстояние между отдельными разделами текста, но и размещение заголовков и соотношение кеглей и начертаний заголовков и фрагментов рядового текста. Интересно отметить, что упомянутые выше элементы, как показали многие исследования, играют важную роль не только в осознании и понимании содержания материала пользователем, но и в его последующем кодировании и переводе в долговременную память для последующего длительного хранения и дальнейшего использования (запоминания).

Исключительно негативную роль как с точки зрения производительности, так и осознания и запоминания информации играет мигание и дрожание строк текста.

Важнейшим положительным фактором является использование при отображении признака цветности. В печатном материале применение цвета существенно увеличивает информационную избыточность материала, и, что еще важнее, резко увеличивает затраты на подготовку печатного материала. Поэтому в печатном материале цвет используется осторожно и только в случае крайней необходимости. В то же время при работе с электронным материалом ничто не препятствует широкому использованию признака цветности, так как в компьютере, в большинстве случаев, используется цветной монитор. Цветом могут выделяться следующие фрагменты:

  • текстовые заголовки;

  • блоки определенного текста;

  • графика и иллюстрации;

  • осветленные пространства, которые обычно выделяются светлыми тонами (например, желтым, светло-зеленым, бледно-розовым и пр.);

  • цветом может выделятся и фактура (подложка, т. е. нечто, подобное тонированию бумаги) трех первых позиций;

  • цветом же рекомендуется выделять все гипертекстовые ссылки, не зависимо оттого, относятся ли они к текстовому или графическому фрагменту учебника.

Цвет - притягательный фактор, он играет важную роль в распознавании информационных фрагментов, не говоря уж о его субъективной привлекательности для большинства пользователей компьютеров. Однако следует тщательно подбирать цветовые оттенки, в частности, стремясь к гармоничному их сочетанию, не вызывающему негативных эмоций у читателя.

Наряду с цветом можно использовать и рисунок подложки, что реально применяется в дизайне гипертекстовых Web-страниц. Кроме внешней привлекательности, такой рисунок создает иллюзию работы с печатной страницей, что для многих пользователей может оказаться дополнительным привлекательным фактором в пользу работы с электронным учебником.

Виды используемой графики и иллюстраций - еще один из аспектов оформления пользовательского интерфейса поверхности экрана. Иллюстрации и графика сложны для разработки, но являются, в большинстве случаев, предпочтительными для пользователей, так как графическая форма представления материала характеризуется многократно большим информационным объемом и скоростью восприятия информации. Здесь также нет соответствия между печатным и электронным материалами. Если читатель печатного текста в большинстве случаев не ждет графику (или ожидает ее достаточно редко), то компьютерный пользователь автоматически предполагает высокий процент графики и иллюстраций.

В обучающем и познавательном материале эти ожидания проявляются особенно остро. Ведь графика и иллюстрация - нормальная часть рабочего материала, а в печатных изданиях их число обычно искусственно занижено, что связано с дополнительными расходами на их подготовку и включение в учебник. В электронных изданиях, в отличие от печатных, графика может не только находится внутри текста, но и выводится в отдельном окне, которое открывается (активизируется) и закрывается пожеланию пользователя. По нашему мнению, такой вариант вывода графических изображений во многих случаях является предпочтительным.

Сточки зрения форматов используемых графических файлов предпочтение отдается GIF и JPEG, которые отличаются высокой компактностью и приемлемой передачей цвета, в особенности при оптимизации используемой палитры цветов в GIF-формате. В последнее время все шире применяется полноцветные изображения в PNG-формате (см. также § 3.3).

Языковые качества электронного текста также значительно отличаются от соответствующих характеристик печатного текста. В электронных изданиях следует использовать преимущественно короткие четкие предложения и сжатые параграфы, позволяя пользователя предельно быстро просмотреть экран, отыскивая нужную информацию. Много исследователей интересовались реакцией пользователя на использование аббревиатур и сокращений с тем, чтобы лучше использовать ограниченную поверхность экрана, но пока рекомендуется ограничиваться только общеупотребительными элементами этого типа.

Последний фактор состоит в субъективной реакции пользователя на оформление текста. Если пользователю неприятен стиль оформления текста, то его производительность при работе с ним конечно снизится. Большинство специалистов считают, что познавательная ценность электронного текста измеряется тремя характеристиками:

  • первоначальная реакция пользователя на текст;

  • привлекательность текста;

  • его ясность.

Из этих характеристик привлекательность наиболее субъективна, поэтому привлекательность текста для пользователя может быть достигнута предоставлением ему возможности (в определенных пределах) самостоятельно установить формат представления материала на экране, а может быть, даже управлять системой в целом, включая расположения фрагментов текста, иллюстраций и осветленного пространства, т. е. полностью конфигурировать экранный интерфейс. Это, разумеется, потребует значительных дополнительных усилий при разработке электронного учебника, но зато обеспечит наилучшие условия его использования. Кстати, как отмечалось в § 5.3.4, в браузере MS Internet Explorer предусмотрена возможность индивидуальной настройки пользовательского интерфейса (для чего предназначена команда «Свойства обозревателя» и соответствующее ей диалоговое окно).

9.3.2.
Проблема ориентации и перемещения пользователя внутри электронного издания

Ориентация учащегося в учебнике достигается несколькими путями. Прежде всего, как и в печатном изданий, с помощью заголовков. Рубрикация электронного учебника, по нашему мнению, должна характеризоваться большей глубиной (большим числом уровней), чем у печатного. Целесообразно, чтобы каждый (или почти каждый) экран содержал заголовок раздела. Выше уже упоминалось, что разделы электронного учебника должны быть достаточно короткими, каждый раздел должен содержать исчерпывающую информацию по одному конкретному вопросу.

Другой вариант ориентации связан с использованием в электронном учебнике колонтитулов (как и в печатном пособии). Колонтитул может быть предусмотрен на каждой экранной странице и позволяет контролировать название изучаемой главы и параграфа, т. е. пользователь не теряет ориентации в учебнике.

Наконец, при использовании фреймовой структуры во фрейме «Содержание» выбранный раздел отмечается другим цветом по сравнению со всеми оставшимися. Здесь преимущество электронного учебника особенно наглядно, так как студент, наряду с чтением раздела, всегда видит, где он находится, какой раздел изучает и расположение этого раздела среди рубрикаций.

Перечисленные средства ориентации наиболее распространены, хотя можно использовать и некоторые другие, например, в форме всплывающей подсказки, содержащей название раздела или даже в виде представления на экране фрагмента графа рубрикаций, в котором указано (например, выделено цветом) название изучаемого раздела.

Перемещение внутри электронного учебника, в подавляющем большинстве случаев, производится с помощью гипертекстовых ссылок. Известно, что в печатном пособии для перемещения также используются ссылки типа: (см. параграф ...) или (см. стр. ...), или же оглавление, где указаны номера страниц соответствующих разделов. Надо сказать, что внешний вид печатных изданий, о чем часто забывают, также установился не сразу. Скажем, инкунабулы вообще не имели титульной страницы и оглавления. Титульная страница и оглавление также постепенно изменялись, пока не приобрели современный вид. Оглавление книг в СССР помещалось в конце книги, а в зарубежных изданиях - в начале.

Вообще проблема поиска пути в учебнике требует решения на стыке наук. В постановке и решении этой проблемы должны участвовать психологи, библиотекари, специалисты по компьютерным технологиям, преподаватели, издатели, графические дизайнеры. Пока единый подход к этой проблеме, к сожалению, отсутствует. Трудность ее решения связана и с тем, что эта проблема касается множества процессов, протекающих на различных уровнях активности сознания. Это одновременно проблема узнавания и проблема формирования решения, проблема выбора элементов различных поисковых стратегий, например, оглавления или глоссария (предметного указателя). В последнем случае возникает дополнительно достаточно общая проблема выбора правильных терминов (ключевых слов) для поиска, а также возможность неопределенности (неоднозначности) в результате неточного запроса.

Личные симпатии автора лежат в области использования фреймовых структур, где постоянно присутствует фрейм «Оглавление». Некоторое статистическое подтверждение оправданности такого подхода было получено в процессе проведения занятий по курсу «Семантические и гипертекстовые системы», где студентам предлагалось оценить индивидуальную привлекательность методов навигации. Однако, и в этом конкретном случае возникают определенные проблемы. Основная из них связана с ограниченным объемом упомянутого фрейма, так как он вспомогательный (см. § 9.2) и его увеличение снизило бы площадь той части экрана, которая занята собственно электронным пособием. Ограниченный размер этого фрейма наряду с многоуровневой детализованной структурой рубрикаций делает невозможным просмотр всех рубрик одновременно: во фрейме обязательно присутствует слайдер и видна лишь часть оглавления.

Здесь для увеличения количества присутствующих на экране одновременно рубрик можно идти несколькими путями. Первый из них состоит в использовании предельно коротких заголовков (из одного -двух слов), причем при подведении к нему указателя мыши всплывает полный заголовок в небольшом вспомогательном окне.

Второй путь состоит в применении иерархического структурирования оглавления. Скажем, исходно на экране в этом фрейме помещается список заголовков первого уровня. Если щелкнуть по одному из заголовков, то в этом же фрейме появляется совокупность всех заголовков второго уровня для соответствующей части учебного пособия. Аналогично, при щелчке указателем мыши на заголовок 2-го уровня, фрейм заполняется заголовками третьего уровня и так далее (обычно, число уровней не превышает трех). При заполнении фрейма заголовками 2-го, 3-го и последующих уровней должны быть предусмотрены и команды возврата во фрейм заголовков более высоких уровней (возврат на 2-й уровень, возврат на 1-й уровень). Собственно загрузка материала пособия в основной фрейм происходит только в результате щелчка по заголовку нижнего уровня, т. е. процесс навигации в материале заметно усложняется. Вероятно, такой подход оправдан лишь при двухуровневой структуре материала.

9.4.
Дистанционное обучение и организация самостоятельной работы студентов

Все современные образовательные технологии направлены в том числе и на то, чтобы приучить учащихся работать самостоятельно, так как именно самостоятельность дает возможность успешно адаптироваться к работе, в том числе и связанной с быстро меняющимися технологиями. Таким образом, одна из задач обучения состоит в том, чтобы научить и приучить студента самостоятельно работать с учебной (а затем производственной и научной книгой), в частности с электронной. Но особенно важно такое умение при заочном обучении, когда общение студента с преподавателем приобретает эпизодический характер. Современная разновидность заочного обучения - дистанционная подготовка специалистов или дистанционное обучение - преимущественно основано на самостоятельной работе студента.

Система заочной подготовки специалистов долгое время в нашей стране не пользовалась популярностью, так как она считалась неэффективной и низкокачественной. Однако в связи с изменением экономической ситуации в нашей стране возникла объективная необходимость получения качественного образования без прекращения рабочей деятельности и без регламентации часов занятий. Во многих случаях требуется второе высшее образование или высшее образование для так называемых «деловых людей», заинтересованных в получении качественного образования и готовых оплачивать необходимые затраты, но не имеющих возможности регулярно посещать учебное заведение. Для таких людей наиболее приемлемо дистанционное обучение с использованием компьютерных обучающих технологий и электронных учебных пособий как в части лекционного материала, так и материала для проведения практических и лабораторных занятий. Если методика подготовки пособий для дистанционного изучения теоретической части различных дисциплин разработана в достаточной степени, то методика подготовка материалов для виртуального проведения лабораторных и практических работ вызывает множество дополнительных трудностей и проблем, связанных с переводом соответствующих видов деятельности в форму компьютерного моделирования.

Далее остановимся подробнее на дистанционной форме обучения. Дистанционная форма обучения - это получение образовательных услуг без посещения учебного заведения, с помощью современных информационных технологий, таких как электронная почта, телевидение и глобальная сеть Интернет. Дистанционное обучение можно использовать для получения высшего образования, для повышения квалификации и переподготовки специалистов, для проведения периодических проверок знаний и навыков персонала.

Слушатель может овладевать знаниями дома, на рабочем месте, или в специальном компьютерном классе в своем родном городе, который может находиться в любой точке России, ближнего и дальнего зарубежья. Ему не нужно тратить время и деньги на проезд к месту занятий и обратно, а также на оплату гостиницы, если учебный центр находится в другом городе или другой стране.

Кроме того, он может изучать учебные курсы в любой последовательности, с той скоростью, которая оптимальна лично для него. Все это делает дистанционное обучение качественнее, доступнее и гораздо дешевле традиционного.

Наконец, есть определенная группа людей - инвалиды, для которых затруднено передвижение, т. е. для них дистанционное обучение может оказаться единственно доступной формой образования. Следовательно, такая образовательная система будет нести и определенную социальную нагрузку.

Дистанционная форма предполагает возможность использования нескольких различных моделей обучения.

Модель заочного высшего образования. Предварительно проводится тестирование знаний будущего слушателя, что позволяет индивидуализировать его программу обучения, уделив большее внимание тем предметам, где уровень его подготовки низкий. Последовательно проходятся утвержденные курсы. По окончанию каждого производится дистанционный контроль знаний. Может использоваться семестровая система, аналогичная сдаче зачетов и экзаменов в обычном ВУЗе, или же некий набор обязательных курсов и курсов по выбору. По окончании изучения и контроля знания всех этих курсов слушателю выдается документ о высшем образовании.

Модель консультаций. Консультирование по предметной области со стороны кураторов или специалистов. В этом случае основное внимание уделяется ответам на вопросы слушателей, а для оценки уровня приобретенных знаний применяется итоговое тестирование.

Модель самообразования. Обеспечивается доступ к учебным материалам и сдача тестов по окончанию изучения каждого курса. Сроки изучения жестко не регламентируются. Принципиально возможно получения высшего образования таким путем.

Модель обучения по требованию или по запросу. В этом случае используются специально разработанные курсы. Эта модель наиболее подходит для обучения персонала корпоративного заказчика. Здесь также целесообразно предварительное тестирование и адаптация учебной программы к уровню подготовки слушателей в совокупности или же к каждому в отдельности.

Комбинированная модель. Скажем, получение заочного образования с использованием дистанционного изучения и контроля по части дисциплин. Или получение дистанционного обучения по запросу с привлечением в дальнейшем наиболее подготовленных лиц к очному или очно-заочному образованию.

Дистанционное обучение обязательно требует наличия специального модульного программного обеспечения для поддержки дистанционного образования. Последнее должно обеспечивать выполнение следующих функций:

  • инструментальная и методическая поддержка авторских коллективов при подготовке материалов для распространения в рамках виртуального учебного центра;

  • инструментальная поддержка процессов управления корпоративными знаниями;

  • поддержка проведения собственно дистанционного обучения;

  • обеспечение дистанционного тестирования и прием зачетов и экзаменов;

  • администрирование в системе, включая учет слушателей, организация библиотеки, управление учебным процессом в целом и пр.

Взаимоотношения в процессе дистанционного образования могут происходить по схеме, представленной на рис. 9.3Рис. 09.03.:

  • слушатель после регистрации зачисляется организатором в учебную группу и получает доступ к материалам учебных курсов, размещенным на сервере, снабжается необходимыми дополнительными материалами (учебники, CD-ROM и т.п.), кроме того, на сервере автоматически создается и ведется его персональная страница;

  • на своей персональной странице слушатель получает информацию от организатора и куратора группы, включая методические рекомендации по планированию выполнения учебных заданий, комментарии своего куратора;

  • по мере изучения курса слушатель проходит тестирование и сдает экзамены. Доступ к тестам и экзаменам возможен также с персональной страницы слушателя;

  • в процессе обучения и выполнения контрольных заданий слушатель может использовать электронную почту, прямой обмен файлами с куратором и коллегами по группе, телеконференции с преподавателем по изучаемому курсу и с куратором по общеорганизационным вопросам. При наличии аудио- или видео оборудования слушатель может обсуждать вопросы в режиме аудио или видеконференции;

  • слушателю доступен раздел «Часто задаваемые вопросы». Дополнительным средством общения является сервер комментариев, позволяющий вставлять заметки на страницах электронного учебника, при этом заметки может видеть сам слушатель, его куратор, коллеги по учебной группе и ведущий курс преподаватель, что обеспечивает дополнительную обратную связь и позволяет постоянно совершенствовать курс.

В США, уже действует множество высших учебных заведений, реализующих дистанционное обучение. В последние годы такие ВУЗы стали появляться и в нашей стране. Во МГУП и его СПб Институте также взят курс на развитие системы заочного образования и внедрение в нее элементов системы дистанционного обучения студентов.

9.5.
Автоматизированные методы оценки уровня подготовки студента

Современное образование и, в особенности, дистанционное обучение немыслимо без применения автоматизированных методов оценки уровня подготовки студента, т. е. без системы тестирования с автоматической обработкой его результатов. Немаловажен и тот факт, что в нашей стране намечен переход к единой системе тестирования знаний выпускников средних школ в пределах всей страны. Причем полученные в процессе тестирования результаты будут служить основой для последующего конкурсного зачисления выпускников во все ВУЗы нашей страны. Постепенный переход от системы зачетов и экзаменов к тестированию вероятно затронет всю систему образования России. По нашему мнению, этот процесс должен гармонично сочетаться с постепенным усилением роли самостоятельной работы, с использованием электронных средств обучения и контроля.

В этом плане большой интерес представляет всероссийский проект «Телетестинг», который с 1997 г. развивается в нашей стране. Он предназначен для проведения олимпиад по различным предметам среди школьников и представляет собой частный случай дистанционного компьютерного массового тестирования. Система разработана сотрудниками центра «Гуманитарные технологии» при МГУ.

В системе можно выделить четыре основных функциональных блока, а именно: подготовительный, тестирования, телекоммуникационный и анализа и обработки, что иллюстрируется рис. 9.4Рис. 09.04.. Подготовительный блок содержит специальный редактор для маркировки и шифровки заданий и защиту от несанкционированного доступа. Все задания проверяются экспертами и только при совпадении результатов все экспертов, эти задания включаются в базу заданий. Кстати, в графических тестовых заданиях использованы элементы псевдографики, что позволяет сократить объем файлов и ускорить их передачу по сети.

Программа «Телетест» представляет собой оболочку, слабо связанную с тематикой тестов, что позволяет сравнительно просто менять предметную тематику, делая систему тестирования достаточно универсальной и пригодной для итогового школьного тестирования, тестирования на вступительных экзаменах в ВУЗ, тестирования по различным предметам в процессе обучения в ВУЗе.

Достоинством этой программы является адаптивный характер тестирования, позволяющий адаптировать уровень сложности заданий к степени подготовленности пользователя. Использование коэффициента сложности отдельных заданий и усложнение уровня заданий для тех, кто успешно справляется с более простыми, способствует более точной оценке уровня знаний и способностей тестируемых.

В то же время следует отметить ограниченные возможности всех систем тестирования, для которых характерна оценка знаний путем выбора ответа из некоторого множества вариантов. В дальнейшем следует, видимо, стремиться к разработке систем, обеспечивающих получение содержательного ответа на вопросы и последующего автоматизированного семантического анализа этих ответов. Здесь определенные возможности открывает технология составления тестов и обработки результатов тестирования на основе HTML-форм и CGI-скриптов. Эта задача достаточно сложна и объемна, поэтому мы ограничимся ее общей постановкой и описанием, уделив основное внимание технологии составления HTML-форм и принципам их автоматизированной обработки.

Полагаю, что абсолютному большинству читателей известно, что основа WWW - это так называемые Web-узлы, т. е. компьютеры, на которых выполняется специальная программа Web-сервер, обеспечивающая, в частности, поиск и выдачу документов по запросу клиентов узла. Документы на Web-узле обычно хранятся в гипертекстовом формате HTML. Клиентами Web-сервера являются программы-браузеры, запущенные на удаленном компьютере, имеющем доступ к сети. Браузер принимает документ, посланный Web-узлом, и отображает его на экране монитора в своем окне.

Аббревиатура CGI (Common Gateway Interface) обозначает ту часть Web-сервера, которая может взаимодействовать с другими программами, выполняющимися на этом же узле. Именно в этом смысле она является шлюзом (Gateway) для передачи клиентских данных программам их обработки. Схема работы CGI представлена на рис. 9.5Рис. 09.05.. Она состоит из определенного числа этапов, на каждом из которых происходит взаимодействие пары соседей из трех представленных на рис. 9.5Рис. 09.05., а именно: браузера на клиентском компьютере, Web-сервера и программных приложений, установленных на Web-узле.

Этапы информационного взаимодействия описаны в той временной последовательности, в которой они показаны на рис. 9.4Рис. 09.04. (часы и направление отсчета времени показаны на рисунке справа):

  • пользователь с помощью браузера формирует запрос на получение документа и через Интернет посылает его на Web-сервер, частными случаями таких документов могут быть бланк заказа книги или оформления подписки на газету или бланк, заполняемый абитуриентом при поступлении в Университет в другом городе (в США уже есть такие преценденты), причем все такие документы объединяются общим понятием «форма»;

  • сервер извлекает документ (форму) из своей базы данных и через сеть Интернет посылает его пользователю (клиенту);

  • клиент с помощью браузера заносит в документ необходимые данные и вновь направляет его через сеть Web-серверу;

  • сервер с помощью CGI-программы анализирует полученный документ и (при необходимости) направляет его для обработки в соответствующее приложение;

  • приложение, используя CGI-переменные, обрабатывает направленный в него документ и возвращает серверу выходную информацию;

  • сервер передает выходную информацию клиенту;

  • клиент (Web-браузер) получает выходную информацию, которая отображается у него и может быть оценена и использована.

Таким образом, пользователь (клиент) имеет возможность не только получать информацию (документы) от сервера, но и передавать свои данные на сервер, где с помощью соответствующего приложения, установленного на Web-узле, эти данные будут обработаны, а клиент получит результаты обработки данных. Такая система взаимодействия обеспечивает принципиально более высокий уровень интерактивности в системе клиент-сервер, и реализацию дистанционной обработки данных клиента.

CGI-программа может быть написана на любом языке программирования, в составе которого имеются средства для выполнения обмена данными между приложениями. На платформе UNIX (популярный Web-сервер «Апачи» работает именно на этой платформе) для этой цели чаще всего используется язык Перл (Perl). Интерпретаторы этого языка без преобразования исходного текста программы вырабатывают исполняемый двоичный код. По этой причине CGI-программы часто называют также CGI-сценариями или CGI-скриптами (Script интерпретируемый текст).

CGI-программа создает динамический (виртуальный) гипертекстовый документ или же формирует ссылку на уже имеющийся документ и дополняет его передачей результатов. Чаще всего для передачи данных от удаленного пользователя Web-серверу используются HTML-формы. Именно с их помощью организуется диалог между браузером пользователя и Web-сервером удаленного узла сети. Такой диалог позволяет осуществить важнейшие операции в сети Интернет.

Далее остановимся на кодировании и обработки данных, передаваемых с помощью формы. Существует два метода кодирования содержащейся внутри формы информации. Первый соответствует значению параметра METHOD='GET' и называется application/x-www-form-urlencoded. Второй метод multipart/form-data используется только в том случае, если к содержимому формы подсоединяется локальный файл.

Основная схема кодирования формы в обоих случаях состоит в том, что для каждого элемента, имеющего имя (NAME), создается пара NAME=VALUE, где VALUE - конкретное значение соответствующего элемента формы. Для кнопок и переключателей передается только значение выбранного элемента. Указанные выше пары соединяются в виде символьных последовательностей, причем в качестве разделителей пар используется символ . Сформированный таким образом набор символов пересылается как часть URL-запроса и носит название «строка запроса». Этой строке предшествует конструкция вида «cg-bin/<имя СС1-программы>?», в которой указано имя программы-обработчика данных, а знак вопроса отделяет эту часть от строки запроса.

Внутри символьной последовательности могут содержаться символы, недопустимые в составе URL-запроса. Известно, что ASCII-символы кодируются двумя шестнадцатиричными цифрами. Поэтому недопустимые в составе запроса символы заменяются триадами из знака % и двух цифр 16-тиричной системы счисления, соответствующих этому символу. Например, символ конца строки и перехода на начало новой (используется при передачи данных из поля TEXTAREA) записывается в виде: %ODOA, где OD соответствует тринадцати в десятичной системе счисления, а ОА - десяти.

Web-сервер, получив URL-запрос от клиента, присваивает переменной среды QUERY_STRING значение строки запроса и вызывает CGI-npoграмму, указанную в первой части запроса. Затем CGI-программа может обратиться к переменной среды QUERY_STRING, чтобы осуществить обработку закодированной в ней информации.

Что требуется от CGI-скрипта? И какова цель обработки информации? Дело в том, что на основании содержащейся в форме информации необходимо создать новый HTML-документ и передать его обратно клиенту.

Какой язык следует использовать в CGI-программе? Сам CGI-интерфейс не накладывает каких-либо ограничений на выбор языка программирования. Поэтому его выбор должен быть основан на тех функциях, которые с его помощью должны быть реализованы. Перечислим их:

  • удобный интерфейс для взаимодействия с другими программами, например, с СУБД или графическим редактором;

  • наличие средств доступа к переменным среды, так как именно с их помощью данные формы поступают на вход CGI-скрипта;

  • наличие средств обработки текста, что требуется для предварительной обработки (декодирования) данных, поступающих на вход программы.

В операционной системе UNIX, используемой на большинстве Web-серверов, широко применяются скрипты, состоящие из конструкций языка shell командной оболочки операционной системы UNIX. В языке shell имеются также встроенные средства характерные для языков программирования высокого уровня: операторы цикла, условного перехода, строковые переменные и пр. Видимо, наличие этого языка и широкое использование командных процедур в оболочке UNIX привели к появлению ряда интерпретирующих языков, пригодных для написания CGI-сценариев. И хотя скрипты можно писать на любом из них, а также на языке Си, наибольшее распространение получил язык Перл практический язык извлечений и отчетов (PERL-Practical Extraction Report Language). Он не только удовлетворяет трем перечисленным выше требованиям, но обладает тремя дополнительными полезными особенностями:

  • бесплатным его распространением;

  • универсальностью его версии существуют практически для всех известных платформ, в том числе для DOS и Windows;

  • наличием большого числа готовых программных модулей, распространяемых свободно в сети Интернет.

Кроме перечисленного следует отметить, что создание CGI-скриптов на языке Перл стало значительно проще, начиная с версии 5.004 стандартного дистрибутива Перл, в который был включен специальный модуль CGI.pm. Этот модуль, который был подготовлен Линкольном Штейном, автором известной книги «Как создать и поддерживать свой Web-сайт», берет на себя всю рутинную работу по созданию CGI-программы на языке Перл. Модуль, как и сам язык Перл, является платформно-независимым, в частности, он успешно работает и во всех версиях MS Windows.

© Центр дистанционного образования МГУП