6. Kết cấu của đề tài
2.3. Xây dựng những bài toán tương tác cần ứng dụng công nghệ thông tin
2.3.1. Lập trình tương tác, mô phỏng
-Trong giáo trình sách giáo khoa nói chung môn học nào cũng cần có các ví dụ mô phỏng trực quan, sinh động.
- Lập trình tương tác để giải quyết các bài toán trên, có thể sử dụng các phần mềm như Flash có năng mô phỏng các ví dụ , các hiện tượng.
-Các bài toán tương tác giữa thể lỏng và kết cấu, ví dụ như tác dụng tương hỗ giữa nước hồ chứa và khối đập khi chịu tác dụng của tải trọng động đất. Khi khối đập dao động dưới tác dụng của động đất, đã kéo theo khối nước trước đập dao động đồng thời trong hồ chứa sản sinh áp lực thủy động tăng thêm, áp lực thủy động lại tác dụng lại khối đập, làm thay đổi đặc tính động lực và phản ứng động lực của khối đập.
-Bài toán quỹ tích: lập trình mô phỏng nhằm phát triển tư duy trừu tượng của học sinh.
-Các bài toán lập trình tương tác đặt ra yêu cầu trong từng môn học cụ thể Đối với bài toán có nội dung tính tính toán như môn Toán
Các bài toán cần mô phỏng các hiện tượng như môn Hóa, phản ứng hóa học, Môn Sinh…
Các bài toán phát triển kỹ năng của học sinh như môn Tiếng Anh…
Trong các mô hình dạy học, giáo viên cần phải biểu diễn các biểu thức toán học, các đồ biểu dưới dạng đồ họa.
Bài tập 1: yêu cầu làm giao diện tương tác cho việc tính căn cho số nhập vào, Khi nhập số vào và nhấp nút “khai căn” bạn sẽ có kết quả tính căn bậc 2. Nếu nhập số sai chương trình sẽ báo lỗi.
Bài tập2: vẽ đồ thị cho các hàm lượng giác như Cos, Sin, v.v Khảo sát các hàm bậc 3, tính các giá trị cực đại, cực tiểu, điểm uốn v,v thể hiện dưới dạng đồ họa.
Bài tập 3: Tạo chuyển động lật trang
Trong quá trình giảng bài, giáo viên thường hay trình chiếu các hình ảnh mà khó có thể vẽ bằng tay hay máy. Các hình ảnh này khi trình chiếu liên tục để gây ấn tượng thường ta dùng các hiệu ứng chuyển cảnh (transition) như mờ dần, lật trang, bay từ các hướng v.v.
Flash có các công cụ hỗ trợ chức năng này từ các hiệu ứng có sẵn trong thư viện hay dùng các lệnh để thực hiện. Hướng dẫn các bạn cách tạo chuyển cảnh đơn giản với phương pháp dùng mặt nạ che khuất cảnh vật, phối hợp với chuyển động Motion Tween bạn có thể tạo nên chuyển động cảnh lật trang theo yêu cầu.
Bài tập 4: Đối với các chi tiết cần thể hiện mô phỏng ở dạng 3D, nếu tiến hành vẽ bằng các công cụ của Flash sẽ rất mất thời gian và công sức. Bài tập này yêu cầu mô phỏng một bầu phanh một tầng (Cơ khí động lực) được vẽ bằng các chương trình vẽ 3D (SolidWorks, Pro/Engineer, Inventor v.v) sau đó xuất sang Flash tiếp tục xử lý tương tác động.
Bài tập 5: Tạo gợn sóng
Lập trình tương tác với ActionScrift trong Flash rất linh hoạt và hiệu quả nhưng để khai thác và sử dụng không đơn giản. Cách sử dụng mặt nạ cùng với các công cụ vẽ như: Pen Tool, Rectangle Tool… tạo nên nước chảy từ trên ghềnh thác xuống hồ và chuyển động lan rộng để người học làm quen dần với cách khai báo trong ActionScrift.
Bài tập 6: Mô phỏng mạch điều khiển động cơ
Với Flash có thể tạo các bài giảng kỹ thuật rất sinh động dễ hiểu. Yêu cầu hướng dẫn cách làm mô hình cho “Mạch điều khiển động cơ chạy thuận – nghịch qua nút dừng”. Cách bố trí và điều khiển hoạt động của mạch theo yêu cầu đề bài giao cho. Các bước.’
Bài tập 7: Mô hình trắc nghiệm
Soạn trắc nghiệm là công việc không thể thiếu với các giáo viên. Có nhiều ngôn ngữ lập trình giúp giáo viên soạn các bài trắc nghiệm từ đơn giản đến phức tạp.
Xét yêu cầu tạo một mô hình trắc nghiệm đơn giản với Macromedia Flash. Mô hình trắc nghiệm này có 5 câu hỏi, mỗi câu chỉ được phép chọn một đáp án. Trả lời đúng mỗi câu được 1 điểm. Nếu đạt từ điểm 3 trở lên thì đạt yêu cầu của kỳ kiểm tra. Trong quá trình làm bài có thể chọn nút QUAY LẠI để trở về câu hỏi trước đó chọn lại đáp án hoặc nhấp nút TIẾP TỤC chuyển sang câu hỏi tiếp theo. Đến câu cuối cùng nhấp nút XEM KQ xem kết quả bài kiểm tra.
2.3.2. Bài toán số hóa, xử lí văn bản
Hiện nay việc “file hóa” tài liệu bằng máy quét và triển khai mô hình lưu trữ, quản lý điện tử. Những hệ thống kiểu này đã giải quyết được nhiều vấn đề như chuyển kho tài liệu giấy thành kho tài liệu ảnh để lưu trữ và quản lý trên mạng máy tính, bảo quản tài liệu tốt hơn, tiết kiệm chi phí, có cơ chế quản lý khoa học và đặc biệt việc khai thác của người dùng cũng đã trở nên dễ dàng, nhanh chóng và thuận tiện hơn.
Nhưng nếu đơn thuần chỉ “file hóa” tài liệu mà không chuyển đổi chúng thành dạng tài liệu số thực sự thì ý nghĩa của lưu trữ và quản lý điện tử cũng bị mất đi. Với kho tài liệu là ảnh quét, người dùng không thể thực hiện việc tìm kiếm toàn văn hay việc biên tập lại hoặc trích xuất các thông tin từ văn bản dạng ảnh cũng rất khó khăn và mất thời gian, hoàn toàn là việc gõ lại.
Với tài liệu giấy như sách giáo khoa, máy quét chỉ có thể giúp bạn biến những tài liệu giấy này thành tài liệu dạng ảnh. Với các tài liệu dạng ảnh, bạn chỉ có thể đọc mà không thể biên tập lại chúng trên các hệ soạn thảo điện tử hiện nay, các hệ thống tìm kiếm cũng không thể tìm được các đoạn văn bản trên những tài liệu này.
Với việc sử dụng phần mềm nhận dạng chữ in, bài toán tìm kiếm toàn văn, trích dẫn, biên soạn lại các tài liệu dạng ảnh sẽ được thực hiện rất đơn giản.
Công nghệ nhận dạng chữ in (Optical Character Recognition - OCR) là công nghệ cho phép chuyển đổi tài liệu dạng ảnh (các ảnh đầu ra của máy quét, máy ảnh, file PDF dạng ảnh…) thành tài liệu có thể biên tập được (file text, file Word…).
2.3.3. Bài toán xử lí ảnh
Đối với bài toán nàyđặt ra yêu cầu
-Biểu diễn ảnh
-Nhận dạng ảnh
-Nén ảnh
Các định dạng ảnh cơ bản
Ảnh BMP (Bitmap)
Ảnh JPEG (Joint Photographic Experts Group) Ảnh GIF (Graphics Interchange Format)
Ảnh WMF (Windows Metafiles)
Quét ảnh và lưu trữ cần định dạng file ảnh 2.3.4. Yêu cầu về nôi dung sách đa phương tiện
Sách điện tử có nội dung đa phương tiện có vai trò ứng dụng các công nghệ sản xuất nội dung đa phương tiện, sản xuất nội dung đa phương tiện có khả năng tương tác cao, chuyển tải nội dung eBooks đa phương tiện đến người đọc. Để triển khai các công việc này, trước hết phải đầu tư xây dựng một phòng được trang bị máy móc, hệ thống mạng ổn định, tốc độ cao. Có một số đầu sách điện tử đa phương tiện có khả
năng tương tác cao được sản xuất theo công nghệ và quy trình của phòng nghiên cứu, phát triển công nghệ sản xuất sách điện tử, nội dung đa phương tiện.
Xây dựng kịch bản đa phương tiện, tương tác, mô phỏng 3D đối với nội dung số hóa.
- Slide bài giảng được thiết kế kèm các siêu liên kết đến nguồn tin tài liệu gốc, giúp chuyển tải thông tin tri thức chính xác về mặt khoa học và phong phú về nội dung.
- Slide bài giảng được thiết kế kèm các hình ảnh minh họa cho các khái niệm trừu tượng, giúp người học hiểu khái niệm một cách tốt nhất.
- Slide bài giảng có audio âm thanh của người giảng
- Bài giảng kèm theo các file flash để mô phỏng vấn đề, thuật toán, khái niệm. - Bài giảng kèm theo các video chứa các case-study minh họa.
- Xây dựng hệ thống câu hỏi kiểm tra trắc nghiệm một cách tự động. Kết luận:
Các bài toán cần tương tác cần hỗ trợ của CNTT, yêu cầu lập trình tương tác và mô phỏng trực quan, giúp người học dễ dàng nắm bắt được nội dung bài học. Vì vậy khi xây dựng thư viện điện điện tử nhất thiết phải xây dựng các bài giảng tương tác.
Chương 3: ĐỀ XUẤT DỰ ÁN THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ CHO CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VÀ TIỂU HỌC TẠI HÀ NỘI
