Komputerowe nauczanie... Informatyki

Polskie firmy software'owe nie są zbytnio zainteresowane tworzeniem oprogramowania edukacyjnego i dlatego rodzime programy edukacyjne należą do rzadkości. Toteż nasza redakcja z zaciekawieniem podjęła się oceny pakietu wspomagającego naukę przedmiotów ścisłych o nieco mylącej nazwie "Elementy informatyki".

Polskie firmy software'owe nie są zbytnio zainteresowane tworzeniem oprogramowania edukacyjnego i dlatego rodzime programy edukacyjne należą do rzadkości. Toteż nasza redakcja z zaciekawieniem podjęła się oceny pakietu wspomagającego naukę przedmiotów ścisłych o nieco mylącej nazwie "Elementy informatyki".

Pakiet "Elementy informatyki" (w skrócie EI) zawiera 10 programów przeznaczonych do komputerowego wspomagania nauczania matematyki i informatyki oraz przedmiotów pokrewnych. Opracował zespół pod kierunkiem prof. Macieja M. Sysło z Instytutu Informatyki Uniwersytetu Wrocławskiego, wydanła Ogólnopolska Fundacja Edukacji Komputerowej (OFEK) z Poznania.

W zakresie informatyki w jego skład wchodzą programy:

DYSKIETKA - z elementarnym wykładem o zasadach posługiwania się dyskietkami (formatowanie, podstawowe operacje) oraz przechowywaniem na nich plików.

SB - pakiet programów graficznych (zintegrowany) umożliwiający redagowanie, modyfikowanie i symulowanie schematów blokowych.

TP-TOOL - pomocny nie tylko w nauczaniu programowania w języku Turbo Pascal, ale także pozwalający na redagowanie tekstu dowolnego programu w tym języku i na sporządzanie dokumentacji programu odzwierciedlającej opis struktur danych oraz przepływu sterowania. Przed korzystaniem z tego modułu niezbędne jest zainstalowanie Turbo Pascala.

ESO - I część zawiera programy demonstrujące podstawowe problemy współbieżności: blokady, zagłodzenia i niekontrolowanego dostępu do obszaru krytycznego, a II - symulator pozwalający użytkownikowi samodzielnie ustalać wartości parametrów systemów współbieżnych i obserwować ich wyniki.

DISC-MATH - przeznaczony do wspomagania zajęć w zakresie podstawowych struktur danych (listy, drzewa, grafy) i algorytmów (sortowanie, przeszukiwanie).

ASD - pozwala na zapoznanie się z najważniejszymi algorytmami działającymi na strukturach dyskretnych. Składa się on z 6 modułów, w których demonstrowane są algorytmy: sortowania, selekcji, wyszukiwania, wyszukiwania wzorca w tekstach, geometryczne i sortowania równoległego. Użytkownik ma możliwość obserwowania demonstracji działania algorytmu, badania wrażliwości szybkości działania na zmieniające się dane oraz, co bardzo ważne, porównywania algorytmów przy rozwiązywaniu tego samego zadania.

W zakresie matematyki:

MAT-STAT - przeznaczony do wspomagania nauczanie z rachunku prawdopobobieństwa i statystyki. Przydatny także w tych dziedzinach wiedzy doświadczalnej, w których wartości parametrów przybliżane są na podstawie obserwacji. System składa się z trzech modułów, w których demonstrowane są gęstości rozkładów zmiennych losowych, twierdzenie graniczne oraz metody regresji.

PS-STAT - jego celem jest zaznajomienie użytkownika, szczególnie nie mającego specjalnego przygotowania matematycznego, z podstawowymi metodami i technikami analizy danych pomiarowych. System składa się z 9 modułów, z których 5 pierwszych dotyczy analizy jednej zmiennej, a pozostałe - wielu zmiennych. Interesująco zilustrowano mechanizm powstawania zmiennej losowej o rozkładzie dwumianowym na przykładzie modułu EGZAMIN. Poza celami demonstracyjnymi pozwala on także na tworzenie własnych nieskomplikowanych testów z różnych dziedzin wiedzy oraz stosowną obróbkę wyników.

MET-NUM - wspomaga nauczanie metod numerycznych z działami: interpolacja i aproksymacja, całkowanie numeryczne, równania nieliniowe, układy równań liniowych i wartości własne macierzy oraz równania różniczkowe. System składa się z programów demonstracyjnych, ilustrujących działanie wybranych metod numerycznych oraz odpowiadających im tekstów procedur w języku Pascal, do wykorzystania we własnych programach.

W zakresie biologii:

EKO-SYSTEM - przeznaczony do symulowania często spotykanych w przyrodzie układów zwązków ekologicznych typu: drapieżnik - ofiara. Symulacje umożliwiają zapoznanie się z przebiegiem i zrozumieniem wybranych zjawisk ekologicznych oraz z zasadami budowy modeli matematycznych dla prostych zjawisk przyrodniczych.

Instalacja

Pakiet składa się z 11 rzadkich dyskietkach 5,25" wraz z obszerną, starannie wydaną instrukcją. Może być zainstalowany na dowolnym pececie lub w sieciach: FisherNet lub Novell (2.2 lub 3.11).

Instalowanie programu na moim komputerze odbyło się z problemem. Okazało się, że do uruchomienia programu instalacyjnego niezbędne jest wyłączenie opcji SMARTDRIVE. Bez tego pakietu nie udaje się zainstalować. Na szczęście taka informacja będzie zamieszczona w najnowszej wersji instrukcji.

W czasie instalacji użytkownik może zdecydować się na przekopiowanie wszystkich lub też tylko wybranych programów. Jeśli chce mieć zainstalowany pełny pakiet niezbędne jest 8,5 MB wolnego miejsca na twardym dysku.

Poszczególne programy pakietu można uruchomić z systemu menu, który wywołuje się naciskając klawisze EI. Nie dotyczy to jedynie programu DYSKIETKA, który wymaga znacznie więcej pamięci operacyjnej i musi być uruchomiony bezpośrednio pod DOS'em.

Z obsługą programów nie ma specjalnych kłopotów, chociaż grafika w niektórych z nich jest słabo czytelna na monochromatycznych monitorach. Nie da się też ukryć, że programy zostały napisane w starej techologii programowania za pomocą Turbo Pascal 4.0 bez wykorzystania Turbo Vision i innych gadgetów. To daje się zauważyć.

Dla kogo

Autorzy pakietu sugerują, że z równym powodzeniem może być on wykorzystywany przez uczniów szkół średnich, jak i wyższych, z czym jednak trudno się zgodzić. Pewnego rodzaju nieporozumieniem jest umieszczenie w powyższym pakiecie programu DYSKIETKA. Nie chodzi tu jednak o to, że program jest słaby, lecz o zestaw w jakim występuje. Ogólnie dwa a może trzy programy mogą być w całości lub częściowo wykorzystane w szkole średniej do celów dydaktycznych. Jeśli zaś chodzi o informatykę, to trudno wchodzące w skład pakietu programy uznać za elementarne. Za takie mogą uchodzić jedynie programy DYSKIETKA oraz SB. Pozostałe dotyczą zagadnień będących przedmiotem I i II roku studiów z zakresu informatyki. Problemy współbieżności, algorytmy na strukturach dyskretnych czy nawet TP-TOOL wymagają pewnego przygotowania i w szkołach średnich mogą być przydatne tylko na zajęciach fakultatywnych dla zdolniejszej młodzieży. Założenie, że użytkownikom komputerów jest potrzebna wiedza z zakresu teorii programowania mogło być przyjęte tylko przez teoretyków programowania i jest z gruntu fałszywe.

Takie założenie dotyczy też programów z zakresu matematyki. Już sam zakres materiału teoretycznego (rachunek prawdopodobieństwa, statystyka oraz metody numeryczne) skłania ku refleksji, że nawet student I roku matematyki miałby pewne problemy z ich zrozumieniem.

Najlepiej dopasowany do poziomu szkoły średniej jest natomiast program EKO-SYSTEM, przypominający tematyką grę LIFE.

Historia pakietu

W roku 1986 MEN uruchomił dwa programy resortowe, mające na celu dostarczenie pomocy szkoleniowych w zakresie kształcenia podstawowego dla nauczycieli. Program RRI-14 dotyczył uczelni wyższych, program RRI-16 - szkolnictwa średniego. W ramach pierwszego projektu 52 autorów z instytutów informatyki wyższych uczelni opracowało w latach 1987-1990 dziesięć programów składających się z ponad 500 plików i liczących w sumie ponad 8,5 MB. Dokumentacja liczyła ponad 1 tys. stron. Programy napisano w dostępnej wówczas technologii (Turbo Pascal 4.0). Mimo pewnego nadzoru merytorycznego nie były one połączone jednolitym interfejsem użytkownika, a poza tym nie miały cech oprogramowania komercyjnego. Opracowania redakcyjnego, mającego na celu stworzenie wersji komercyjnej, podjął się Instytut Informatyki Uniwersytetu Wrocławskiego pod kierownictwem prof. M. M. Sysło. Prace redakcyjne, polegające w zakresie oprogramowania na ujednoliceniu obsługi oraz stworzeniu systemu zabezpieczeń, a także opracowaniu dokumentacji, trwały prawie trzy lata, co świadczy jedynie o tym, jak pionierskie było to przedsięwzięcie. Składu komputerowego dokumentacji, stworzenia instalatora i produkcji pakietów podjął się OFEK Wlkp.

W kwietniu br. MEN zakupił cały nakład ostatecznej wersji (1,3 tys. egzemplarzy po 1,2 mln zł) wraz ze wszystkimi prawami autorskimi. Pakiety rozesłano bezpłatnie wg rozdzielnika do wyższych uczelni i szkół średnich. Planowane jest jego wznowienie na podstawie informacji o zapotrzebowaniu.

MEN wraz z zakupem wyłączności praw autorskich wersji 1.0 pozbawił niestety przyszłych użytkowników szans na uzyskanie upgrade'ów, a szkoda. Wersja 1.0 pełna jest bowiem technicznych, łatwych do usunięcia przez autorów, niedociągnięć i jest to zjawisko normalne. Część błędów była zapewne spowodowana specyfiką programu MEN, w ramach którego w tamtych czasach pracownikom naukowym płaciło się nie za efekt finalny, a za przepracowane nad stworzeniem programu godziny. Odsprzedając prawa do tych programów autorzy nigdy nie będą zainteresowani ich ulepszaniem, chyba że za dodatkowe pieniądze. Profesor M. M. Sysło, "ojciec" pakietu, twierdzi co prawda, że wszelkie uwagi użytkowników będzie starał się uwzględnić w następnych wersjach, ale jest mi trudno uwierzyć, żeby powstały one bez współpracy z autorami, a ci za darmo nie będą zapewne chcieli mu pomóc.

Od momentu rozpoczęcia prac nad programami do momentu ukazania się ich wersji komercyjnych minęło 7 lat. Napisano je w przestarzałej technologii. Brak jest w nich polskich liter, gdyż w tamtych czasach tym problemem jeszcze się nie interesowano. Elementy grafiki, które pod Windows niezwykle ożywiłyby programy, zostały wykonane pod DOS'em i nie zanosi się na to, by kiedykolwiek je poprawiono.

Co mi się podoba?

Nie chciałbym, aby czytelnik na podstawie mojego artykułu wnioskował, że pakiet nie przedstawia żadnej wartości, gdyż nie byłoby to zgodne z prawdą. Od strony merytorycznej programom niczego nie można mu zarzucić, gdyż w pomysłowy sposób popularyzuje wiedzę, która przez to może być dostępna nawet uczniom szkół średnich. Czuje się tu rękę pracowników dydaktycznych wyższych uczelni. To prawda, w pakiecie nie zawarto pełnego zakresu wiedzy z poszczególnych przedmiotów, będzie więc on przede wszystkim przydatny studentom kierunków informatycznych. To prawda, że autorami programów byli nauczyciele i ich prace są obciążone indywidualną koncepcją. To prawda, że nie wyręczy on nauczyciela w pracy dydaktycznej, ale pomoże mu zrozumieć niezwykłe możliwości drzemiące w komputerach.

Koncepcje zawarte w pakiecie doceniło MEN. Dwa z programów pakietu, ASD i Disk-Math, ze względu na swoje duże walory dydaktyczne będą przetłumaczone na 6 języków obcych w ramach European Project Educational Software. Aż żal, że tak pożyteczny produkt nie został właściwie "opakowany". Byłaby niepowetowana szkoda, gdyby efekt pracy tak wielu naukowców spełzł na niczym. A może znajdzie się firma software'owa, która pociągnęłaby ten temat dalej. O każdej takiej propozycji chętnie napiszemy.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200