Și-mi zic, răbdător: 20 de ani este mult prea puțin, mai așteptam [309264]

ARGUMENT

Ideea abordării unei teme de tipul “soft educațional” mi-a [anonimizat] 2008-2009, când, [anonimizat] “vestice”, [anonimizat] 1984 – lucru rar! – a Liceului de Informatică “Grigore Moisil” și în 1991 a Facultății de Mecanică / Metalurgie a Institutului Politehnic “Gheorghe Asachi” [anonimizat] 17 ani la Catedra Tehnică a [anonimizat], cu completare de catedră (necalificat!) [anonimizat] “Tehnician Operator Tehnică de Calcul”.

Predasem în 1991-1992 ”Tehnică de Calcul”, [anonimizat] a celebrelor clase de “mate-fizică” (“ceaușiste” cică!), unde m-am confruntat cu o “ciudățenie”, un adevărat… “cult al vechiului și inutilului”: [anonimizat] (1980 – 1984)… “dulapurile” de memorii cu inele de ferită, “mașinile de spălat” [anonimizat], “pașnicul” FELIX CE 256 / 512 /1024… ([anonimizat] 256, 512, 1024 maxim însemna MB de memorie). Da, asta cuprindea acea învechită “programă” – pentru că pe atunci nu se cunoștea noțiunea de “curriculum” – iar autorii “traducători” [anonimizat]. Și această “programă” [anonimizat], iar planificarea respectată și însușită de elevi pe parcursul anului. Când? Odată cu apariția procesoarelor ZX-80, a computerelor Sinclair Spectrum ZX80 [anonimizat] – celebrele “aMIC”… A [anonimizat]…

Material didactic? Manuale? Suporturi pentru predare? Mijloace de predare? NIMIC! Metoda am găsit-o atunci: m-[anonimizat], mi-am căutat câțiva din foștii profesori de informatică ([anonimizat] ”de-tehnologizării” Republicii Socialiste România) [anonimizat], păstraseră măcar câte un manual de Tehnică de Calcul și Matematici aplicate în Tehnica de Calcul – o veche abordare (demodată, normal!) [anonimizat].

[Mulțumesc în această lucrare domnilor profesori de atunci: [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat].]

De ce această “trecere în revistă”? Pentru că la întoarcerea mea la catedră în anul școlar 2008 – 2009, primesc pe “inventar” [anonimizat]-un program guvernamental (controversat mai târziu!), “la pachet” cu aceeași… moștenire, același “cult al vechiului și inutilului”, [anonimizat], NIMIC PENTRU EVALUARE.

Și-[anonimizat]: “20 [anonimizat]…”

Aștept încă 9 – 10 ani și ce credeți? Nici în zilele noastre nu există manuale pentru majoritatea modulelor pentru specializarea Tehnician Operator Tehnică de Calcul. Iar pentru ASAMBLAREA UNUI SISTEM DE CALCUL (CDL) există doar un auxiliar curricular apărut în 2009, a domnului Ladislau Șeică, care poate fi găsit la adresa http://cndiptfsetic.tvet.ro/materiale/Materiale_de_predare/LS/ [1]. Nu există suporturi de curs, materialul didactic este Internetul, instruirea practică și orele de laborator tehnologic se fac pe mașini ”moștenite” de la prieteni binevoitori și “mai cu dare de mână”, care și-au înnoit tehnologia de acasă.

Da, după trei ani de când Microsoft a anunțat că celebrul Windows XP a fost “părăsit” de echipele firmei, programa modulului “Sisteme de Operare și Programe Specifice” pentru clasa a XI-a forțează profesorul să predea sistemul de operare demult apus. NU ESTE NORMAL ca într-o țară de informaticieni și programatori genii să se întâmple așa ceva!

De aceea mi-am dorit să pot pune la dispoziția elevilor mei un material mixt: predare – învățare – evaluare / autoevaluare.

Tot din acest motiv am urmat cursurile Facultății de Inginerie Electrică și Stiința Calculatoarelor de la Universitatea “Ștefan cel Mare” Suceava, programul de conversie profesională a cadrelor didactice din învățământul preuniversitar Tehnologia Informației și Comunicării.

Și dacă tot am frecventat aceste cursuri și am avut ocazia să cunosc oameni atât de valoroși ca domnii profesori de aici, de ce să nu aplic ceea ce am învățat de la acești oameni pe parcursul celor doi ani de studiu? DE CE NU UN SOFT EDUCAȚIONAL?

Mulțumesc domnilor profesori de la Facultatea de Inginerie Electrică și Stiința Calculatoarelor a Universitatea “Ștefan cel Mare” Suceava. Respect!

INTRODUCERE

Mai devreme sau mai târziu, vrem sau nu vrem, sistemul de învățământ românesc și educația din România va trebui să satisfacă necesitățile ”generațiilor digitale” de copii, tineri și adulți.

Sistemul educațional din țara noastră va trebui să se alinieze la alte sisteme mult mai evoluate din alte țări, prin structuri constructive stratificate pe trei niveluri:

la nivelul factorilor de decizie;

la nivelul personalului din învățământ;

la nivelul beneficiarilor educației.

La nivelul factorilor de decizie ai sistemului educațional se poate observa deja implicarea acestora prin introducerea manualelor digitale, din anul 2014 la clasele I-a și a II-a și din anul 2015 la clasa a III-a, iar din anul școlar urmator (2017-2018) aprobarea noilor planuri cadru pentru gimnaziu care prevăd o ora pe săptămână în curriculum trunchi comun a disciplinei „Informatică și TIC”.

La nivelul personalului didactic, se observă în ultimii ani apariția unui număr important de programe de formare și cursuri pentru dobândirea și dezvoltarea unor abilități din domeniul informației și a comunicării, necesare în procesul de educație modern, atât programe concepute la nivelul Caselor Corpului Didactic, cât și europene.

Datorită eterogenității cadrelor didactice din punct de vedere a pregătirii inițiale, a vârstei, a populației școlare de care se ocupă, și gradul de introducere și utilizare a tehnologiilor IT este extrem de diferit. Dacă analizăm site-ul www.didactic.ro [2] al Ministerului Educației – comunitatea online a cadrelor didactice, observăm că materialele didactice utilizate sau propuse folosesc în majoritatea cazurilor doar programe din pachetul Microsoft Office sau Adobe, fiind realizate în Microsoft Power Point, Word sau Adeobe Reader. La un nivel mai mult decât modest este proiectarea aplicațiilor software de către cadre didactice din învățământul preuniversitar și aproape inexistente software-urile de concepție proprie, cele existente fiind realizate numai de profesori de informatică sau de matematică.

La nivelul beneficiarilor educației, toate categoriile – elevii, părinții, comunitatea locală – sunt atrase de utilizarea tehnologiilor informaționale la lecții, considerându-le mult mai atractive decât lecțiile așa-zis clasice, dar nu posedă îndeajuns de multe informații despre eficiența unor astfel de demersuri, ceea ce dovedește insuficiența utilizării în școală a softului didactic.

În paradigma constructivistă a educației, rolul profesorului este “să-i ajute pe elevi să devină participanți activi în învățare” [3]. Utilizarea noilor tehnologii informaționale, a softurilor educaționale, contribuie la realizarea acestui rol prin:

individualizare;

interactivitate;

autenticitatea contextului învățării;

percepția diferită a timpului de lucru și a efortului depus;

evaluarea autentică;

autoevaluare.

Disciplinele tehnice, în general, sunt discipline a căror învățare are mare nevoie de noile tehnologii. Acestea sunt discipline atât teoretice, cât și experimentale, uneori experimentele practice sunt costisitoare sau periculoase pentru elevi și este benefică înlocuirea cu experimente virtuale.

Multe concepte fizice utilizate pentru înțelegerea disciplinelor tehnice presupun abstractizare sau sunt ele însele abstracte și greu de ilustrat fără modelarea 2D sau 3D posibilă datorită tehnologiilor informaționale. Un profesor sau inginer poate transforma o ora monotonă într-una atractivă și inteligibilă de către elevi folosind softuri educaționale cu lecții interactive, simulări, modelări, programe multimedia, jocuri didactice.

Instruirea asistată de calculator (IAC) a fost mult timp considerată drept “metodă didactică de raționalizare a predării – învățării” [4], care presupune includerea calculatorului în procesul educative, acesta fiind perceput ca unealtă, jucărie sau resursă de informație. În zilele noastre, sistemele IAC sunt “medii integrate hardware-software destinate interacțiunii dintre profesor și elevi” [5], în scopul învățării activ-participative, în care asimilarea de noi informații este însoțită de formarea de deprinderi, priceperi și competențe.

Câteva din avantajele instruirii asistate de calculator sunt:

stimularea creativității și imaginației;

formarea intelectuală prin autoeducație;

dezvoltarea gândirii logice;

posibilitatea exemplificării multiple;

modelarea unor fenomene, procese, sisteme de fabricație;

accesul la proiectare, inovație și inventică.

Însușindu-ne și înțelegand concepte ca “TIC” (tehnologia informației și comunicării – ansamblul resurselor tehnologice utilizate în eleborarea, distribuirea, stocarea, gestionarea și comunicarea informației destinate procesului de învățământ), ”courseware” (pachet educațional ce conține manualul profesorului, caracteristicile resurselor hardware, materiale didactice ca fișele de lucru, exerciții, softul educațional și documentația sa), ”E-learning” (educația la distanță, ca parte a procesului educativ ce utilizează resurse multimedia și permite celor interesați să urmeze programe de formare la distanță, stând doar în fața calculatorului și învățând în ritm propriu), putem defini softul educațional ca fiind un produs proiectat și realizat special pentru procesul de învățare.

Softul educațional poate lua diferite forme, poate fi o lecție sau o succesiune de lecții în format electronic, cu condiția respectării unor coordonate pedagogice. Sau poate fi un program cu conținut științific, obiective, metode, evaluare, reacții ale părților implicate în proces – elevi și profesor.

În funcție de sarcinile de îndeplinit, softurile educaționale cunosc o mare diversitate.

Cap.1 SOFTUL EDUCAȚIONAL – Considerente teoretice

Softul educațional poate lua diferite forme, poate fi o lecție sau o succesiune de lecții în format electronic, cu condiția respectării unor coordonate pedagogice sau poate fi un program cu conținut științific: obiective, metode, evaluare și reacții ale părților implicate în proces – elevi și profesor.

Aplicațiile educaționale în format electronic, în general, ca și produse software proiectate și realizate special pentru utilizarea în procesul de învățare, cunosc o mare diversitate , în funcție de sarcinile de îndeplinit.

1.1 Clasificarea softurilor educaționale

Se disting două mari categorii de aplicații educaționale în format electronic:

softuri suport;

softuri educaționale.

Softurile suport sunt softuri folosite ca resurse suplimentare pentru activitățile didactice și pot fi clasificate, la rândul lor, astfel:

materiale educaționale în format electronic:

cărți electronice;

baze de date;

enciclopedii electronice;

dicționare electronice.

aplicații online pentru educație la distanță:

soluții și sisteme e-learning.

Softurile educaționale sunt cele care vizează învățarea prin:

înțelegere, ca premiză a învățării: softuri de investigare sau softuri cu dialog tutorial;

învățare, ca rezultat al interacțiunii program-utilizator: softuri care înglobează o anumită strategie didactică;

exersare, prin întărirea retenției: simulatoare și softuri de exersare;

evaluare, ca ameliorare a învățării: teste electronice individuale și platforme de testare.

În softurile care vizează înțelegerea conținuturile sunt prezentate în mod interactiv, prin interfețe prietenoase, sugestive, proiectate și elaborate în funcție de vârsta școlară.

În funcție de cine conduce interacțiunea – elevul sau computerul – softurile pot fi cu dialog tutorial sau de investigare.

Softurile cu dialog tutorial – sau, simplu, tutorialele – preiau rolul profesorului, secvențele de învățare devin ciclice și pot fi alcătuite din:

prezentarea informațiilor;

solicitarea de reacții ale elevului prin rezolvări de exerciții și probleme sau prin răspunsuri la întrebări;

ofertă de reacție inversă (către elev) prin evaluarea răspunsului și promovarea spre următorul nivel, secvență, pas, etc. sau prin întoarcerea la un nivel inferior dacă raspunsul elevului nu este cel așteptat. Aceste secvențe nu trebuie să solicite atenția și concentrarea elevului mai mult de 5 – 10 minute, mergând pe principiul “pașilor mărunți”.

Softurile cu dialog tutorial pot fi proiectate să ofere informații suplimentare cu ajutorul unor interfețe și meniuri atractive.

În cazul softului de investigare, elevul nu primește informațiile în mod direct, ci în contexte din care el trebuie sa extragă informațiile vizate, necesare rezolvării sarcinilor de lucru. Durata și parcursul demersului este determinată și de gradul de experientă în învățare elevului. Acest tip de soft este de fapt o variantă modernă a “învățării prin descoperire”.

Softurile de învățare sunt softurile care ajută atât profesorul cât și elevul, pe primul la predarea, iar pe cel de-al doilea la însușirea de noi cunostințe, cu respectarea de către ambii parteneri implicați în procesul de formare a unor strategii didactice planificate anterior și respectate pe toată durata planificată.

Softurile de exersare sunt cele mai atractive pentru educabili, sunt aplicații concepute pentru fixarea cunoștințelor, întărirea retenției și dobândirea deprinderilor prin acțiuni repetate, urmate de evaluarea acțiunilor, reacțiilor sau răspunsurilor. Într-un astfel de soft, ordinea itemilor poate fi planificată, prestabilită sau generată dinamic în timpul lucrului, funcție de reacțiile elevului.

Ca și exponent principal a acestei categorii, simularea și simulatorul, este o variantă modernă, flexibilă și atractivă a metodei modelării. Ea permite reproducerea proceselor reale și fenomenelor de orice tip cu ajutorul unor modele cu comportament asemănător. La disciplinele tehnice, inclusiv în tehnica de calcul, modelarea 2D / 3D a unor procese și fenomene, mai ales în aplicațiile de tip laborator tehnologic, ar trebui să fie mult mai utilizată. “Laboratoarele virtuale” au avantajele de a facilita înțelegerea fenomenelor fără implicarea riscurilor fenomenului real și reducerea costurilor prin eliminarea rebuturilor, consumurilor de materiale și piese componente.

Softurile de evaluare (CAT – Computer Assisted Testing) sunt aplicații capabile să cuantifice gradul de atingere a obiectivelor prin aprecierea răspunsurilor la seturi de itemi. Emoțiile unei altfel de evaluări pot fi atenuate de interacțiunea cu calculatorul și nu cu profesorul de la catedră, prin crearea unei atmosfere de joc, nu de testare – evaluare.

Caracterul formativ al evaluării este evidențiat prin includerea în lecție a aplicațiilor de evaluare, iar caracterul sumativ al evaluării este evidențiat prin includerea acestor aplicații la finalul unei unități de învățare.

Elaborarea unui instrument de evaluare trebuie să țină seama de o serie de factori ca:

realizarea obiectivelor propuse;

nivelul de școlarizare;

tipul conținuturilor;

timpul de administrare.

La clasificarea de mai sus s-ar mai putea adăuga:

softurile sub forma de jocuri didactice, care permit atingerea unor obiective prin aplicarea creativă a aunor reguli și stabilirea unui climat favorabil printr-o serie de elemente cum ar fi: surpriza, bucuria, întrecerea;

softurile de administrare și management educațional, care pot include: baze de date, cataloage electronice, documente de planificare/administrare a activităților didactice, orare școlare, etc.

Instruirea asistată de calculator (IAC) pare că poate înlocui cu succes didactica clasică într-un timp destul de apropiat. Ca și profesori, trebuie să fim mereu pregătiți sa renunțăm să mai definim concepte, să desenăm scheme și grafice pe tablă cu creta sau markerul, însă sarcinile noastre se vor modifica corespunzător. Vom fi nevoiți să realizăm proiecte și aplicații adaptate necesităților elevilor noștri. Numai astfel vom reuși sa realizăm “învățarea centrată pe elev”, numai așa vom reuși să ținem elevii în bănci cât mai mult timp, numai așa vom reuși să convingem tinerii că școala este necesară, ca formarea continuă este necesară.

Convins eu însumi de cele de mai sus, ies în întâmpinarea acelui apropiat viitor cu softul educațional ASAMBLAREA UNUI SISTEM DE CALCUL, încercând să adun și să materializez cât mai multe din considerentele enumerate.

1.2 Softuri educaționale utilizate în studiul disciplinelor tehnice

1.2.1 Platforma AeL

Dezvoltat de firma de software SIVECO Romania și destinat educației asistate de calculator, AeL este un sistem de predare/învățare și management al conținuturilor (LMS / LCMS), ce poate fi folosit pentru instruire la distanță (eLearning).

Fig. 1.2.1 SIVECO Romania – Ael Education Suite

Platforma a fost proiectată “în sistem multi-strat folosind o aplicație client standard de tip browser web și un server de aplicații bazat pe Java. Sunt folosite tehnologii ca Enterprise Java Beans, JDBC, JBOSS, Jackrabbit, servlets, JSP-s, applets și XML” [6].

Acest program a fost pus la dispoziția școlilor din România prin proiectul SEI – Sistemul Educațional Informatizat al Guvernului României.

Lansat în anul 2001, programul AeL ajunge în majoritatea școlilor din țară, împreună cu laboratoarele AeL, în perioada 2003 – 2008.

Funcțiile oferite de platformă asigură suport în patru domenii majore:

predare;

testare și evaluare;

gestiunea structurii organizatorice a școlii;

monitorizarea sistemului educațional.

După ce sunt acceptate condițiile și termenii producătorului, pachete de lecții în limba

română pot fi descărcate de la adresa http://portal.edu.ro/index.php/baze/materiale/, [6]. Arhivele se pot descărca în format propriu AeL sau în .zip. Rularea în bune condiții impune instalarea unor programe utilitare cum ar fi Macromedia Flash Player 7 și Cult3D.

Manualul de utilizare poate fi găsit la adresa http://advancedelearning/multimedia/ [7] (versiunea 5.2).

Printre atuurile platformei AeL se pot enumera:

are manual de utilizare pentru profesor;

poate fi accesat de pe Internet;

conține modele de lecții gata proiectate;

are o bibliotecă proprie de lecții.

Limitările platformei:

are costuri de implementare și întreținere, nu este un soft open source;

profesorii care doresc să folosească sistemul AeL trebuie să știe că pregătirea lecțiilor și probelor de evaluare se face numai local;

nu permite operații de import/export de instrumente de evaluare decât în anumite formate;

nu este permisă modificarea, îmbunătățirea conținuturilor, corectarea erorilor eventuale din lecții și teste.

1.2.2 Softuri pentru laborator virtual

Accesând un server local sau un anumit portal, elevii pot efectua anumite experimente într-un mod similar cu cel dintr-un laborator real, cu scopul de a observa, studia, demonstra, verifica sau măsura rezultatele unor procese sau fenomene.

Laboratoarele virtuale au avantajele de a fi mai sigure, mai curate, mai securizate decât laboratoarele reale, deoarece elevii nu pot suferi accidente, nu se murdăresc, etc. În plus, fiind simulate pe calculator, procesele pot fi reluate de oricâte ori este nevoie, fără alte consumuri materiale.

Un laborator virtual foarte îndrăgit de elevi se găsește în portalul eScoala, implementat de Ministerul Educației Naționale și Cercetării Științifice în cadrul unui proiect co-finanțat prin Fondul European de Dezvoltare Regională. Are trei biblioteci standard, pentru biologie, chimie si fizică, biblioteca de fizică putând fi des utilizată pentru studiul fenomenelor care stau la baza tehnologiei în general.

Fig. 1.2.2. Interfața laboratorului virtual de fizică a portalului eScoala

Pentru fizică, experimentele virtuale ale laboratorului pot fi accesate la adresa:

http://escoala.edu.ro/labs/index.php#fizica [8]. După selecția și lansarea experimentului se pot utiliza butoanele “Teorie” sau “Sarcini” și, individual sau pe grupe, elevii pot efectua experimentele cu mouse-ul.

Activitatea profesorului se poate rezuma doar la elaborarea unei fișe de lucru cu sarcini adaptate și la supravegherea facilă a elevilor participanți.

1.2.3 Softuri pentru evaluare

Hot Potatoes este un grup de șase aplicații gratuite care ajută la realizarea testelor interactive. Sunt aplicații pentru teste cu itemi cu răspuns multiplu, cu răspuns scurt, cuvinte încrucișate, itemi de asociere, ordonare și completare cu răspuns scurt.

Fig. 1.2.3 Pagina de prezentare a softului pentru evaluare Hot Potatoes

Softul pentru evaluare Hot Potatoes necesită descărcare de pe pagina web a producătorului, de la adresa: https://hotpot.uvic.ca/ [9] și instalare pe computer, în local.

INSAM (prescurtare de la INStrumente digitale de AMeliorare a calității evaluării în învățământul preuniversitar) este o platformă creată printr-un proiect care avea ca obiectiv “dezvoltarea și implementarea de instrumente și mecanisme digitale” [10] de îmbunătățire a proceselor de evaluare a elevilor din învățământul liceal. Se găsește la adresa:

https://insam.softwin.ro/insam/.

După cum vom vedea în cele ce urmează, prezenta lucrare conține un test sumativ la sfârșitul parcursului educațional, elaborat de mine, ca și autor al lucrării.

Cap.2 PROIECTAREA SOFTULUI EDUCAȚIONAL “ASAMBLAREA UNUI SISTEM DE CALCUL”

În absența unui manual școlar, unicul auxiliar didactic existent pentru acest CDL (Curriculum în Dezvoltare Locală) al d-lui Ladislau Șeică, apărut în 2009 [1], disponibil la adresa http://cndiptfsetic.tvet.ro/materiale/Materiale_de_predare/LS/Seica%20Ladislau%20-%20Asamblarea%20unui%20sistem%20de%20calcul.doc/, devine insuficient atât pentru profesorul sau inginerul care predă această materie la clasa a XI-a de liceu tehnologic, cât și pentru elevii beneficiari.

Am realizat acest soft educațional pentru simplificarea muncii de predare, de laborator tehnologic, a profesorului/inginerului, pe de o parte, și de învățare, de aprofundare a cunoștințelor teoretice și practice de către elevi, pe de altă parte.

2.1 Considerente teoretice asupra proiectării softului educațional

Din punct de vedere a mecanismelor de învățare, am vizat strategii cognitive care favorizează învățarea de concepte și reguli, comportamentele așteptate de la elevi fiind atât din domeniul cognitiv (înțelegere, aplicare, creare, analiză, evaluare, sinteză, apreciere critică, rezolvare de probleme), cât si din domeniul afectiv (conceptualizare, receptare/participare, răspuns/reacție, valorizare/apreciere, caracterizare/interiorizare).

Algoritmul după care am proiectat softul educațional este constituit din următorii pași:

stabilirea competențelor vizate conform curriculumului în dezvoltare locală elaborat de Ministerul Educației în baza Proiectului cofinanțat din Fondul Social European în cadrul POS DRU 2007-2013;

organizarea și structurarea conținutului;

elaborarea modalităților de evaluare a competențelor (sumativă);

elaborarea aplicației sub forma textului, teoriei, necesarului pentru laboratorul tehnologic, materialelor audio/video.

Pentru asigurarea eficacității softului educațional am avut în vedere următoarele:

definirea clară a obiectivelor pedagogice;

asigurarea individualizării învățării atât prin parcurgerea conținuturilor în ritmul propriu al elevului, cât și prin adecvarea activităților la stilurile proprii de învățare, datorită posibilității de utilizare a unui server local;

alegerea activităților de învățare care să determine schimbările de comportament așteptate, funcție de temperamentul fiecărui elev.

2.2 Tehnologii și aplicații utilizate

HTML

Hypertext Markup Language (HTML) este un limbaj de redactare a scripturilor care permite structurarea conținuturilor și a modului de prezentare a datelor text și multimedia pentru a fi afișate de un browser.

Utilizează comenzi de programare, numite etichete sau tag-uri, pentru a descrie macheta paginii și poate include și alte informații cum ar fi: textul afișat pe ecran, căi către adresele imaginilor, destinații pentru legături către alte pagini (hiperlegături).

Paginile HTML sunt realizate cu ajutorul unor tag-uri pereche care se deschid astfel: <etichetă> și se închid: </etichetă> sau prin tag-uri nepereche, care nu necesită deschidere – închidere: <etichetă/>.

O pagină HTML începe întotdeauna cu eticheta <html> și se sfârșește cu eticheta </html>. Limbajul HTML nu este case-sensitive, adică nu diferențiază majusculele de literele mici. Structura generală a unei pagini HTML este următoarea:

Fig. 2.2.1 Structura generală a unei pagini HTML

Între etichetele <body> și </body>, care cuprind corpul paginii – conținutul propriu-zis – se găsesc toate tag-urile care compun pagina și ajută la afișarea pe ecran a paginii de către browser.

Câteva elemente de marcare folosite:

marcare structurală: <h> (headings) – elemente folosite ca titluri sau pentru o mai bună împărțire a conținutului, mărimea textului înconjurat în elementul headings variază între <h1> – cea mai mare și <h6> – cea mai mică;

marcare pentru afișare: <strong> – îngroșat, <sub> – pentru indici, <i> – înclinat (italic), <center> – centrat, <font> – caracteristici font (mărime, stil, culoare), etc.;

marcare pentru hyperlink: <a href="necesar/alimentaren.php"> <button class="buton necesar"> Necesar componente </button><a/> – se execută acțiunea “Necesar componente” la apăsarea butonului ca hyperlink către fișierul “alimentaren.php” din folderul “necesar”;

definire de secțiuni: <div> – diviziuni, <br> – trecere pe linie nouă;

definire de tabele: <table> – început de tabel, <tr> – linie în tabel, <td> – celulă a tabelului, <th> – cap de tabel;

creare de liste: <ul> – listă nenumerotată, <ol> – listă numerotată, <li> – element al listei, <menu> – meniu;

inserare de imagini: <img>. Formatele cele mai utilizate sunt .gif, .png și .jpeg datorită dimensiunilor mici ale fișierelor imagine și de numărul mic – 256 – de culori. Exemple: <img src=”imagini/eu.jpg”> sau <img src=”imagini /profesor.png”>.

CSS

Cascading Style Sheets (CSS) sau foile de stil în cascadă sunt folosite pentru descrierea aspectului, saparând prezentarea de conținut.

Legătura dintre elementele HTML și stilurile CSS se face prin intermediul unor fișiere externe cu extensia .css sau în interiorul documentului astfel: <style> atribut</style>.

Modelele de stiluri pot fi aplicate aproape oric[rei etichete HTML folosind valori și proprietăți specifice codului CSS. Se pot crea șabloane (template) pentru a controla macheta paginilor.

Există mai multe moduri de declarare a stilurilor într-o pagină:

Stiluri interne: plasează codul CSS în interiorul etichetei HTML.

Exemplu: <h4 style=”color:#ffffff;”>TEST SUMATIV</h4>

Stiluri în antet: declararea se face în blocul head și este utilă atunci când se dorește folosirea acelorași stiluri în mai multe elemente din aceeași pagină.

Stiluri externe: proprietățile și valorile stilurilor dorite sunt declarate într-un fișier extern cu extensia .css, ca în figura următoare:

Fig. 2.2.2 Fragment de fișier .css

Legătura dintre fișierul .css și fișierul .html se realizează cu ajutorul unei legături în secvența <head></head> a fiecărei pagini în care se dorește utilizarea stilurilor din fișierul .css.

Dacă se dorește modificarea unui parametru, este de ajuns să se modifice fișierul .css și în toate paginile HTML se va opera automat modificarea.

Sintaxa CSS este compusă din trei elemente: selector {proprietate: valoare;} sau tag {atribut: value;}, în care selectorul identifică elementul HTML căruia i se aplică proprietățile cu valorile dintre parantezele acolade.

Declarațiile se finalizează obligatoriu cu caracterul ” ;”.

Pentru formatarea unei zone se folosesc selectori de tip id, clasă sau element.

Selectorul de tip id se definește cu ”#” și se utilizează pentru a stabili stilul unui element, de exemplu lătimea, înălțimea și fundalul subsolului paginii:

# footer {

width: 800px;

height: 100px;

background:#B0E0E6; }

Selectorul de tip class se aplică pentru a preciza stilul unui grup sau clase de elemente și se definește cu ”.”. În exemplul următor, elementele cu atributul class=”center” vor fi aliniate la centru:

<html>

<head>

<style type=”text/css”>

.center {

text-align:center;

}

</style>

</head>

<body>

<h2 class=”center”>Alinierea se face cu CSS</h2>

</body>

</html>

Selectorul de tip element HTML rescrie forma de afișaj a tag-urilor. Declarația următoare realizează afișarea cu culoarea roșie a elementelor h2 din pagina HTML:

h2 {

color: red;}

PHP

PHP este unul dintre cele mai răspândite limbaje de scripting open sourse folosit la scară globală, special destinat dezvoltării de aplicații web datorită posibilității de integrare în HTML [11].

Având la bază sintaxa limbajelor de programare C, Java și Perl, limbajul PHP este facil de asimilat, obiectivul acestuia fiind ușurarea implementării rapide a paginilor web, cu conținut dinamic.

PHP este o versiune îmbunătățită a setului de scripturi PHP/FI, implementare în anul 1995 de către Rasmus LERDORF, scopul inițial fiind de a contoriza vizitatorii unei pagini web. Necesitatea îmbunătățirii funcționalității acestui limbaj a condus la implementări capabile să ofere utilizatorilor posibilitatea conectării la baze de date și generarea de pagini web dinamice [12].

Versiunea PHP3 reprezintă prima versiune cu similitudini versiunii cunoscute astăzi, fiind complet rescris. Avantajele majore ale noii forme includ o infrastructură stabilă pentru utilizatorii finali, pe lângă o sintaxă orientată pe obiecte destinată programatorilor.

Un exemplu de sintaxă PHP dintr-o pagina HTML este prezentat în Fig. 2.2.3.

Fig. 2.2.3 PHP în pagină HTML

Conform unui studiu în 2002 (Netcraf), s-a constatat că limbajul PHP este unul dintre cele mai utilizate limbaje de programare procesate de către server, renumele acestuia bazându-se pe următoarele caracteristici:

Familiaritatea – sintaxa PHP îmbină binecunoscutele limbaje C și Perl;

Simplitatea – scriptul PHP necesită doar includerea între indicatorii speciali <?php și ?>, ca în Fig. 2.2.3, de remarcat fiind lipsa includerii de biblioteci sau a altor directive de compilare;

Eficiența – PHP se bazează pe mecanisme proprii de alocare și dealocare a resurselor;

Securitatea – utilizatorii au la dispoziție o gamă flexibilă și eficientă de măsuri de siguranță;

Flexibilitatea – PHP este ușor de instalat pe majoritatea serverelor web disponibile, inclusiv pe servere locale (exemplu: Apache Server);

Gratuitatea – limbajul este dezvoltat sub licență open-source.

Codul PHP este întotdeauna trimis către un serverul web, acesta fiind responsabil de interpretarea și generarea codului HTML corespunzător ce va fi vizibil utilizatorului.

Serverul UwAmp

Intrucât lucrarea de față utilizează pagini PHP și baze de date, am ales un server local foarte utilizat de către programatorii amatori: serverul UwAmp.

UwAmp server a instalat pe computer serverul Apache, PHP, baza de date MySQL Database, PHPmyadmin și SQLitemanager, aplicații mi-au satisfăcut necesitățile de proiectare și realizare a softului educațional.

Instalarea este compactă, adică toate fișierele au fost copiate într-un singur folder, folderul UwAmp. În acest unic folder au fost dezarhivate următoarele:

Fig. 2.2.4.1 Folderele UwAmp

Pornirea serverului se face din folderul creat la instalare prin lansarea în execuție a executabilului UwAmp.exe, ca în Fig. 2.2.4.1.

Fig. 2.2.4.2 Interfața UwAmp 3.1.0

La instalare, toate fișierele sunt copiate într-un director pe care l-am ales. Tot aici se crează un subfolder “www”, ce va fi considerat Document Root (folder rădăcină) pentru softul meu educațional, cu condiția ca toate fișierele si folderele pe care le conține aplicația să fie copiate în www. Fișierul MySQL conf file (de obicei my.ini) a fost copiat in folderul de sistem Windows, redenumit mywamp.ini, pentru a se evita conflictele cu alte instalări.

Alte aplicații utilizate

Pentru proiecarea și realizarea lucrării am mai utilizat câteva aplicații open source, dintre care vreau să enumerez celebrul editor de pagini web Notepad++ și softul de editare video VideoPad Video Editor.

Lucrul cu baze de date l-am realizat cu ajutorul instrumentului PHPMyAdmin din UwAmp.

Notepad++ – este probabil cel mai utilizat editor la care apelează programatori și dezvoltatori de aplicații web de la amatori, până la profesioniști.

Fig. 2.2.5.1 Sigla editorului Notepad++

Este acceptat la scară largă deoarece facilitează scrierea ordonată a codurilor în toate tehnologiile web utilizate. Are o interfață deosebit de prietenoasă, utilizează culori pentru scripturi, ceea ce îl face atât de atractiv.

Fig. 2.2.5.2 Exemplu de cod editat cu Notepad++

Am fost nevoit să prelucrez videoclipuri de animație pentru realizarea unei părți a lucrării, așa că am utilizat un soft de editare video. M-am orientat tot asupra unui soft open source și am optat pentru VideoPad Video Editor, editor video care și-a facut perfect treaba asupra videoclipurilor în format .mp4: tăiere, lipire, efecte video, etc.

Fig. 2.2.5.3 Interfața VideoPad Video Editor

2.3.2 Proiectarea și construcția bazelor de date

În softul aplicativ utilizez două baze de date simple, create cu phpMyAdmin. Logarea se face cu user: root și parola: root, ca în Fig. 2.3.2.1:

Fig. 2.3.2.1 Logare în aplicația phpMyAdmin

Prima bază de date proiectată și construită este baza necesar, care conține tabela componente cu structura din Fig. 2.3.2.2, utilizată de aplicație pentru selectarea și afișarea necesarului de componente pentru montarea pas cu pas în sistemul de calcul.

Baza de date a fost populată pentru demonstrarea funcționării paginilor aplicației soft educațional cu componente reale.

Cea de-a doua bază de date este utilizată de aplicația de testare sumativă din RECAPITULARE, se numește test și conține tabelele choices și questions cu structurile din Fig. 2.3.2.3, respectiv Fig. 2.3.2.4. Popularea tabelei questions se face din aplicație, prin opțiunea ”Adăugare întrebări” / Administrare test, iar popularea tabelei choices se face prin înregistrarea alegerii răspunsului de către elevi.

Fig. 2.3.2.2 Structura bazei de date necesar, tabela componente

Fig. 2.3.2.3 Structura bazei de date test, tabela choices

Fig. 2.3.2.4 Structura bazei de date test, tabela questions

Opțiunea Designer a aplicației phpMyAdmin redă structurile bazelor și tabelelor (Fig. 2.3.2.5 și Fig. 2.3.2.6).

Fig. 2.3.2.5 Structura necesar / componente din Designer / phpMyAdmin

Fig. 2.3.2.6 Structura test / choices / questions din Designer / phpMyAdmin

Cap.3 REALIZAREA SOFTULUI EDUCAȚIONAL “ASAMBLAREA UNUI SISTEM DE CALCUL” și FUNCȚIONAREA LUI

Am conceput aplicația ”ASAMBLAREA UNUI SISTEM DE CALCUL” ca și soft educațional pentru a fi utilizată atât de elevi, cât și de profesor pentru durata totală de 33 de ore, din care 17 ore de laborator tehnologic, așa cum prevede Curriculumul în Dezvoltare Locală elaborat de Ministerul Educației. Practic, modulul se desfăsoară pe toată durata unui an școlar și se adresează elevilor din clasa a XI-a de liceu tehnologic, specializarea “Tehnician Operator Tehnică de Calcul”.

Informația este structurată de o manieră logică, care corespunde strategiei de învățare proiectată, cu respectarea Curriculumului. Limbajul folosit corespunde nivelului de pregătire a elevului din categoria de vârstă 17-18 ani și este adecvat conținutului.

Elementele multimedia au rolul să susțină și să sporească înțelegerea conținuturilor. Paginile web – primele 9 din Cuprins – sunt proiectate după același șablon, restul au fost proiectate diferit, pentru alte funcționalități.

3.1 Pagina de start a aplicației

Conține titlul lucrării, beneficiarul softului educațional și un meniu cu trei butoane, ca în Fig. 3.1.1. Codul HTML se poate vizualiza în fișierul index.html.

Fig. 3.1.1 Pagina principală a softului educațional

Acționarea primului buton – “Curriculum în Dezvoltare Locală (Modulul X)” – Fig. 3.1.2, deschide o pagină web care permite consultarea documentului .pdf care conține curriculumul stabilit de Ministerul Educației – Fig. 3.1.3. Secvența de cod poate fi vizualizată deschizând cu Notepad++ fișierul cdl.html.

Fig. 3.1.2 Acționare buton “Curriculum în Dezvoltare Locală (Modulul X)”

Fig. 3.1.3 Pagina “Curriculum în Dezvoltare Locală (Modulul X)”

Pagina oferă posibilitatea de a utiliza bara de navigare verticală, micșorarea sau mărirea textului (zoom), astfel încât utilizatorul să poată consulta ușor conținutul. Secvența de cod HTML care permite o astfel de afișare este evidențiată în Fig. 3.1.4., iar întoarcerea se face în pagina principală prin click pe butonul verde “Înapoi”.

Fig. 3.1.4 Secvența de cod HTML pentru navigare și întoarcere în pagina principală

Acționarea butonului “Despre Autor” – Fig. 3.1.5 – deschide pagina eu.html, care conține numele și prenumele autorului softului, are fotografia acestuia în fundal și conține două butoane: butonul ”Vizitează!” și butonul de întoarcere ”Înapoi”, Fig. 3.1.6.

Fig. 3.1.5 Acționare buton ”Despre Autor”

Fig. 3.1.6 Pagina eu.html

Acționarea butonului ”Vizitează!” deschide pagina europass.html care pune la dispoziție curriculum vitae Europass al autorului, în format HTML – Fig. 3.1.7.

Fig. 3.1.7 – Pagina europass.html

Acționarea butonului “CUPRINS” – Fig. 3.1.8 – deschide pagina cuprins.html, care deschide cuprinsul softului educațional, de fapt o “tablă de materii“, a cărei funcționare este descrisă în următorul subcapitol.

Fig. 3.1.8 Acționarea butonului ”CUPRINS”

3.2 Pagina CUPRINS – meniul aplicației

Pagina reprezintă meniul principal al softului educațional și este accesată ca urmare a acționării butonului ”CUPRINS” din pagina principală – Fig. 3.2.1.

Fig. 3.2.1 Pagina ”CUPRINS” – meniul aplicației

Înainte de a parcurge această pagină consider că este momentul să prezint lista fișierelor și folderelor aplicației – Fig. 3.2.2 – și câteva secvențe de cod ale fișierelor stil.css și style.css cu ajutorul cărora sunt formatate toate paginile ce vor urma – Fig. 3.2.3 până la Fig. 3.2.7.

Fig. 3.2.2 Lista fișierelor și folderelor aplicației

Fig. 3.2.3 Codul fișierului stil.css – 1

Fig. 3.2.4 Codul fișierului stil.css – 2

Fig. 3.2.5 Codul fișierului stil.css – 3

Fig. 3.2.6 Codul fișierului stil.css – 4

Fig. 3.2.7 Codul fișierului stil.css – 5

Țin să precizez că butoanele 1 – 9 din această pagină, cele de culoare albă, sunt foarte asemănătoare ca și mod de acțiune și voi selecta doar câteva pentru explicarea funcționării paginilor pe care le fac accesibile, însă voi explica în amănunt funcționarea paginilor accesate prin acționarea butoanelor 10,11 și 12, de culoare roșie, cu acțiuni total diferite și pe care le voi trata în subcapitole diferite.

Acționarea butonului ”Placa de bază” – Fig. 3.2.8 – deschide pagina pb.html – Fig. 3.2.9, în care există patru opțiuni: butonul ”Teorie”, butonul ”Necesar componente”, butonul playerului video din zona ”Practic (video)” și butonul de întoarcere ”Înapoi”.

Acționarea butonului ”Teorie” deschide pagina teorii/pbt.html – Fig. 3.2.10, pagină ce oferă suportul de curs pentru predare / învățare în format .pdf, cu posibilități de navigare pe verticală, mărire și micșorare font (zoom).

Acționarea butonului ”Necesar componente” are ca efect interogarea (mySQL în necesar/pbn.php) a bazei de date necesar, tabela componente, selectarea componentelor după câmpul id = 1 și crearea unui raport tip listă nenumerotată pentru vizualizarea acestora, Fig.3.2.11.

Fig. 3.2.8 Acționare buton ”Placa de bază”

Fig. 3.2.9 Pagina pb.html

Fig. 3.2.10 Pagina pbt.html

Pentru partea de laborator tehnologic este necesară atât lista cu componentele necesare montării plăcii în interiorul carcasei, cât și partea de animație a procesului de montare redată de playerul video – Fig. 3.2.12.

Fig. 3.2.11 Lista de componente pentru placa de bază

Fig. 3.2.12 Redare video pentru placa de bază

Acționarea butonului ”Înapoi” are ca efect întoarcerea în pagina ”CUPRINS” pentru o nouă selecție sau pentru părăsirea aplicației. În mod normal aplicația ar trebui părasită, timpul de 50 de minute alocat orei de curs s-a sfărșit, astfel că nu ar mai trebui selectat următorul buton până la ora de curs sau laborator tehnologic din săptămâna următoare.

Respectând planificarea calendaristică și curriculumul, considerăm că ne apropiem de sfârșitul anului, elevii au învățat să instaleze majoritatea componentelor unui sistem de calcul, așa ca selectăm ultimul dintre butoanele albe – butonul 9.

Acționarea butonului ”Unitatea CD / DVD” – Fig. 3.2.13 – deschide pagina cddvd.html – Fig. 3.2.14, în care există, la fel ca și în cazul anterior, patru opțiuni: butonul ”Teorie”, butonul ”Necesar componente”, butonul playerului video din zona ”Practic (video)” și butonul de întoarcere ”Înapoi”.

Fig. 3.2.13 Acționare buton ”Unitatea CD / DVD”

Fig. 3.2.14 Pagina cddvd.html

Fig. 3.2.15 Pagina cddvdt.html

Acționarea butonului ”Teorie” deschide pagina teorii/cddvdtt.html – Fig. 3.2.15, pagină ce oferă suportul de curs pentru predare / învățare în format .pdf, cu posibilități de navigare pe verticală, mărire și micșorare font (zoom).

Acționarea butonului ”Necesar componente” are ca efect interogarea (mySQL în necesar/cddvdn.php) a bazei de date necesar, tabela componente, selectarea componentelor după câmpul id = 9 și crearea unui raport tip listă nenumerotată pentru vizualizarea acestora, Fig.3.2.16.

Fig. 3.2.16 Lista de componente pentru unitatea CD / DVD

Pentru laboratorul tehnologic este necesară atât lista cu componentele necesare montării unității CD / DVD în carcasă, cât și partea de animație a procesului de montare redată de playerul video – Fig. 3.2.17.

Fig. 3.2.17 Redare video pentru unitatea CD / DVD

Acționarea butonului ”Înapoi” are ca efect întoarcerea în pagina ”CUPRINS”.

Datorită faptului că elevii sunt prezenți în laboratorul real de cel puțin 17 ori în cursul anului de studiu, este necesară efectuarea măcar semestrială a protecției muncii. Am prevăzut în ”CUPRINS” un astfel de instructaj, cu mai multe secțiuni, pe care profesorul sau inginerul care predă orele de laborator tehnologic să-l aibă oricând la îndemână – butonul 10 – Fig. 3.2.18.

Fig. 3.2.18 Acționare buton ”Norme de Tehnica și Securitatea Muncii”

Acționarea butonului “Norme de Tehnica și Securitatea Muncii” – Fig. 3.2.19 – deschide pagina ntsm.html, care oferă reguli specifice de protecția muncii, norme privind prevenirea și stingerea incendiilor, măsuri de prim-ajutor în caz de accidentare, toate în format .pdf, cu posibilități de navigare pe verticală, mărire și micșorare font (zoom), ca și în cazul paginilor de teorie / suport de curs.

Fig. 3.2.19 Pagina ntsm.html

Acționarea butonului ”Înapoi” are ca efect întoarcerea în pagina ”CUPRINS”.

3.3 Butonul RECAPITULARE (din meniul CUPRINS)

Deoarece acționarea acestui buton din pagina ”CUPRINS” are efecte diferite față de celelalte butoane, în sensul ca declanșează acțiuni sumative, am decis să tratez separat aceste acțiuni mai speciale.

Este butonul numerotat cu 11, iar acționarea lui, așa cum observăm în Fig. 3.3.1, deschide pagina rec.html – Fig. 3.3.2, în care există alte patru opțiuni decât în cazul butoanelor cu acțiuni tratate până în prezent: butonul ”TEST SUMATIV”, butonul ”Necesar componente pentru un sistem complet”, butonul playerului video din zona ”Practic (video)” și butonul de întoarcere ”Înapoi”.