«При выборе технологии для подготовки конспекта мы руководствовались задачей получитькомпьютерный вариант конспекта, максимально приближенный к реальной лекции и тем записям, которые сам лектор производит на доске».
Денис Николаевич Янышев
Математик кафедры Общей Физики и Волновых процессов
Физический Факультет МГУ
Задача
Международный лазерный центр относится к кафедре общей физики и волновых процессов (ОФиВП) физического факультета МГУ. Начиная с третьего курса, студенты изучают здесь специальность «Лазерная физика». Именно для них предназначен курс мультимедийных лекций профессора Владимира Владимировича Шувалова «Введение в физику лазеров». Этот курс является одним из базовых для студентов кафедры, он служит первым систематическим изложением физических основ и принципов действия оптического квантового генератора. Курс обязателен также для слушателей Международного учебно-научного лазерного центра (МЛЦ) МГУ, обучающихся по программе переподготовки кадров «Лазерная физика и технология».
В отсутствие единого учебника важным с точки зрения усвоения материала и подготовки к зачету является наличие у студента достаточно полного и ясного конспекта прослушанных лекций. Сотрудники лаборатории решили подготовить электронную публикацию такого конспекта, максимально приближенного к оригинальному изложению материала лекции самим лектором, воспользовавшись современными мультимедийными технологиями.
Еще одна цель, которую ставили перед собой создатели электронного конспекта – упрощение освоения курса новыми преподавателями. Особенно это актуально в связи с необходимостью параллельного чтения курсов, как в МГУ, так и его филиалах. Использование мультимедийного конспекта лекций в значительной степени упрощает эту задачу.
Решение
«При выборе технологии для подготовки конспекта мы руководствовались задачей получить компьютерный вариант конспекта, максимально приближенный к реальной лекции и тем записям, которые сам лектор производит на доске. Мы сразу отказались от варианта видеозаписи, хотя бы из-за того, что мы ориентировались на то, что конспект можно было бы скачать из Интернета, то есть по объему одна лекция не должна превышать нескольких мегабайт», - рассказывает Денис Янышев, сотрудник лаборатории квантовой теории информации.
В качестве формата для курса лекций создатели решили выбрать анимационный формат Macromedia Flash, а для подготовки материалов - два программных пакета фирмы Macromedia - Authorware и Flash.
Почему Flash? Причины достаточно тривиальны: во-первых, это стандарт в Интернете для анимации, а, во-вторых, Flash позволяет создавать довольно компактные файлы, которые можно выложить для скачивания из Сети и потенциальная аудитория курса была шире.
Почему Macromedia Authorware и Flash? «Мы выбрали именно эти пакеты потому, что Flash является стандартом в Интернете для анимационных файлов, а продукты Macromedia, в свою очередь, служат стандартом для формата Flash», - говорит Денис Янышев.
Процесс подготовки курса выглядит следующим образом. Во время лекций, то, что рассказывает преподаватель, записывается на диктофон. Далее при помощи Flash создается визуальный ряд.
Формирование визуального ряда
В основе этого процесса лежит перенос того, что лектор рисует на доске, в редактор Flash. Однако в ходе лекций возникают ситуации, когда на доске ничего не меняется. Чтобы при воспроизведении соответствующего фрагмента пользователю не приходилось долго наблюдать неподвижный экран, часть смысловой нагрузки перенесли из звукового ряда в визуальный. Как это делается? Ключевые фрагменты высказываний лектора отображаются печатным текстом. Примерно так же делают и слушатели в своих записях, когда конспектируют реальную лекцию.
Для придания динамичности лекциям многие формулы, тексты и рисунки появляются и изменяются на доске посредством анимации. Эти же приемы используются для того, чтобы обратить внимание пользователя конспекта на то, о чем в данный момент говорит лектор. Например, в тот момент, когда лектор объясняет физический смысл какого-либо параметра в уже написанной формуле, этот параметр временно выделяется другим цветом. Те формулы, которые в настоящий момент активно не используются, но могут пригодиться для дальнейшего объяснения, затемняются серым цветом, уменьшаются в размере и отводятся в сторону неиспользуемой части доски, освобождая центральное место для новых формул. В дальнейшем они могут быть восстановлены при ссылке лектора на них. В некоторых местах конспекта вставлены дополнительные растровые рисунки или фотографии, которых не было на реальной лекции, но которые представляются очень полезными для наглядной иллюстрации физических явлений, процессов и экспериментального оборудования, используемого для их исследований.
Преимущество технологии Flash заключается в интерполяции одного фрейма несколькими, которые создаются автоматически. Обработка каждого фрейма без механизма интерполяции, занимала бы cущественно больше времени. Каждая лекция – порядка 16 тысяч фреймов. Частота не большая - 3 кадра в секунду, за счет чего и появляется то, что изображение немного скачет, но если увеличивать количество кадров в секунду, то это увеличивает время обработки и размер файлов. Чтобы вообще не скакало изображение – нужно 24 кадра. Но размер увеличился бы в 8 раз.
Компоновка лекций
Созданные при помощи Flash-технологии отдельные части лекций можно просматривать при помощи стандартного Flash-плеера. Чтобы объединить отдельные части и скомпоновать все лекции в единый курс, разработчики использовали Macromedia Authorware. Данная программная среда совмещает в себе возможности визуального программирования и использования стандартных программных кодов. Имеющиеся в составе среды модули позволяют быстро и эффективно реализовывать стандартные диалоги пользователя, графические элементы Windows и интерфейсы обмена с другими приложениями (например, Internet Explorer).
Одно из преимуществ использования Authorware заключается в быстроте перехода к необходимой структуре, благодаря модульному построению программы. Создатели курса выбрали структуру, соответствующую хронологической последовательности лекций.
Результат
Все лекции помещаются на 1 диске (15 лекций). Суммарный объем - порядка 130 Мб. Лекции разбиты на части, Flash-файлы небольшого размера. Продолжительность лекции - 1,5 часа (суммарно 22 часа).
Работа над лекциями в основном завершена. Еще Планируется добавить некоторые тестовые вопросы, интерактивный экзамен, создание которых позволяет средство AutorWare.. Появится возможность автоматически отправлять на проверку лектору ответы на вопросы.
Сейчас идет процесс получения авторских прав. Часть лекций уже доступна через Интернет.
Курс «Введение в физику лазеров» - один из первых мультимедийных проектов Международного Лазерного Центра МГУ и достаточно удачный. В дальнейшем планируется продолжать работать в этом направлении, переводить в формат Flash другие курсы.
МЛЦ МГУ
Международным учебно-научным лазерным центром (МЛЦ) МГУ организован по инициативе выдающегося советского ученого Сергея Александровича Ахманова в 1989 году. Организационно и структурно МЛЦ является самостоятельным подразделением Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.
МЛЦ МГУ ведет прием слушателей и стажеров на обучение по общей программе переподготовки, индивидуальной программе стажировки, программе коротких курсов Высшей Лазерной Школы, языковой программе.
Научная активность МЛЦ МГУ сосредоточена главным образом в сфере фундаментальных исследований в области лазерной физики и нелинейной оптики и прикладных исследований в области лазерных технологий. Большая часть исследований ведется на стыке наук в таких областях как лазерная биофизика и химия, биомедицина и др.
Международная, межвузовская и межфакультетская деятельность МЛЦ МГУ направлена главным образом на координацию крупных программ и проектов в области лазерной физики, химии, биологии, медицины и лазерных технологий, когерентной и нелинейной оптики и их приложений. Ежегодно МЛЦ участвует в организации ряда международных конференций, симпозиумов и семинаров.
В МЛЦ эксплуатируется порядка 120 компьютеров, в том числе новейший высокопроизводительный кластер IBM, мощность которого достигает порядка 35 гигафлоп.
Лаборатория квантовой теории информации
Лаборатория специализируется на теории процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом, физики квантовой информации и квантовых вычислений, когерентного квантового контроля и др. Результаты, полученные сотрудниками, аспирантами и студентами лаборатории широко признаны как у нас в стране, так и за рубежом. Традиционно, лаборатория интенсивно сотрудничает с экспериментальными группами нашей страны (группы в МГУ, ФИАН, ИСАН и др.) и зарубежными партнерами (Университет Рено, США; Боннский Университет, Германия; Университет Васеда, Япония; Университет Арус, Дания, и др.)
Macromedia Authorware — визуальная среда разработки интерактивных мультимедийных обучающих приложений. Она позволяет разработчику создавать привлекательные приложения для электронного обучения и распространять их, используя Интернет, корпоративные сети и CD. Наглядный интерфейс Authorware позволяет создавать учебные курсы быстро и легко с помощью встроенных средств обучения — контрольных опросов, тестов и учебных планов.