E-LEARNING PRE PREDMET AOS

Transcription

1 Žilinská univerzita v Žiline Elektrotechnická fakulta Katedra experimentálnej elektrotechniky E-LEARNING PRE PREDMET AOS Lukáš PACULÍK 2008

2 E-learning pre predmet AOS BAKALÁRSKA PRÁCA LUKÁŠ PACULÍK ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta Katedra experimentálnej elektrotechniky Študijný odbor: TELEKOMUNIKÁCIE Vedúci bakalárskej práce: Ing. Miroslav Ďulík Stupeň kvalifikácie: bakalár (Bc.) Dátum odovzdania bakalárskej práce: LIPTOVSKÝ MIKULÁŠ 2008

3 ABSTRAKT E-learning pre predmet AOS v skratke predstavuje elektronickú formu vzdelávania v oblasti analógových obvodových systémov, konkrétne pre predmet Analógové obvodové systémy. Cieľom tejto práce je vytvorenie efektívneho a nastavovateľného elektronického systému vzdelávania a testovania študentov k danej téme. Forma elektronického vzdelávania je založená na databáze, skriptách a užívateľskom rozhraní vo forme WEB stránky. Každý študent po prihlásení, má prístup k jednotlivým prednáškam, priebežne bude preverovaný testami, hodnotený a všetky tieto údaje sú spracovávané a ukladané do databázy pre záverečné ohodnotenie študentovej aktivity. Vytvorenie elektronického vzdelávania pre predmet AOS uľahčuje prácu pri výučbe a šetrí čas pri testovaní študentov a následné vyhodnocovanie aktivity. ABSTRACT The E-learning for object AOS represents electronic form of education in analog circuit systems, concrete for object Analog circuit systems. The purpose of this examination paper is to create effective, variable electronic system for education and testing the students related whit AOS locus. This electronic form of education is based on database, scripts and users interface in internet page format. After login, each student has access to system where is materials for education, tests and continuous rating. All data are embedded to database for the final rating. Create this electronic education system eases work and saves a lot of time during the education or testing the students and evaluations activity.

4 ANOTAČNÝ ZÁZNAM Vytvorenie fungujúceho a efektívneho elektronického vzdelávacieho systému pre predmet AOS, z dôvodu zefektívnenia výučby a následnej kontroly študentov. KĽÚČOVÉ SLOVÁ E-learning, CBT kurz, elektronické vzdelávanie, distančné vzdelávanie, internet, analógové obvodové systémy

5 OBSAH 1. ÚVOD CIEĽ RIEŠENIA E-LEARNINGU VŠEOBECNÝ POPIS POJMU E-LEARNING Všeobecný popis pojmu Internet História Internetu World Wide Web Využitie Internetu na vysokých školách Dištančné (vzdialenostné) vzdelávanie a E-learing Druhy dištančného vzdelávania Systém dištančného vzdelávania Formy dištančného vzdelávania Elektronické kurzy, e-materiály a e-učebnice Elektronické študijné materiály Rozdiel medzi klasickou a elektronickou učebnicou Vysokoškolské lnižnice ako jedna z možností vzdelávania Ciele a metódy realizácie E-learningu Analýza nástrojov pre tvorbu E-leraningu HTML CSS PHP MySQL Čo je databáza REALIZA4NÁ ČASŤ Programový návrh E- learningu Návrh internetovej stránky WEB stránky Návrh databázy Návrh PHP skriptov (dotazov) Tvorba E-learningu Inštalácia softvérového vybavenia Tvorba WEB stránky Tvorba databázy Tvorba PHP skriptov (dotazov) Vytvorenie súboru testov a riešených príkladov TECHNICKO-EKONOMICKÉ ZHODNOTENIE PRÁCE Úspora peňazí Úspora času Technické výhody a nevýhody elektronického vzdelávania... 41

6 6. ZÁVER ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY VYHLÁSENIE O SAMOSTSATNOSTIVYPRACOVANIA DIPLOMOIVEJ PRÁCE POĎAKOVANIE... 45

7 ZOZNAM OBRÁZKOV A TABULIEK Obr. (3.2.1.a) : Starý spôsob vzdelávania... 9 Obr. (3.2.1.b) : Nový spôsob vzdelávania... 9 Obr. (3.4.5.) : Anatómia databázy Obr. (4.1.2.a) : Návrh databázy v Microsoft Office Access Obr. (4.1.2.b) : Návrh databázy v Microsoft Office Access Obr. (4.2.1.) : Inštalácia balíka PHPTriad verzie Obr. (4.2.2.a) : Ukážka zdrojového kódu stránky Index.html Obr. (4.2.2.b) : Základná stránka E-learningu Obr. (4.2.3.a) : Tvorba databázy prostredníctvom nástroja mysqladmin Obr. (4.2.3.b) : Tvorba databázy v prostredí MySQL Obr. (4.2.3.c) : Tabuľka vytvorená v SQL jazyku Obr. (4.2.4.a) : Zobrazenie študentov na web stránke uložených v databáze Obr. (4.2.4.b) : Zdrojový kód dotazu PHP pre zobrazenie dát z databázy Obr. (4.2.4.c) : Spôsob pridania študenta do databázy v užívateľskom rozhraní Obr. (4.2.4.d) : Spôsob odstránenia študenta z databázy v užívateľskom rozhraní Obr. (4.2.5.a) : Zobrazenie obsahu tabuľky Otázky Obr. (4.2.5.b) : Časť formulára testu s otázkami... 39

8 ZOZNAM SKRATIEK A SYMBOLOV WWW HTTP HTML CSS PHP SQL CBT AOS ISP W3C FTP DARPA WBT World Wide Web Hypertext Transport Protocol Hypertext Markup Language Cascading Style Sheet Hypertext Preprocesor Structured Query Language Computer based trainig Analógové obvodové systémy Internet Service Provider World Wide Web Consorcium File Transfer Protocol Defense Advanced Research Project Agency Web Based Training

9 1. ÚVOD Táto publikácia všeobecne popisuje pojem Elektronické vzdelávanie (E-learning) a tiež podrobný návrh a vytvorenie jednoduchého elektronického vzdelávacieho CBT kurzu, resp. E-learning so zameraním vzdelávania v predmete Analógové obvodové systémy (AOS). V prvých kapitolách popisuje a analyzuje elektronické vzdelávanie formou CBT kurzov ako efektívny a progresívny systém vzdelávania, jeho výhody - nevýhody a ďalšie nové možnosti ktoré zahŕňa pojem E-leraning. V ďalších kapitolách je rozpísaný obsah a scenár kurzu zameraného na problematiku predmetu AOS a jeho realizáciu formou CBT kurzu, popis jednotlivých technológií a postupov ktoré boli pri návrhu a realizácií použité. V piatej kapitole je podrobne popísaný realizačný postup pri tvorbe troch základných častí - stránky, databázy a skriptá, ktoré vo vzájomnej korelácii vytvárajú elektronický vzdelávací kurz. Zmena priemyselného veku na informačný vek priniesla so sebou veľa zmien v procesoch vzdelávania. Zásadný podiel v zmenách má aj prudký rozvoj Internetu, ktorý ponúka možnosti vytvárania a zavádzania elektronického vzdelávania (CBT kurzov) na školách, ktoré čoraz častejšie dopĺňa, prípadne úplne nahrádza klasické prezenčné vzdelávanie. Dnes už študent nemusí sedieť v prednáškovej miestnosti celé hodiny a zapisovať si cenné poznámky, ale môže využívať práve moderné elektronické vzdelávanie, ktoré oceňujú najmä ľudia, pracovne vyťažení a ktorým denne zostáva na vzdelávanie minimum času. E-learning sa tu môže uplatniť ako veľmi užitočný a výkonný nástroj na zvyšovanie znalostí, schopností a kvalifikácie jednotlivcov. Je to veľmi progresívny doplnok možností vzdelávania, ktorý vďaka IT určitým spôsobom vzdelávanie zrýchľuje a zlepšuje. E-learning posúva školstvo na vyššie priečky, otvára nové možnosti učiteľom aj študentom a stáva sa novou, modernou a plnohodnotnou súčasťou vzdelávania. Elektronické vzdelávanie ponúka širokú oblasť možností pre získavanie vedomostí vo vyučovacom procese prostredníctvom moderných informačných a telekomunikačných technológií.

10 2. CIEĽ RIEŠENIA E-LEARNINGU Obsah témy: Všeobecný popis pojmu E-learning, resp. CBT kurz Stručný popis jednotlivých technológií, ktoré budú pri návrhu použité Spracovanie obsahu a scenára kurzu pre AOS a jeho realizácia formou CBT kurzu Vytvorenie súboru testov a riešených príkladov Cieľom tejto práce je objasniť pojem E-learning a jeho možnosti, spracovanie obsahu a scenára elektronického vzdelávacieho kurzu pre vzdelávanie v oblasti Analógových obvodových systémov, ako aj samostatné vytvorenie spomínaného kurzu. Dôraz pri návrhu a tvorbe sa kladie hlavne na možnosti vzdelávania, testovania študentov a archivovanie výsledkov testovania, s čím súvisí aj navrhnutie a vytvorenie súborov testov a riešených príkladov. Čo sa týka realizácie kurzu, boli použité viaceré metódy. Pretože elektronické vzdelávanie sa realizuje prostredníctvom siete internetu, je teba vytvoriť kompatibilnú internetovú stránku (WEB stránku) pomocou zdrojového kódu jazyka HTML. Na archivovanie výsledkov testovania využijeme databázový systém, resp. databázu vytvorenú jazykom SQL v programe MySQL. Pre vzájomnú komunikáciu medzi internetovou stránkou a databázou bolo potrebné použiť jazyk PHP pretože jazyk, ktorý používa HTML je rozdielny od jazyka, ktorý používa databáza SQL. Skriptá vytvorene v jazyku PHP dokážu komunikovať aj s WEB stránkou aj s databázou SQL a sprostredkovávať akúkoľvek komunikáciu medzi nimi.

11 3. VŠEOBECNÝ POPIS POJMU E-LEARNING A JEHO SÚČASTI 3.1 VŠEOBECNÝ POPIS POJMU INTERNET Internet možno definovať ako sieť celosvetovo navzájom prepojených počítačov. Toto prepojenie môže byť realizované na základe rôznych systémov - dáta sa medzi počítačmi môžu šíriť káblami, vzduchom, telefónnymi linkami a inak. Internet sa skladá z viac ako 4 miliónov serverov poskytujúcich rôzne informácie alebo služby. Každá služba, ktorá je na Internete, je používaná veľkým množstvom užívateľov a to znamená milióny ľudí každý deň na celosvetovej počítačovej sieti. Počet serverov, služieb, informácií a tak isto počet užívateľov sa neustále zvyšuje. Internet nemá jediného prevádzkovateľa ani akúkoľvek ústrednú správu. K efektívnemu fungovaniu internetu je však nutná určitá centrálna činnosť. K tejto centrálnej činnosti patrí najmä prideľovanie a správa doménových mien. Fenomén Internetu zaznamenal veľký rozmach najmä po zavedení najnovšej Internetovej služby, tzv. World Wide Web, a jeho popularita stále rastie. WWW službu vytvoril anglický počítačový expert Timothi Berners-Lee. Táto služba je atraktívna pre používateľov najmä poskytovaním možnosti preskakovať z jedného dokumentu alebo obrazového, prípadne zvukového súboru na druhý, a to veľmi jednoducho, klikaním na jednotlivé linky. Pripojiť sa na internet znamená získať prístup k serveru, ktorý je už na internet pripojený. Toto umožňujú firmy, ktoré sa zameriavajú na poskytovanie pripojenia malým klientom - školám, súkromným osobám, malým firmám. Tieto firmy sa nazývajú poskytovatelia internetových služieb - ISP (Internet Services Provider). Spôsoby pripojenia na Internet sú rôzne, v závislosti od použitej technológie a médií pre prenos dát. Výber spôsobu ovplyvníme požiadavkami, ktoré máme na Internet - množstvo prenášaných dát, prenosová rýchlosť a napokon aj naše finančné možnosti. satelitné spojenie - spojenie medzi svetadielmi spojenie optickými káblami - pre veľké firmy, ktoré inštalujú vlastné káble, resp. si prenajímajú káble od telekomunikačných spoločností. Toto spojenie v súčasnosti

12 poskytuje najrýchlejšie pripojenie od 100 Mbps vyššie, v závislosti od rýchlosti zdrojového signálu krátkovlnné spojenie - spája používateľa s ISP prostredníctvom krátkovlnnej antény; využívajú ho stredné podniky alebo väčšie školy pevná linka - linka prenajatá od ISP, po ktorej už nemôže komunikovať nikto iný. Je to stále zdvihnutý telefón, na ktorom prebieha komunikácia; používajú ju strední používatelia ako sú školy a malé podniky vytáčaná linka - dial-up - spojenie prebieha ako pri telefonovaní, počítač vytočí telefónne číslo poskytovateľa pripojenia na Internet. Ak počítač na druhej strane zodvihne, spojenie je nadviazané. Takéto pripojenie je už históriou, neposkytuje komfort a rýchlosť pevnej linky alebo iného pripojenia. [2] HISTÓRIA INTERNETU Je to len tak nedávno čo prenikol do našich končín. Jeho história však siaha omnoho ďalej, jeho pôvodné využitie malo celkom iný charakter ako je to v súčasnosti. Slovo internet je skratkou z anglického výrazu interconnected networks - prepojené siete. Internet definujeme ako celosvetovú počítačovú sieť. Je všade okolo, ale nepatrí nikomu, nik ho neriadi. Napriek tomu existujú spoločnosti, ktoré sa podieľajú na jeho spravovaní, napr. ISOC (Internet Society), InterNIC, alebo W3C (WWW Consorcium). Internet umožňuje používateľom komunikovať prostredníctvom sieťových (internetových) služieb. Sú to napr. elektronická pošta, služby na vzdialené prihlasovanie, diskusné skupiny a fóra, služby na vyhľadávanie zdrojov, záujmových skupín, prípadne jednotlivých používateľov, komunikácia v reálnom čase. Na ich využívanie je potrebný počítač, ktorý je priamo alebo sprostredkovane pripojený do internetu. Ľudia najčastejšie využívajú dve hlavné služby, world wide web (www) a elektronickú poštu. Zrod predchodcu internetu môžeme nájsť v období počas Studenej vojny, keď bolo treba v USA nejakým spôsobom prepojiť počítače. Tento projekt realizovala NASA a finančnú záštitu poskytla organizácia z Pentagonu ARPA (Advance Research Project

13 Agency). V rokoch tak vznikol ARPANET, prvá sieť tvorená z počítačov štyroch univerzít: University of California v Los Angeles, Stanford Research Institute, University of California v Santa Barbare a University of Utah v Salt Lake City. Táto sieť mala tzv. decentralizovanú štruktúru (bez hlavného bodu) ak by bol jeden uzol siete napadnutý, informácia by išla inou trasou. Prvá veta tohto prepojenia znela: Are you receiving this? Po úspešnom zapojení siete sa ARPA premenovala na DARPA (Defence Advance Research Project Agency). Vedci rozdelili dáta prechádzajúce cez spojenie na menšie časti, ktoré nazvali pakety, aby sa pri napadnutí spojenia nezrušili. V tomto období sa začal projekt prepojenia počítačov nazývať INTERNET. V roku 1971 sa ARPANET rozrástol na 15 uzlov. V roku 1972 bolo k Internetu pripojených 50 armádnych a výskumných centier, a sieť sa rozdelila na dve: ARPANET a MILNET (vojenská sieť). V roku 1973 sa pripojili historicky prvé neamerické inštitúcie: britská University College of London a nórska Royal Radar Establishment. ARPANET používal protokol NCP, no v roku 1974 bola zverejnená prvá špecifikácia protokolu TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), na ktorý sa potom za deväť rokov prešlo. V roku 1981 sa pridala sieť BITNET, ktorá spájala americké stredné a vysoké školy. V januári roku 1983 sa uskutočnil prechod na protokol TCP/IP. ARPANET vtedy formálne zanikol, aj keď až do konca osemdesiatych rokov prebiehalo odpájanie z tejto siete. V roku 1984 bolo k Internetu pripojených viac ako počítačov. Významným medzníkom sa stal aj rok V tom čase bol zavedený pojem DNS (Domain Name Server). Servery DNS umožňujú prevod doménových mien v symbolickom tvare do číselnej IP adresy a späť. Tým sa uľahčuje adresovanie širokému okruhu radových užívateľov. Moderná história Internetu sa datuje až od posledného desaťročia dvadsiateho storočia. Internet začína byť stále častejšie využívaný pre komerčné účely, alebo zábavu.

14 So zavedením služby WWW krivka obľuby Internetu výrazne stúpa a v roku 1992 kedy bolo už pripojených viac než jeden milión počítačov. V roku 1994 dochádza ku zvratu, pomer počtu komerčných užívateľov k počtu výskumných a akademických užívateľov dosahuje hodnotu 2:1. Repertoár služieb Internetu sa rozširuje a od roku 1996 pribúda možnosť telefonovania. V roku 1998 už bolo k Internetu pripojených viac ako 20 miliónov počítačov, spojených v zhruba sieťach. Bolo tiež zaregistrovaných viac ako domén Nárast serverov vo svete (Zdroj: Internet) V roku 1986 vznikla sieť NSFNET (National Science Foundation Network). Vytvorená organizáciou na podporu vedy a výskumu V roku 1987 bolo spolu k Internetu pripojených okolo počítačov. Prelom nastal v roku 1989, keď vo švajčiarskom výskumnom stredisku CERN vymyslel Tim Berners-Lee nový spôsob výmeny informácii. Ide o dobre známy World Wide Web, ktorý spočíva v tom, že u používateľa beží v počítači určitý program, ktorý dekóduje dáta, zaslané serverom, a na obrazovke sa zobrazí stránka, ktorú program z týchto dát zostavil. Tento program sa nazýva prehliadač (browser). Na webe sa ďalej nachádzajú hyperlinky, čo je vlastne systém navzájom prepojených súborov a stránok. Hypertextovými odkazmi je v súčasnosti pospájaný celý svet. K Internetu sa pripojilo za dva roky ďalších počítačov, takže do roku 1989 ich počet vzrástol na

15 Pôvodne bola sieť NSFNET určená na prepojenie piatich superpočítačov ale po čase sa ukázalo, že je veľmi výhodná práve preto, že nemala také prísne pravidlá používania ako ARPANET, takže ARPANET nakoniec v roku 1990 nadobro zrušili. K NSFNET-u sa začali pridávať aj iné spoločnosti, napr. Institute of Health, Departent of Energy... NSF však spozorovalo, že sieť sa využíva aj komerčne, a preto z projektu vycúvalo. Internet sa teda od roku 1992 začal využívať na komerčné účely. V tomto roku existuje 50 webových serverov, na ktorých sa pôvodne nachádzali len stránky s textom. V roku 1993 sa pridali k textovým stránkam aj obrázky. Rok 1995 priniesol webových serverov a 20 miliónov užívateľov Internetu. Služba www sa dostala na prvé miesto v počte prenesených dát. V roku 1996 sa uskutočnil Prvý Veľtrh Internetovej Technológie. V roku 2000 mal Internet viac ako užívateľov... Nedávno sa zistilo, že existuje viac ako stránok s informáciami... Najpoužívanejším jazykom na komunikáciu na internete je angličtina. Dôvodmi sú pôvod internetu v Spojených štátoch, rastúca úloha angličtiny ako jazyka medzinárodnej komunikácie a neschopnosť skorých počítačov používať iné znaky ako základnú západnú abecedu. Po angličtine (56% webových stránok) sú najpoužívanejšími jazykmi na webe nemčina (8%), francúzština (6%), japončina (5%) a španielčina (3%).[1] WORLD WIDE WEB Pojem WWW - Web (www - z angl. World Wide Web - celosvetová pavučina) vyjadruje prepojenie hypertextových dokumentov - súborov, ktoré sú umiestnené na počítačoch v Internete. Jeden dokument odkazuje na niekoľko iných dokumentov, tie zase na množstvo ďalších dokumentov. Toto prepojenie si môžeme predstaviť ako obrovskú pavučinu. Aj samotná skratka vyjadruje tento pojem - world wide web - celosvetová pavučina. Taktiež ako pavučina, ktorá neustále narastá činnosťou pavúka, tak aj spleť hypertextových stránok a súborov prístupných na Internete neprestajne rastie zverejňovaním nových a nových informácií. Web je z pohľadu online médií kľúčovou technológiou. Webové stránky, ktoré niekto uloží na počítači (tzv. serveri) pripojenom do internetovej siete, si môže prezrieť ktorýkoľvek iný užívateľ internetu. Vo forme webových stránok sú publikované všetky internetové vydania denníkov a časopisov,

16 svoje webové stránky majú televízie i rozhlasové stanice. Webové stránky môžu obsahovať text, obrázky, priamo na nich sa môžu spúšťať aj video snímky (v obmedzenej forme na nich dokonca môže hrať hudba). Web je vo svojej podstate jednosmerné médium a najviac sa blíži klasickej definícii masovej komunikácie. Užívateľ - čitateľ webovej stránky nemá priamo možnosť zasahovať do jej obsahu, pokiaľ mu to neumožní priamo vydavateľ, napríklad vo forme diskusného fóra pridaného k článku. Web je mimoriadne populárny a tak slúži aj ako rozhranie k iným službám internetu. Na webovej stránke môže byť napríklad rozhranie k ovej schránke (možnosť zriadiť si vlastnú ovú schránku ponúka napríklad aj televízna stanica CNN na kedy užívateľ píše text elektronickej pošty priamo do webových formulárov. Priamo z webovej stránky môže tiež viesť odkaz na súbor dostupný cez FTP - takýto prenos je totiž rýchlejší, než prenos priamo z webu, takisto tu môže byť integrovaná aj gopher-stránka či rozhranie k IRC.[3] 3.2 VYUŽITIE INTERNETU NA VYSOKÝCH ŠKOLÁCH DIŠTANČNÉ (VZDIALENOSTNÉ) VZDLÁVANIE A E-LEARNING Jednou z mála ciest, ako uspokojiť dopyt po vysokoškolskom a ďalšom vzdelávaní pri terajšom personálnom a priestorovom obmedzení rastu vysokých škôl, je využiť možnosti, ktoré dáva dištančné vzdelávanie. O využití počítačov a internetu vo výučbe sa špekulovalo od samého začiatku počítačovej éry. Ale len s nástupom osobných počítačov sa elektronická výučba stala dostupná širšej verejnosti. V tejto dobe začal vznikať rad zaujímavých didaktických programov. Počítačové programy umožňovali samoštúdium zvolenej problematiky. Ohromný prínos pre vzdelávanie na diaľku mal masový rozvoj Internetu. Nové médium umožnilo do samoštúdia vniesť prvky riadenia a komunikácie s odborníkmi a ostatnými študujúcimi a tým zvýšiť jeho účinnosť. V súvislosti s využitím Internetu vo vzdelávaní sa často používa termín e-learning, ktorý je možno voľne vyjadriť ako on-line vzdelávanie, a pod ním si predstaviť dištančné štúdium vo virtuálnom študijnom prostredí na Internete.

17 V prípade e-learningu sa v podstate jedná o riadené samoštúdium. Účastníci vzdelávania ku svojmu samostatnému získavaniu znalostí využívajú špeciálne pripravené multimediálne študijné materiály a s vyučujúcimi i medzi sebou navzájom komunikujú prostredníctvom virtuálnej školnej triedy na Internete. Trieda virtuálnej školy sa nachádza v ľubovoľnom mieste a čase, jedinou podmienkou jej existencie je možnosť pripojenia k Internetu a)Starý spôsob vzdelávania b) Nový spôsob vzdelávania Podstatná časť študijných materiálov, ktoré študenti využívajú k samoštúdiu, je distribuovaná prostredníctvom Internetu. Súčasťou virtuálnej školy sú diskusné fóra, v ktorých pomocou u alebo virtuálneho študijného prostredia môžu študujúci konzultovať svoje problémy s vyučujúcimi (tútormi) alebo medzi sebou navzájom. Jednotlivé virtuálne univerzity používajú rôzne študijné prostredia, väčšina z nich je založená na Internete a obsahuje prostriedky pre riadenie priebehu štúdia, distribúciu študijných materiálov a diskusné prostredie. Medzi pomerne rozšírené virtuálne študijné prostredia (courseware) patria LearningSpace firmy LotusNotes, WebCT a TopClass. E-

18 learning v sebe skrýva všetky výhody dištančného vzdelávania a naviac i rozširuje o možnosť komunikácie. Medzi výhody e-learningu patria: individuálna možnosť voľby miesta i času, kedy sa budeme venovať štúdiu a tiež možnosť voliteľného študijného tempa. [4] Čo zahŕňa pojem E-learning: online/offline vzdelávanie výučbu cez WWW (WBT, web based training) počítačovo podporované formy výučby cez počítačovú sieť (CBT, computer based training) dištančné vzdelávanie (okrem korešpondenčnej formy) distribuované vzdelávanie virtuálne triedy atď. Klasické vyučovanie sa odohráva v dopredu určenom čase v školských triedach, posluchárňach alebo laboratóriách a dochádza pri ňom k priamemu styku medzi učiteľmi a študentmi. Pritom rada ľudí naráža na najrôznejšie prekážky: nedostatok času, povinnosti v zamestnaní a rodine, zdravotné komplikácie a podobne. Dištančné vzdelávanie a teda aj e-learning tieto prekážky v značnej miere eliminujú. Študujúci obdržia špeciálne študijné materiály spolu s pokynmi ako najlepšie študovať a v prípade akýchkoľvek problémov sa môžu obrátiť na svojho učiteľa (tútora). Študijné materiály sú spravidla multimediálne: môžu obsahovať tlačené texty, audio a video nahrávky, atď. Vďaka dnešným technickým možnostiam je rada týchto materiálov šírená na multimediálnych CD-ROMoch, prostredníctvom internetu alebo kombinovaným spôsobom. Na rozdiel od bežne používaných textov sa v týchto materiáloch využívajú rady prvkov, ktoré upútavajú a zvyšujú študentovu pozornosť, všetko musí byť úplne jasné a jednoznačne vysvetlené. Všetky informácie musia byť ľahko pochopiteľné a ilustrované radou príkladov. Študujúcemu pri poznávaní nových oblastí pomáha zvláštna osoba tútor. Jeho úloha je iná ako úloha učiteľa v klasickej škole. Novú látku nevysvetľuje, k tomu slúži študijné materiály, ale pomáha ju študentovi správne pochopiť.

19 Jeho úlohou je zodpovedať všetky dotazy súvisiace s obsahom štúdia a hodnotiť odovzdávané študentské práce. Súčasťou tejto vzdelávacej technológie je samozrejme spätná väzba a kontrola získaných znalostí účastníkov formou cvičení a rôznych variantov testov. Toto vzdelávanie môžeme poskytovať v troch základných formách: - Elektronická príručka - možnosť neustáleho prístupu k informáciám, alebo ich aktualizácia, možnosť tlače študijných materiálov vrátane dátumu poslednej aktualizácie. - Nepodporované vzdelávanie - študenti majú len prístup k informáciám, autotestom a testom - nemajú možnosť získané informácie konzultovať s lektorom alebo prevádzať hodnotené úlohy a cvičenia. Pri porovnaní s elektronickou príručkou je výhodou možnosť komunikácie medzi študentmi navzájom v jednom prostredí a spätná väzba v podobe automatom vyhodnocovaných testov. - Podporované vzdelávanie - študenti majú k dispozícii hore uvedené nástroje vzdelávania a naviac sú riadený a vedený lektorom a využívajú integrované možnosti komunikácie. Ku komunikácii účastníkov možno využiť synchrónnu formu komunikáciu (chat, videokonferencie, zdieľanie aplikácií,...) alebo asynchrónnu formu komunikácie (diskusné fóra, ...). Aj keď má e-learning oproti klasickému vzdelávaniu radu výhod, má a svoje bariéry. Medzi najzávažnejšie patrí dostupnosť kvalitného internetového pripojenia a potreba pomerne vysokej motivácie študujúcich k získavaniu nových vedomostí (alebo diplomu či certifikátu). Porovnanie úspešnosti štúdia klasickými metódami a e-learningu je veľmi obtiažne. Základný problém spočíva v dostatočnej motivácii študentov. Ak študent sám chce získať nové poznatky, kvalitne zostavený kurz spravidla úspešne dokončí. Ak je ale motivácia nedostatočná, študent neštuduje z vlastného presvedčenia, ale pretože musí. Z tohto dôvodu je vhodné využívať e-learning skôr v rámci vysokoškolského vzdelávania a vzdelávania dospelých, ako pre žiakov základných a stredných škôl.[4,5]

20 3.2.2 DRUHY DIŠTANČNÉHO VZDELÁVANIA Na základe využitia rôznych metód a médií poznáme tieto druhy dištančného vzdelávania: - korešpondenčné vzdelávanie - vzdelávanie prostredníctvom rozhlasu a televízie - vzdelávanie prostredníctvom rozhlasu a televízie s telefonickou, telefaxovou, počítačovou a vizuálnou reakciou - vzdelávanie prostredníctvom počítača - telekonferenčné systémy - vzdelávanie prostredníctvom siete - vzdelávanie s využitím videofónov a videokonferenčných systémov SYSTÉMY DIŠTANČNÉHO VZDELÁVANIA Poznáme dva systémy dištančného vzdelávania 1.Synchrónny systém vzdelávania ide tu o didaktické hodiny v reálnom čase. Účastníci výchovno vzdelávacieho procesu sa môžu kedykoľvek v ľubovoľnej chvíli pridať k vyučovacej hodine. Charakteristické pre tento systém sú didaktické médiá virtuálna ruka a virtuálna tabuľa. Ruka signalizuje učiteľovi, že sa ho chce žiak niečo spýtať, alebo chce odpovedať na otázku. Tabuľa slúži na prezentáciu rôznych informácií. K synchrónnemu typu dištančného vzdelávania patria aj videokonferencie, ktoré sa realizujú prostredníctvom internetu a rozhlasového vysielania. Tento spôsob výučby je podobný klasickým školským hodinám, kde hodiny sú vedené a kontrolované učiteľom. 2. Asynchrónny systém dištančného vzdelávania je to podobný systém vzdelávania ako to robili tzv. korešpondenčné školy, ktoré odosielali audio a videokazety a texty obyčajnou poštou. Niekedy vyučovanie dopĺňalo aj rozhlasové a televízne vysielanie, aby jeho dynamickosť pomohla študentom nadobudnúť pocit prítomnosti

21 napriek ich veľkej fyzickej vzdialenosti. Moderné informačné technológie nám umožňujú texty, audio alebo video nahrávky posielať modernou poštou, a to om. [4] FORMY DIŠTANČNÉHO VZDELÁVANIA 1. Priame štúdium asynchrónne prostredníctvom CD alebo DVD diskov 2. Vyučovanie riadené učiteľom synchrónne prostredníctvom audio a video konferencií, chatov. Skutočné pôsobenie vyučujúceho E-LEARNINGOVÉ KURZY, E-MATERIÁLY A E-UČEBNICE E-learningové kurzy - ide tu o komplexné spracovanie jednotlivých tematických cieľov určitého predmetu do elektronickej podoby, pričom prezentované učivo je rozdelené do menších častí. Pre úspech tohto kurzu je dôležité, aby materiály, ktoré poskytne učiteľ alebo tútor vzdelávajúcim sa študentom boli jasné a zrozumiteľné aj bez osobného výkladu. E-materiály, e-učebnice - v prípade e-materiáloch a učebníc môžeme hovoriť aj ako o jednoduchej elektronickej prezentácii, ktorá slúži na lepšie pochopenie učiva a prispieva k efektívnosti výchovno-vzdelávacieho procesu. Takáto prezentácia sa môže robiť v programoch ako je napr. MS PowerPoint, poprípade Microsoft director, Authorware alebo v programe Macromedia Flash. Ďalšou formou je didaktický softvér. Ide tu takisto o druh elektronickej prezentácie, ktorá má štruktúru vetveného programu a je v nej priestor spätnej väzby a princíp krokov. Učivo je logicky rozdelené do určitých jednotiek, za ktorými zväčša býva konkrétna otázka. V prípade úspešného zvládnutia otázky, pustí program žiaka ďalej, v prípade zápornej odpovede program vráti žiaka k opätovnému vysvetleniu danej informácie až dovtedy, kým študent nezodpovie otázku správne.

22 Spracovanie učebnej látky do multimediálnych kurzov a ich interaktívne študovanie zvyšuje kvalitu a rýchlosť získavania vedomostí a zručností, dovoľuje študentovi prechádzať z pasívnej roly do aktívnej. Možnosť prístupu k multimediálnym kurzom cez komunikačnú sieť umožní vzdelávanie ľudí bez toho, aby prerušili svoje pracovné povinnosti. Tento spôsob ďalšieho vzdelávania je v rýchlo sa meniacich podmienkach práce nevyhnutný ELEKTRONICKÉ ŠTUDIJNÉ MATERIÁLY Klasické učebnice sú jednou z najdôležitejších didaktických prostriedkov vo vyučovacom procese. S nástupom informačných a komunikačných technológií vystupujú do popredia aj ich niektoré nedostatky, ako napr. dvojrozmernosť, nemennosť a nemožnosť spätnej väzby. Elektronické učebnice majú svoje nepopierateľné prednosti ako sú napr. ekonomická nenáročnosť, dostupnosť a nenáročnosť. Najmä však vo vyučovaní cudzích jazykov klasické učebnice už nestačia. Spolu s ňou sa pri výučbe používajú aj rôzne druhy CD nosičov, audio alebo video nahrávky, rôzne interaktívne elektronické materiály a internet. Práve preto je dôležité prepojenie výučby klasickou knihou a elektronickým spracovaním textu.[6] ROZDIELY MEDZI KLASICKOU A ELEKTRONICKOU UČEBNICOU Prvou nevýhodou klasickej učebnice je nejednoznačnosť v definovaní cieľov. V učebniciach ciele nie sú presne definované, ale v elektronických textoch určených pre e-learningový kurz sú ciele jasne definované. Už na začiatku sú stanovené ciele, ktoré chceme týmto kurzom dosiahnuť. Druhým rozdielom je veľkosť textov. Text v učebniciach nie je prerušovaný je v celku a končí vysvetlením témy, elektronický text je spracovaný do kratších úsekov. Študent je vedený k opakovaniu získaných vedomostí. Tretí rozdiel je v prístupe k textom. Pri výučbe pomocou elektronického textu sa očakáva aktívna účasť učiacich sa, riešenie stanovených úloh a sebatestovanie. Pri štúdiu s klasickou učebnicou sa očakáva pasívny príjem informácií.

23 Klasická učebnica je na rozdiel od elektronickej nerozširovateľná. Ak chceme do nej vložiť nové informácie, musíme urobiť dotlač. Je to veľmi finančne náročné. V prípade elektronickej učebnice sa nové informácie dajú do textu vložiť rýchlo, jednoducho a bez zbytočných nákladov Klasická učebnica je nemultimediálna. Spracované učivo je potrebné doplniť vysvetľujúcimi obrázkami, animáciami, audio alebo video nahrávkami, ktoré prispejú k zvýšenej motivácií u učiacich sa a tým aj k úspešnému zvládnutiu učiva. Klasická učebnica je neadaptívna. Predstavuje väčšinou iba jednu podobu knihy. Učebnica sa neprispôsobuje študentom, ale študenti jej. Klasická učebnica je nemodifikovateľná. Problém môže nastať v tom, že nestačí len ku existujúcej učebnici prilepiť nové informácie, ale nové informácie môžu vyžadovať prehodnotenie doterajšieho pohľadu na danú problematiku a spôsob jej riešenia.[6] VYSOKOŠKOLSKÉ KNIŽNICE AKO JEDNA S MOŽNOSTÍ VZDELÁVANIA Ak má byť vysokoškolská knižnica využívajúca internet dostupná pre všetky skupiny študentov, mala by sa na internete prezentovať v širokom spektre možností a uspokojiť požiadavky generácie, ktorá si naň doposiaľ neprivykla, tak aj požiadavky generácie, ktorá ho považuje za samozrejmosť. Z tohto hľadiska je účelné vytvoriť rôzne formy kooperácie knižnice s internetom a diferencovať jej náročnosť. Internetová knižnica by mala byť realizovaná ako kópia tradičnej knižnice v internetovom prostredí a stránka na internete tvorená spôsobom, ktorý je užívateľom knižnice blízky. Malo by dôjsť ku sieťovému prepojeniu knižníc, ich informačných zdrojov a služieb knižníc, a taktiež by malo dôjsť v maximálnej možnej miere k využívaniu konferencií a ďalších možností Internetu. Rovnako dôležitá je aj osvetová činnosť a väčšie úsilie o zviditeľnenie knižníc. Jednou z ciest k touto cieľu je možnosť priradiť na internetovú stránku presnejšie údaje o tematickej náplni knižnice. Pri hľadaní informácií na internetu nájdeme buď stránky www so súbormi textov s požadovanou tematikou, ale spravidla nie knihy k danej

24 problematike. K dosiahnutiu tohto cieľa sa musí užívateľ dostať do systému knižnice. Pre dosiahnutie stránky knižnice a tiež kníh, týkajúcich sa danej problematiky je potrebné umiestniť na internetový server tiež informačnú stránku alebo stránky, kde by boli uvedené najvýznamnejšie tematické okruhy, ktoré sú pre knižný fond (katalóg) charakteristické.[4,5,6] 3.3 CIELE A METÓDY REALIZÁCIE BAKALÁRSKEJ PRÁCE Cieľom diplomovej práce bolo vytvoriť komplexnú internetovú stránku pre vzdelávanie a testovanie študentov v oblasti problematiky analógových obvodových systémov. Ako hlavné priority som si určil: - Vytvorenie členskej oblasti pre zaregistrovaných členov vrátane diskusného fóra a podmienok pre e-learning. - Ochranu údajov a súborov uložených na stránke a ochranu osobných údajov - Vytvorenie kompletnej a ucelenej informácie o katedre Počiatočným krokom práce bolo stanovenie obsahovej štruktúry stránky a jej budúci dizajn, obstaranie využiteľných informácií o katedre, a ich pretriedenie. Nasledujúcim krokom bolo vyhľadanie a stiahnutie informácií o nástrojoch vhodných pre tvorbu stránky z internetu. Internet je v tomto smere veľmi výhodný pretože na rozdiel od dostupnej literatúry, ktorá je veľmi drahá, sa tu dá nájsť oveľa väčšie množstvo informácií. Na ich základe som si prehĺbil vedomosti v programovacích jazykoch HTML ale hlavne PHP. Prípadné nejasnosti som konzultoval s ľuďmi, ktorí majú v tomto smere skúsenosti. Vyskúšal som niekoľko programov schopných ukladať súbory vo formáte HTML a PHP. Napokon výber padol na ten program, ktorý je z môjho hľadiska najvhodnejší, a jedná sa o program PHP Designer 2005 (je obsahom priloženého CD). Pre grafické spracovanie stránky bol použitý software pre úpravy obrázkov Adobe Photoshop 7.0. Následne nastala samotná sondáž vybraných stránok katedier s ktorých som sa snažil vybrať to najlepšie pre stránku katedry elektroniky a neskôr samotná realizácia stránky

25 pomocou vyššie uvedených programov. Na skvalitnenie výsledku som zužitkoval aj kritiku spolužiakov ako prípadných budúcich užívateľov stránky katedry elektroniky. 3.4 ANALÝZA NÁSTROJOV PRE TVORBU E-LEARNINGOVÉHO KURZU V súčasnej dobe zvládne vytvoriť kurz vzdelávania v elektronickej forme takmer každý kto vyšiel strednú školu. Už základných školách vyučujú princípy internetu a jeho využitie pozná skoro každé malé dieťa. Pri tvorbe e-learningu sa dajú využiť rôzne chaty, diskusné fóra, downloady, elektronické knižnice, webové aplikácie a freewari uľahčujúce nám štúdium daného programu a hlavne aj jeho tvorbu. Pre tvorbu týchto aplikácii využívame databázy, kaskádové štýly, obrázky v rôznych formátoch, flash a obdobné veci, ale hlavne dynamické jazyky PHP, ASP, JSP ale i jazyky pre prácu s databázami, ako je napríklad jazyk MySQL. K vytvoreniu kurzu som využil dynamický jazyk y PHP, HTML a SQL k tvorbe databázy HTML Hypertext Markup Language hypertextový značkový jazyk na vytváranie www stránok. Je to vlastne množina gramatických a syntaktických pravidiel, ktorá popisuje ako má prehliadač daný dokument interpretovať na obrazovke. Zobrazenie zdrojového kódu: - klik pravým tlačidlom myši na stránke - Zobraziť zdrojový kód (VIEW SOURCE) - z hlavného panela zvolíme Zobraziť(VIEW) - Zdrojový kód (SOURCE) Zdrojový kód stránky obsahuje iba textový formát, preto sa dá vytvárať v ľubovoľnom jednoduchom textovom editori, napr. Notepad z Windows alebo MS Word. Dokument pred zobrazením uložíme s príponou html, alebo htm. Po prepnutí do okna prehliadača súbor otvoríme: Súbor (FILE) Otvoriť (OPEN) - Prehľadávať (BROWSE) Značky HTML jazyka (tagy): slúžia na popis obsahu a formátovanie www stránky a jej zobrazenia v prehliadači. Umožňujú na stránke formátovať text, vkladať obrázky, zvuky a videá a odkazy na iné stránky.

26 HTML sa stále rozvíja a stal sa základom prechodnej verzie jazyka XML, ktorou je XHTML (extensible Hypertext Markup language). Tento jazyk umožňuje spracovávať a triediť informácie podľa obsahu. Dobre spolupracuje s JavaScriptom a využíva sa (spolu s rôznymi formami DHTML) aj pri automaticky generovaných stránkach. Nevýhodou je snáď len to, že stránky zostavené čisto iba z HTML sú po načítaní prehliadačom statické (teda sa nemenia) a preto bývajú často doplnené o rôzne skriptá.[8] CSS V roku 1996 zaviedla organizácia World Wide Web Consorcium (W3C; ktorá vydáva štandardy pre HTML, do tohto jazyka Kaskádovité šablóny štýlov - Cascading style sheet (CSS). Sú známe predovšetkým z pomerne novších textových editorov ako napríklad Microsoft Word, v ktorých podstatne uľahčujú prácu. Je to najmä vďaka tomu, že ak je potrebné zmeniť štýl textu alebo inej položky, nie je nutné meniť celé nastavenia odznova, ale stačí iba použiť vopred nadefinovaný štýl. Okrem toho dokážu tieto šablóny meniť aj tie nastavenia, ktoré bežné parametre HTML značiek nedokážu. A práve preto sa tvorcovia štandardov pre internet rozhodli pridať do HTML aj tieto typy štýlov. Problémy nastávajú iba s prijatím a so správnym pochopením jednotlivých atribútov týchto štýlov. Oba najväčšie prehliadače a to Microsoft Internet Explorer a Netscape Navigator ich chápu odlišne a niektoré atribúty dokonca neprijímajú alebo majú vlastné. Väčšina však funguje rovnako (vyžadujú sa však verzie prehliadačov MS IE5.0 prípadne NN6.0 a vyššie). V súčasnosti je už vytvorená aj druhá úroveň kaskádovitých štýlov a to CSS2, ktorá ale ešte vo väčšine prehliadačov nemusí byť zahrnutá. Časom však určite bude. Kaskádovité šablóny štýlov či už typu CSS alebo CSS2 uľahčujú tvorcom web stránok ich programovanie, zároveň tieto stránky sprehľadňujú a robia ich zaujímavejšími. Kaskádové štýly môžu mať na stránke trojaké umiestnenie a to podľa vzdialenosti od značky HTML, na ktorú sa vzťahujú. Podľa toho potom rozlišujeme štýly priamo vložené, štýly na úrovni dokumentu a štýly importované. Rozdiel medzi nimi je ten, že priamo vložené štýly sa zadávajú rovno do značky ako hodnota parametra STYLE a viažu sa potom len k tejto značke, tie na úrovni dokumentu sa zadávajú už v hlavičke stránky a to zápisom párovej značky <STYLE TYPE="text/css"> a môžu byť viazané k ľubovoľným značkám v dokumente, no a napokon tie importované majú tú výhodu, že

27 sa môžu vložiť do viacerých dokumentov naraz a je potom s nimi aj jednoduchšia manipulácia. Štýly sa do stránok vkladajú tromi spôsobmi. Prvý je linka k súboru so štýlmi. Na tento účel slúži nepárová značka <LINK> v takomto zápise: <LINK REL="stylesheet" HREF="adresa_súboru_CSS">. Druhým spôsobom je vloženie kaskádových šablón štýlov zápisom do značky pre štýly: <STYLE TYPE = "text/css" SRC = "adresa_súboru_css">. Tretí spôsob je vloženie externých štýlov PHP PHP (Hypertext Preprocesor) sa zrodilo niekedy v roku 1994 ako program v Perle, ktorý slúžil na evidenciu prístupov k stránkam. Jeho autor, Rasmus Lerdorf, ho potom kompletne prepísal do iného jazyka, pretože takto veľmi zaťažoval server. Po kompletnom prepísaní bol autor doslova donútený vydať k svojmu dielu dokumentáciu. Začalo ho používať čoraz viac ľudí, boli implementované požiadavky užívateľov. Nakoniec sa to celé uvoľnilo pod názvom Personal Home Page Tools. Neskôr bol doň zabudovaný SQL modul (ktorý umožňuje prácu s databázou), mailové funkcie, funkcie na prácu so súbormi a na generovanie obrázkov. Prečo je PHP iné? Je to jazyk na strane serveru. Ak sa spustí PHP skript na serveri, klientsky počítač dostane len výsledok behu skriptu, konkrétne údaje v podobe HTML dát, ktoré pozná každý prehliadač. PHP je freewarový systém, alebo jazyk, ktorý vychádza približne raz za mesiac. Tieto verzie sú však len podverziami ostatných, starších péhápéčiek. Väčšinou sú v nich opravené drobné chyby, alebo sú pridané nové, rozširujúce prvky. Momentálne vychádza verzia 5. Syntax jazyka PHP je z veľkej časti odvodená z jazyka C. Určité rysy sú prevzaté z Perlu a Javy. Hypertextový programovací jazyk PHP nie je možné spúšťať len tak v Internet Exploreri alebo inom prehliadači, pokiaľ nemáme aktívne pripojenie na internet a nemáme vlastnú web stránku, podporujúcu tento jazyk. V tomto smere nám pomôže virtuálny server. Najlepší a najosvedčenejší je asi Apache Server. Stiahnuť je ho možné na

28 PHP klasický príklad pre všetky začiatky napr. "program Ahojte priatelia!". <HTML> <BODY> <?php echo Ahoj priatelia ;?> </BODY> </HTML> [10] MYSQL MySQL (vyslovuje sa maj Es Qju El ) je otvorený systém. Je to systém správy relačných databáz podnikovej úrovne spúšťaný vo viacerých vláknach (podprocesoch). Znie to asi ako reklamný slogan, ale v podstate to pravdivo definuje význam pojmu MySQL. Systém MySQL vyvinula švédska spoločnosť TcX. V tej dobe potrebovali databázový systém, ktorý by bol veľmi rýchly a pružný. Bohužiaľ nenašli na súčasnom trhu nič, čo by ich mohlo uspokojiť. Preto si vytvorili MySQL, ktorý voľne nadväzoval na iný systém správy databáz (DBMS) nazývaný mqsl. Nový produkt bol rýchly, spoľahlivý a pružný. Teraz sa používa v v mnohých miestach na celom svete. Jeho hlavnými užívateľmi sú univerzity, poskytovatelia pripojenia k sieti Internet a rôzne neziskové organizácie. Dôvodom tejto obľúbenosti je predovšetkým cena produktu (z pravidla je poskytovaná zdarma). Produkt však neskôr prenikol aj do sveta obchodu, lebo ho sprevádzala povesť spoľahlivého a rýchleho databázového systému. Databázový systém MySQL je často zameňovaný s SQL, čo je štruktúrovaný dotazovací jazyk vyvinutý spoločnosťou IBM. Nejde teda o akúsi novú tvár spomínaného jazyka, ale o databázový systém, ktorý tento jazyk využíva k manipulácií s dátami, prípadne ich vytvoreniu či zobrazovanie. MySQL je program pre správu databázy, rovnako ako je aplikácia Microsoft Excel určená pre správu tabuliek. SQL je programovací jazyk, ktorý je v aplikácií MySQL používaný k uskutočnení rôznych úloh v rámci používanej databázy.

29 3.4.5 DATABÁZA Poďme si ale povedať čo vlastne databáza je. Databáza je postupnosť štrukturovaných a veľmi efektívne usporiadaných súborov uložených na počítači. Tieto súbory môžu obsahovať ohromné množstvo informácií, s ktorými môžete podľa potreby manipulovať alebo ich vyhľadávať. Databáza je usporiadaná hierarchicky odhora dole. Prvá je databáza, ktorá obsahuje veľké množstvo tabuliek. Potom je tabuľka. Každá tabuľka je zostavená z rady stĺpcov. Dáta sú ukladané v riadkoch (záznam) a jednotlivé polia záznamu, teda miesta, kde sa záznam pretína so stĺpcom, sa nazývajú polia tabuľky. Tieto tabuľky sa skladajú z pomenovaných stĺpcov, ktoré informujú aké dáta obsahujú. Popísané usporiadanie znázorňuje obrázok Anatómia databázy Anatómia databázy MySQL je však viac ako len obyčajná databáza. Je to systém, ktorý databázu spravuje. Určuje kto ju môže používať a ako s ňou môže nakladať. Jednotlivé akcie podrobne protokoluje a je nepretržite spustený na pozadí. Systém riadenia databáz môže riadiť mnoho databáz. Užívatelia sa pripájajú k databázovému serveru a posielajú na neho požiadavky. Databázový server predáva prijaté dotazy príslušným databázam a vracia užívateľom výsledky.[11]

30 4. REALIZAČNÁ ČASŤ V kapitole, ak je uvedená v zadaní BP, uviesť návrh, konštrukciu realizovaného prototypu BP. V cieľoch bakalárskej práce, kap[3.3] je uvedené aj vytvorenie súborov testov a riešených príkladov. Vytvorenie tohto súboru a jeho využitie pri elektronickom vzdelávaní, úzko súvisí s potrebou vytvorenia aplikácií pre prezentovanie knižníc, testov, jednotlivých otázok, príkladov, ale aj s možnosťami archivovania a prezerania výsledkov testov, prihlasovania oprávnených študentov atď. Návrh elektronického kurzu vzdelávania a testovania vedomostí spočíva vo vytvorení internetovej stránky- WEB stránky, prostredníctvom ktorej sa budú môcť študenti pripojiť a prihlásiť na konkrétny server, kde budú mať prístup k študijným materiálom a k možnostiam otestovať svoje vedomosti. Pre riadenie samotného vzdelávania budú taktiež oprávnené osoby resp. vyučujúci, ktorí budú môcť testy a študijné materiály kedykoľvek a odkiaľkoľvek meniť, pridávať, odstraňovať, zverejňovať atď. K tomu je tiež nevyhnutné vytvorenie databázy samotných študentov, ich prístupových hesiel, výsledkov testov, testov, otázok, odpovedí a ostatných nevyhnutných vecí. Samotná WEB stránka nemôže komunikovať s databázou, pretože ich jazyky sú odlišné. Pre vytvorenie vzájomných relácií bol využitý dynamický jazyk PHP, vytvorenie PHP skrípt, ktoré jednotlivé požiadavky a pokyny zo strany klienta prostredníctvom WEB stránky preloží do jazyka databázy, a tá ich následne spracuje. Návrh elektronického vzdelávacieho kurzu obsahuje nasledujúce kroky: Návrh WEB stránky dizajn, funkcie, možnosti Návrh databázy a relácií medzi jednotlivými tabuľkami Návrh PHP skrípt pre prepojenie stránky a databázy Konštrukcia elektronického vzdelávania obsahuje nasledujúce kroky: Vytvorenie navrhovanej stránky so všetkými funkciami Vytvorenie navrhovanej databázy spravujúcu všetky údaje

31 Vytvorenie PHP skrípt pre koreláciu stránky a databázy Naplniť databázu dátami Vytvorenie formulárov testov Vytvorenie študijných podkladov pre študentov 4.1 PROGRAMOVÝ NÁVRH E-LERANINGU V podkapitole sa zamerať na podrobný opis návrhu realizovaného prototypu. V prvom rade prebehlo spísanie osnovy práce, postup jednotlivých krokov smerujúcich k vytvorenie fungujúcemu elektronickému vzdelávaciemu kurzu a potom návrh jednotlivých aplikácií ako WEB stránka, databáza a PHP skriptá, čiže relácie medzi prvými dvoma NÁVRH INTERNETOVEJ STRÁNKY - WEB STRÁNKY Návrhu stránky nebolo potrebné venovať priveľa času. Stačilo vytvoriť hlavnú stránku s tlačítkami (INDEX.php). Každému tlačítku priradiť sub-stránku s možnosťou vykonávať požiadavky zadané prihlásenou osobou. Stránky sú písané v jazyku HTML ale sú ukladané do formátu, nie HTML ale formátu PHP z dôvodu kompatibility s databázou uloženou v serveri. Jednotlivé sub-stránky a ich možnosti : Čo je E-learning.php stručný popis "Čo je E-learning" a jeho využitie Obsah predmetu.php - učivo rozdelené do jednotlivých kapitol Študijný plán.php tabuľka s prehľadom termínov testov, tém, potrebný počet bodov k úspešnému absolvovanie skúšky.

32 Vzdelávanie.php jednotlivé prednášky vo forme DOCUMENT a formáte PDF Testy.php jednotlivé testy podľa zverejnenia oprávnenou osobou Kontakt.php kontakt na konkrétnu fakultu ktorá daný predmet vyučuje Prihlásiť.php možnosť prihlásiť sa do systému a vykonávať štúdium a testy Práve prostredníctvom týchto sub-stránok bude žiak spracovávať testy, príklady a študijné materiály a informovať sa o študijnom pláne atď. Vyučujúci na druhej strane bude prostredníctvom sub-stránok vkladať a odstraňovať či už samotných študentov, testy ale aj jednotlivé otázky, odpovede NÁVRH DATABÁZY V druhom rade prebiehal návrh databázy. Ten bol časovo asi najzdĺhavejší, pretože pre elektronický vzdelávací kurz predstavuje základ a najdôležitejšia časť databázy, je práve jej dobrý návrh. Kvôli tomu tejto časti návrhu bolo venované najviac času. Čo sa týka procesu návrhu, ak chceme vytvoriť úspešnú databázu, musíme si niektoré veci premyslieť dopredu. Práca s dobre navrhnutou databázou pôjde všetkým od ruky. Získavanie a ukladanie informácií v dobre navrhnutej databáze je veľmi jednoduché. Návrh prebiehal vo viacerých bodoch. Najskôr sa databáza a jej relácie načrtli a naprojektovali v databázovom programe Microsoft Office Access. Výhodou toho, že sa to najskôr namodeluje v programe Accesse, je možnosť jednoduchej opravy alebo úplne zmazanie návrhu, čo by nám pri vytváraní databázy bez návrhu skomplikovalo prácu a hlavne by to trvalo veľmi dlho.

33 Databáza pozostáva z nasledujúcich tabuliek: tabuľka Otázky tabuľka Skupiny tabuľka Študenti tabuľka Študent - Testy tabuľka Testy tabuľka Test - Otázky tabuľka Výsledky - Testov tabuľka Vyučujúci a) Návrh databázy v Microsoft Office Access. Každá tabuľka obsahuje vlastné stĺpce a riadky ktoré vytvárajú polia. Napríklad tabuľka Otázky obsahuje polia s číslom otázky, tzv. ID Otázka, polom Otázka, Odpovede, Správna odpoveď a Počet bodov za otázku, viď. Obrázok (4.1). Tabuľka študenti obsahuje meno, priezvisko, heslo študenta atď. Jednotlivé tabuľky musia byť medzi sebou logicky prepojené. To znamená, že k sa do databázy pridá študent a určí sa mu číslo skupiny tak sa automaticky študent zaradí do skupiny študentov s rovnakým číslom skupiny. Vytvorený návrh databázy pozostávajúcej z niekoľkých tabuliek a relácií medzi nimi je znázornený na obrázku (4.1.2.b) Návrh databázy v Microsoft Office Access.

34 4.1.2.b) Návrh databázy v Microsoft Office Access NÁVRH PHP SKRIPTOV (DOTAZOV) Pri návrhu PHP skrípt (dotazov) si uvedomíme, že práve ony sú nástroje, vďaka ktorým zapadnú jednotlivé kolieska do seba a všetko začne fungovať tak, ako má? Návrh skrípt predstavuje logické prepojenie jednotlivých tabuliek, resp. vytvorenie relácií medzi tabuľkami, na obrázku (4.1.2) znázornené prepojovacími čiarami. Skriptá sú vytvárané v jazyku PHP, pretože sa dajú ľahko zakomponovať do zdrojového kódu WEB stránky. Potom, prostredníctvom WEB stránky obsahujúcej aj PHP skriptá môže používateľ komunikovať s databázou a využívať jej služby nevyhnutné k fungovanie elektronického vzdelávacieho systému.

35 4.2 TVORBA ELEKTRONICKÉHO VZDELÁVACIEHO KURZU (SYSTÉMU) Popis konštrukčného riešenia predstavuje komplexný hierarchický postup tvorby vzdelávacieho systému pre predmet analógové obvodové systémy. Od samotnej inštalácie softvérového vybavenia cez realizáciu návrhov až k tvorbe relačných skrípt v jazyku PHP a finálnej dizajnovej úprave INŠTALÁCIA SOFTVÉROVÉHO VYBAVENIA Pre vytvorenie nášho vzdelávacieho kurzu je nutné vybaviť počítač potrebným softvérovým vybavením. Konkrétne sa jedná o programy PHP, MySQL a webserver APACHE a program pre tvorbu webových tlačítiek AGAMA WEB BUTTONS. Najjednoduchšie je ale siahnuť po bezplatnom balíku týchto programov s názvom PHPTRIAD verziu Konkrétne táto bola použitá pri tvorbe tohto kurzu. Novšie verzie spomínaných programov v podstate ani nie je potrebné z dôvodu postačujúcich funkcií aj u týchto starších. Pre inštalovanie balíku je potrebné iba spustenie súboru phptriad2-2-1.exe. Po spustení nastane inštalácia všetkých troch spomínaných programov do počítača a zobrazí sa okno s potvrdením ukončenia inštalácie, obrázok (4.2.1) Inštalácia balíka PHPTriad verzie 2.2.1

36 4.2.2 TVORBA WEB STRÁNKY V tejto kapitole sa budeme zaoberať tvorbou internetovej stránky, prostredníctvom ktorej sa budú študenti a vyučujúci prihlasovať do systému, realizovať testy, sťahovať si študijné materiály a prezerať si svoje dosiahnuté výsledky. Zhrnutie základných funkcií stránky.: informovanosť študentov formou oznamov bez potreby prihlásenia sa do systému sťahovanie súborov študijných materiálov na základe prihlásenia do systému realizovanie overovacích testov na základe prihlásenia do systému prezeranie dosiahnutých výsledkov z testov Na nasledujúcom obrázku (4.2.2.a) je ukážka zdrojového kódu WEB stránky v jazyku HTML, konkrétne stránky Index.html a) Ukážka zdrojového kódu stránky Index.html

37 Nasledujúca legenda popisuje funkcie jednotlivých blokov zdrojového kódu. <HTML>... definuje dokument ako HTML stránku <HEAD>... definovanie hlavičky stránky; určenie začiatku hlavičky <TITLE>... nadpis stránky <META HTTP-EQUIV= charset >... určenie stredoeurópskej znakovej sady (sada windows-1250) <META NAME= keywords >... určenie kategórie stránky <META NAME= author >... označenie autora dokumentu </HEAD>. ukončenie hlavičky <BODY BACKGROUND="obr6.jpg">... základná farba pozadia podľa obrázku <TABLE>... definovanie začiatku tabuľky <TR>. definovanie riadku tabuľky <TD>. definovanie stĺpca v danom riadku </TR>... koniec riadka tabuľky <-/TD>... koniec stĺpca tabuľky </TABLE>... koniec návrhu tabuľky </HTML>... ukončenie dokumentu WEB stránka bola vytvorená v textovom bloku jazykom HTML vo forme zdrojového kódu. Rozvrhnutie blokov na stránke je realizované tabuľkovo, nie rámcovo. Každý text alebo akýkoľvek prvok na stránke je uložený v poliach tabuľky. Niektoré polia sú zlúčené a tým opticky dosiahneme rozdelenie stránky ako pri použití rámcov. Kompletná stránka sa skladá zo základnej stránky a sprievodných stránok. Základná má názov Index.html a obsahuje stručný popis E-learningu a ďalšie tlačítka, ktoré podľa voľby používateľa zobrazia konkrétnu sprievodnú stránku. Môžeme povedať, že základná stránka ponúka možnosť (tlačítka) zobraziť sprievodné stránky.

38 Názvy a funkcie jednotlivých sprievodných stránok si ukážeme a popíšeme na nasledujúcom obrázku (4.2.2.b), ktorý je zobrazením základnej stránky b) Základná stránka E-learningu Na obrázku je znázornená základná stránka. V jej hornej časti pod nadpisom Analógové obvodové systémy sa nachádzajú spomínané tlačítka, ktoré majú funkciu zobraziť iné stránky. Tlačítka boli vytvorené programom Agama Web Buttons, ktorý ponúka široký výber druhov. Prvé tlačítko z ľavej strany má názov Obsah predmetu a zobrazí sprievodnú stránku s názvom ObsahPredmetu.html, kde je podrobne popísané rozdelenie učiva do jedenástich kapitol. Druhé tlačítko s názvom Študijný plán zobrazuje sprievodnú stránku s názvom Študijný plán.html, kde si môžu študenti prezrieť aké témy obsahuje ktorá kapitola, kedy sú plánované skúšky a aký minimálny počet bodov musia dosiahnuť k zvládnutiu skúšky a celého predmetu.

39 Ďalšie tlačítka sú Výsledky testov, Vzdelávanie, Testy, Kontakt, Prihlásenie. Študenti si môžu prezerať svoje dosiahnuté výsledky z každého testu vrátane počtu bodov. Sekcia Vzdelávanie ponúka jednotlivé prednášky realizované formou dokumentov. Každý dokument obsahuje príslušnú kapitolu aj s podtémami. Jednotlivé kapitoly sa zobrazia kliknutím na dokument. Dokumenty sú vhodné aj pre tlač a dajú sa stiahnuť ak to vyučujúci povolí. Už z názvu vyplýva čo ponúka sprievodná stránka Testy. Testy sú zverejnené len ak to vyučujúci povolí a študenti ich môžu robiť len po prihlásení. Kontakt ponúka informácie o katedre, mail vyučujúceho a telefónne čísla dôležitých osôb. Zaujímavé je tlačítko Prihlásiť, prostredníctvom ktorého sa študenti aj vyučujúci prihlásia do elektronického vzdelávacieho kurzu (systému) a tým teoreticky získajú tzv. oprávnenie realizovať testy, vzdelávať sa a prezerať si informácie, ktoré bez prihlásenia nie sú k dispozícii. K popisu stránky je to zatiaľ všetko, pretože počas vytvárania databázy a PHP skrípt budú realizované menšie zmeny v zdrojových kódoch a z vizuálneho hľadiska pribudne niekoľko rolovacích okien. Teraz prejdeme k problematike databázy TVORBA DATABÁZY Od návrhu databázy v aplikácií Microsoft Access prejdeme k jej realizácií v aplikácií MySQL pomocou jazyka SQL. Kroky k vytvorenie správnej databázy: 1) vytvorenie schránky databázy 2) vytvorenie jednotlivých tabuliek aj s poľami záznamu 3) naplnenie databázy skúšobnými dátami. Na vytvorenie databázy môžeme použiť 2 možnosti. Buď si naštudujeme syntax jazyka SQL a budeme pracovať v MySQL alebo použijeme nástroj mysqladmin, kde sú všetky príkazy preddefinované a tvorcovi stačí iba vyberať funkcie. Na nasledujúcich obrázkoch sú zobrazené obe možnosti pre vytvorenie databázy.

40 4.2.3a) Tvorba databázy prostredníctvom nástroja mysqladmin Na obrázku (4.2.3.a) je znázornené prostredie, pri použití nástroja mysqladmin b) Tvorba databázy v prostredí MySQL

41 Na obrázku (4.2.3b) je znázornené prostredie, v ktorom sa využívajú čisto iba príkazy SQL. Pri tvorbe bakalárskej práce boli kombinované obe možnosti. Predovšetkým bol ale kladený dôraz na prvú možnosť, pracovať v prostredí MySQL. Pre prácu v prostredí MySQL je potrebné spustiť v adresári mysql súbor mysqld.exe. To spustí aplikáciu MySQL a môže sa začať písať samotné príkazy. Teraz si ukážeme ako vytvoriť databázu prostredníctvom jazyka SQL. Ako prvé bola vytvorená databáza s názvom Bakalárka zadaním nasledujúceho príkazu v príkazovom riadku: Create database Bakalarka; Identifikátor Bakalárka je zástupcom skutočného názvu databázy. Vytvorenú databázu môžeme začať ihneď používať. K tomu aby sa stala aktívnou je potrebné zadať príkaz: Use Bakalarka; Ak aktivácia aktuálnej databázy prebehne úspešne, v okne sa objaví text Database changed, čo znamená, že bola zmenená databáza. Po vytvorení schránky databázy nasledovalo vytvorenie jednotlivých tabuliek tabuľka Otázky tabuľka Skupiny tabuľka Študenti tabuľka Študent - Testy tabuľka Testy tabuľka Test - Otázky tabuľka Výsledky - Testov Príkaz na vytvorenie tabuľky pozostáva z názvu tabuľky, identifikovania názvov jednotlivých stĺpcov oddelených čiarkou Meno, Priezvisko a každému stĺpcu určiť parametre jeho polí záznamu oddelené medzerníkom INT NOT NULL VARCHAR().

42 Parametre predstavujú typy hodnôt, ktoré sa budú do daného stĺpčeka vkladať (číselné hodnoty, text, znaky...). Text je písaný vcelku, rozdelený je iba kvôli prehľadnosti. Create table Vyučujúci (ID_Vyučujúci INT NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, Meno VARCHAR(15) NOT NULL, Priezvisko VARCHAR() NOTT NULL, Heslo VARCHAR(4) ); Dôležitý parameter je ID_Vyučujúceho. Toto číslo je jedinečné a každému riadku (Meno, Priezvisko...) je pridelené iba raz. Na základe týchto indexov pracuje databáza s tabuľkami. Neskôr bol do tabuľky pridaný ďalší stĺpec Výsledky Testov_ID z dôvodu vytvárania relácií medzi tabuľka. Na obrázku (4.2.3.c) máme uvedený ako príklad vytvorenú tabuľku Študenti 4.2.3c) Tabuľka vytvorená v SQL jazyku Pomocou príkaze CREATE TABLE boli postupne vytvorené všetky ostatné tabuľky. Ako posledný krok pri tvorbe databázy bolo potrebné pre kontrolu funkčnosti databázy zaplniť jednotlivé tabuľky skúšobnými dátami. Pre naplnenie databázy dátami, ako príklad môžeme uviesť tabuľku Vyučujúci, bol použitý nasledovný príkaz.

43 INSERT INTO Vyučujúci (ID_Vyučujúci, Meno, Priezvisko, Heslo) VALUES (1, Lukáš, Paculík, 1234); Príkaz vykoná nasledovné. Do tabuľky Vyučujúci, do jednotlivých polí stĺpcov toho istého riadku, vloží hodnoty. Do poľa ID_Vyučujúci vloží hodnotu 1, do Meno vloží text Lukáš, do poľa Priezvisko vloží text Paculík a do poľa Heslo vloží číslo Týmto hore uvedeným spôsobom sme naplnili skúšobnými dátami všetky tabuľky TVORBA SKRIPTOV (DOTAZOV) V PHP Konečne sme pri tvorbe skrípt PHP respektíve dotazov PHP, ktoré vytvoria relácie medzi jednotlivými tabuľkami a taktiež vzájomnú komunikáciu medzi WEB stránkou a databázou. Aby sme boli zrozumiteľnejší, vysvetlíme si pár príkladov, čo nám umožnia dotazy a aké dotazy boli vytvorené. Základné druhy dotazov: Zobrazovacie, Pridávacie, Odstraňovacie Zobrazovacie dotazy prostredníctvom týchto dotazov, sa používateľovi po kliknutí na tlačítko Zobraziť, zobrazia dáta uložené v databáze. Konkrétne ak bude chcieť zobraziť študentov, dotaz vyšle požiadavku databáze a tá spätne odošle výsledok používateľovi vo forme tabuľky, ktorá je uložená v databáze a) Zobrazenie študentov na web stránke uložených v databáze

44 Ako som spomínal v kapitole kde sa popisoval postup tvorby web stránky, do zdrojových kódov sprievodných stránok sa budú tieto dotazy vkladať aby sme docielili požadované zobrazenie. Na obrázku (4.2.4.b) je zobrazený zdrojový kód jazyku PHP, ktorý je vsunutý do zdrojového kódu sprievodnej stránky HTML b) Zdrojový kód dotazu PHP pre zobrazenie dát z databázy Legenda : $id_spoj príkaz, ktorý vykoná pripojenie k databáze $vys_vyberu...vyberie databázu s názvom Bakalarka $id_vysledok...výber všetkých dát z tabuľky studenti echo... príkaz pre výpis vybraných dát z tabuľky vo forme preddefinovanej tabuľky tagom <table> while...tento príkaz vyvolá cyklus, ktorý bude vypisovať dáta do preddefinovanej tabuľky toľkokrát, koľko je záznamov v databáze. Na základe zdrojového kódu uvedenom na obrázku (4.2.4.b) sme vytvorili dotazy pre zobrazenia všetkých potrebných tabuliek napr. zobrazenie študijných skupín, zobrazenie testov, zobrazenie otázok. Aby sa pridávanie a odstraňovanie dát z databázy

45 nemuselo robiť cez MySQL, boli vytvorené tzv. Pridávacie a Odstraňovacie dotazy v jazyku PHP. Pridávacie dotazy tieto dotazy slúžia na pridanie dát do databázy pomocou tlačítka Pridať nachádzajúceho sa na niektorej sprievodnej stránke. Ukážeme si to na príklade dotazu pre pridávanie študentov. Dotaz vytvorený v Jazyku PHP je vsunutý do zdrojového kódu HTML prislúchajúcej sprievodnej stránky. Výsledok je znázornený na obrázku (4.2.4.c) c) Spôsob pridania študenta do databázy v užívateľskom rozhraní Prostredníctvom tejto tabuľky ktorá je umiestnená na sprievodnej stránke, môže používateľ, konkrétne vyučujúci, pridávať študentov do databázy elektronického vzdelávacieho systému. Po kliknutí na tlačítko Pridanie studenta, študentovi sa automaticky pridelí jednoznačné identifikačné číslo (ID_Student), Meno a Priezvisko sa uloží tiež a keďže tabuľka Študenti je v relácií s tabuľkou Skupiny, študent sa automaticky pridelí aj do tabuľky Skupiny a konkrétne do skupiny číslo 21. Presne ako sa študent do systému pridá, existujú aj dotazy pre jeho odstránenie. Odstraňovacie dotazy slúžia na odstránenie dát z databázy bez toho aby sa musela spustiť aplikácia pre správu databáz MySQL. Ponúkajú možnosť odstránenie chybných dát, starých testov a iné. Príklad zobrazenia odstraňovacieho dotazu na webovej stránke je znázornená na obrázku (4.2.4.d).

46 4.2.4.d) Spôsob odstránenia študenta z databázy v užívateľskom rozhraní VYTVORENIE SÚBORU TESTOV A RIEŠENÝCH PRÍKLADOV Spôsob zobrazovania, pridávania a prezerania dát z databázy je vyriešený. Zostáva už len vytvoriť súbor testov a riešených príkladov. Čo sa týka príkladov, zatiaľ budú spracované ako súčasť študijných materiálov vo forme dokumentu doc a pdf. Na druhej strane súbor testov bude realizovaný ako dotaz PHP. Princíp spočíva v tom, že otázky, možnosti, body a správne odpovede budú prostredníctvom dotazu ukladané do databázy, konkrétne do tabuľky s názvom Otázky, obrázok (4.2.5a) a) Zobrazenie obsahu tabuľky Otázky Relácie medzi tabuľkami Otázky a Testy vykonajú priradenie otázky do zvoleného testu. Jednoducho povedané, test vznikne vložením otázok do databázy a ten potom vyučujúci zverejní (sprístupní ) študentom. Po vykonaní testu sa vyhodnotí a výsledok sa zapíše do databázy, do tabuľky Výsledky Testov, kde si môže študent prezerať svoje dosiahnuté výsledky ak to samozrejme vyučujúci zobrazí. Časť formulára testu je znázornený na obrázku (4.2.5.b).