Από παιδαγωγική άποψη, διδασκαλία είναι η διαδικασία η οποία
αποσκοπεί στην καθοδήγηση του μαθητή, ώστε αυτός να κατανoήσει
τα διδασκόμενα. Στη διδασκαλία χρησιμοποιείται κυρίως ο λόγος,
αλλά και κάθε άλλο πρόσφορο μέσο (βιβλία, οπτικοακουστικά
συστήματα κλπ.). Τα τελευταία χρόνια σαν εκπαιδευτικό μέσο
αρχίζει να καθιερώνεται και ο ηλεκτρονικός υπολογιστής. Η χρήση
του Η/Υ στην εκπαιδευτική διαδικασία είναι σήμερα αρκετά
περιορισμένη. Η χρήση του Η/Υ περιορίζεται κυρίως στη μέτρηση
της προόδου των μαθητών με τη χρήση προγραμμάτων τεστ πολλαπλών
επιλογών. Η ανάπτυξη των Η/Υ όμως στον τομέα των γραφικών, σε
συνδυασμό με την ανάπτυξη περιφερειακών για την προβολή εικόνων
με Η/Υ, μας δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσουμε τους Η/Υ πιο
ενεργητικά στην εκπαιδευτική διαδικασία. Πιο συγκεκριμένα, μας
δίνεται η δυνατότητα να παρουσιάσουμε τα διδασκόμενα γρήγορα,
χωρίς πολύ κόπο, με ακρίβεια και με τρόπο ενδιαφέροντα και
ευκατανόητο από τον μαθητή.
Στην αγορά κυκλοφορούν σήμερα πολλά προγράμματα για CAD
(Computer Aided Design), DTP (Desk Top Publishing), ANIMATION,
παρουσίαση δεδομένων κ.λ.π., που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν
για την προετοιμασία και την παρουσίαση των διδασκομένων. Τα
προγράμματα αυτά όμως είναι σχεδιασμένα ώστε να δίνουν λύσεις σε
εξειδικευμένες εφαρμογές και η χρήση τους στην εκπαιδευτική
διαδικασία είναι πολύπλοκη και δεν ενδείκνυται. Για το λόγο
αυτό, πιστεύουμε ότι χρειάζεται η σχεδίαση προγραμμάτων τα οποία
θα περιέχουν στοιχεία από τα προαναφερθέντα προγράμματα, αλλά θα
δίνουν και τις απαραίτητες λύσεις ώστε ο Η/Υ να γίνει ένα
χρήσιμο διδακτικό μέσο. Το πακέτο προγραμμάτων CAT σκοπό έχει να
συμβάλει στην κάλυψη του κενού αυτού.
Το Computer Aided Teaching (CAT) είναι ένα σύνολο από
προγράμματα, που σκοπό έχουν να κάνουν την παρουσίαση και την
προετοιμασία διαλέξεων πιο εύκολη και παραγωγική, με τη βοήθεια
ενός προσωπικού υπολογιστή και των περιφερειακών του.
Το έργο της πτυχιακής εργασίας χωρίζεται σε δύο ενότητες :
ΠΡΩΤΟΝ, η απόκτηση, συγκέντρωση και καταγραφή των γνώσεων (KNOW
HOW) που απαιτούνται για την κατασκευή ενός πακέτου CAT και η
εγγραφή υπορουτίνων για την υποστήριξη των περιφερειακών που θα
χρησιμοποιηθούν.
ΔΕΥΤΕΡΟΝ, το γράψιμο των προγραμμάτων που αποτελούν το πακέτο
CAT, με βάση τις γνώσεις που αποκτήσαμε και τις ρουτίνες που
γράψαμε στην πρώτη ενότητα.
Η όλη διαδικασία, από την απόκτηση του know how έως το τελικό
προϊόν, που είναι η παρουσίαση της διάλεξης, μπορεί να χωριστεί
σε διάφορα επίπεδα, όπως φαίνεται στο σχήμα 1.
+-----------------------------+ ---
| 6. Διαδικασία παρουσίασης | |
| της διάλεξης | |
+-----------------------------|
| 5. Σύνθεση της παρουσίασης | C.A.T
+-----------------------------|
| 4. Σχεδίαση - Μετατροπή | |
| Capturing - Scanning | |
| και επεξεργασία | |
| εικόνων | ---
+-----------------------------| ---
| 3. Κατασκευή εργαλείων | |
| και προγραμμάτων για | |
| το S/W πακέτο CAT | |
+-----------------------------| Κυρίως έργο της
| 2. Απόκτηση γνώσεων σε | πτυχιακής
| ειδικά θέματα που θα | |
| αποτελέσουν τη βαση | |
| για την ανάπτυξη του | |
| CAT | |
+- - - - - - - - - - - - - - -| |
| Ανάλυση του προβλήματος | |
| | |
+-----------------------------| ---
| 1. Γενικότερες γνώσεις σε |
| H/W, S/W, μαθηματικά κλπ |
+-----------------------------+
σχήμα 1
Τα τρία πρώτα επίπεδα αποτελούν όλη τη διαδικασία ανάπτυξης του
πακέτου CAT. Τα επίπεδα αυτά περιλαμβάνουν όλη τη γνώση που έχει
καταγραφεί στο βιβλίο της πτυχιακής εργασίας, καθώς και όλα τα
προγράμματα που αποτελούν το πακέτο CAT. Τα τρία επίπεδα που
ακολουθούν περιλαμβάνουν τις διαδικασίες προετοιμασίας και
παρουσίασης μίας διάλεξης και εκτελούνται κυρίως από το χρήστη
του πακέτου CAT . Ο χρήστης του πακέτου "βλέπει" μόνο τα τρία
αυτά επίπεδα χωρίς να γνωρίζει ακριβώς τα στάδια που προηγήθηκαν
έως ότου φτάσουμε στο τελικό προϊόν.
Οπως βλέπουμε στο σχήμα 1, η πτυχιακή αυτή εργασία χωρίζεται σε
έξι επίπεδα. Στις επόμενες ενότητες θα αναφέρουμε τι περιέχει το
κάθε επίπεδο.
**ΠΡΩΤΟ ΕΠΙΔΕΔΟ**
Το πρώτο επίπεδο αντιπροσωπεύει τις γενικότερες γνώσεις που
πρέπει να έχει κάποιος ο οποίος θα προσπαθήσει να κατασκευάσει
ένα πακέτο CAT. Στην περίπτωση μας, οι γνώσεις αυτές είναι οι
γνώσεις που αποκτήσαμε κατά τη διάρκεια της φοίτησης μας στο
ΤΕΙ Πειραιά Τμήμα Η.Υ.Σ.
**ΔΕΥΤΕΡΟ ΕΠΙΠΕΔΟ**
Το δεύτερο επίπεδο περιλαμβάνει τις ειδικές γνώσεις που θα
πρέπει να αποκτήσει κάποιος και στις οποίες θα βασιστεί για την
κατασκευή του πακέτου CAT. Το επίπεδο αυτό μπορεί να χωριστεί σε
εννέα υποεπίπεδα (σχήμα 2).
+---------------------------------+
| 2.9 Αρχεία διαλέξεων |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 2.8 Μετατροπή αρχείων εικόνας |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 2.7 Αρχεία εικόνων Vector |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 2.6 Προγράμματα TSR (Resident) |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 2.5 Αρχεία εικόνων Raster |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 2.4 Κάρτες γραφικών |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 2.3 Συμπίεση εικόνων |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 2.2 Αρχεία TIFF |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 2.1 Ανάλυση του προβλήματος |
| |
+---------------------------------+
σχήμα 2
Οι γνώσεις που περιέχονται στα υποεπίπεδα αυτά έχουν καταγραφεί
στα κεφάλαια της πτυχιακής εργασίας ως εξής :
**ΕΙΣΑΓΩΓΗ**
Περιέχει την ανάλυση του προβλήματος (επίπεδο 2.1) και γενικές
πληροφορίες για την πτυχιακή εργασία.
**ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1**
Περιέχει πληροφορίες για τα αρχεία TIFF και την συμπίεση εικόνων
(επίπεδα 2.2, 2.3). Περιέχει επίσης τη βιβλιοθήκη TIFF.UNT την
οποία κατασκευάσαμε και η οποία περιέχει ρουτίνες για ανάγνωση
και επεξεργασία αρχείων TIFF.
**ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2**
Στο κεφάλαιο αυτό δείχνουμε πώς μπορούμε να κατασκευάσουμε
παραμένοντα στη μνήμη προγράμματα TSR (επίπεδο 2.6). Στο
κεφάλαιο αυτό, περιγράφουμε και τη χρήση διάφορων προγράμματων
που κατασκευάσαμε και τα οποία βοηθούν στην κατασκευή TSR
προγραμμάτων.
**ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3**
Περιέχει πληροφορίες για τις κάρτες γραφικών και για τη δομή
αρχείων με εικόνες Raster σε Format CAT, που αναπτύξαμε ειδικά
για το πακέτο αυτό (επίπεδα 2.4, 2.5), με την χρήση των
προγραμμάτων screen capture, καθώς και για τα προγράμματα
εμφάνισης αυτού του format. Περιέχει ακόμα ορισμένα βοηθητικά
προγράμματα, τα οποία μας βοήθησαν να βρούμε τις πληροφορίες
αυτές και τη βιβλιοθήκη GRAPH2.UNT την οποία κατασκευάσαμε και
περιέχει ρουτίνες χρήσιμες όταν δουλεύουμε σε περιβάλλον
γραφικών.
**ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4**
Περιέχει πληροφορίες για τη δομή αρχείων με εικόνες Vector σε
Format CVE που αναπτύξαμε ειδικά για το πακέτο αυτό (επίπεδο
2.7). Περιέχει ακόμα τις βιβλιοθήκες VECT1.UNT, VOVR1.UNT και
VONR2.UNT τις οποίες κατασκευάσαμε και περιέχουν ρουτίνες
χρήσιμες όταν δουλεύουμε με τεχνικές Vector.
**ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5**
Περιέχει πληροφορίες για τη μετατροπή αρχείων εικόνας (επίπεδο
2.8).
**ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6**
Εχει πληροφορίες και για τη δομή των αρχείων διαλέξεων που
αναπτύξαμε ειδικά για το πακέτο αυτό (επίπεδο 2.9). Περιέχει
ακόμα τη βιβλιοθήκη EDIT.UNT που κατασκευάσαμε και ρουτίνες
χρήσιμες για την προετοιμασία και την παρουσίαση μίας διαλέξης.
**ΤΡΙΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ**
Το τρίτο επίπεδο περιλαμβάνει τη διαδικασία ανάπτυξης των
προγραμμάτων του πακέτου, με βάση τις γνώσεις που αποκτήθηκαν
στα προηγούμενα επίπεδα. Το επίπεδο αυτό μπορεί με τη σειρά του
να χωριστεί σε μικρότερα υποεπίπεδα (σχημα 3).
+---------------------------------+
| 3.7 Πρόγραμμα για προετοιμασία |
| και παρουσίαση διαλέξεων |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 3.6 S/W για Screen capturing |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 3.5 S/W για ανάλυση, παρουσίαση |
| και επεξεργασία TIFF |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 3.4 S/W για την εμφάνιση και |
| επεξεργασία εικόνων raster |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 3.3 S/W για τη σχεδίαση και |
| επεξεργασία εικόνων vector |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 3.2 Κατασκευή και συλλογή S/W |
| για τη μετατροπή από ένα |
| format γραφικών σε άλλο |
+- - - - - - - - - - - - - - - - -|
| 3.1 Συγγραφή του εγχειριδίου |
| της πτυχιακής |
+---------------------------------+
σχήμα 3
Το υποεπίπεδο 3.1 είναι το βιβλίο της πτυχιακής εργασίας. Στη
συνέχεια θα δούμε ποια προγράμματα αποτελούν κάθε υποεπίπεδο.
**3.2 Μετατροπή αρχείων εικόνας**
Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα προγράμματα τα οποία μετατρέπουν
τα αρχεία εικόνων από ένα Format σε ένα άλλο. Με τον τρόπο αυτό
το πακέτο CAT μπορεί να χρησιμοποιεί εικόνες που έχουν
σχεδιαστεί από άλλα πάκετα ή έχουν ψηφιοποιηθεί με την βοήθεια
διάφορων περιφερειακών (Scanner, Digitizer). Στο σχήμα 4
βλέπουμε από ποια προγράμματα και περιφερειακά μπορεί το CAT να
δεχτεί εικόνες. Στη συνέχεια, βλέπουμε όλα τα προγράμματα που
ανήκουν στη κατηγορία αυτή. Αναλυτική περιγραφή των προγραμμάτων
αυτών υπάρχει στο κεφάλαιο 5. Με "*" σημειώνουμε τα προγράμματα
τα οποία βρήκαμε έτοιμα.
TIF2CAT.EXE
CATTIFF.EXE
DIG2CVE.EXE
* MAC2TIF.EXE
* PCX2TIF.EXE
* TIF2PCX.EXE
* CONVERT.EXE
* GRAPHCNV.EXE
σχήμα 4
**3.3 Σχεδίαση και επεξεργασία εικόνων Vector**
Στην κατηγορία αυτή ανήκει το πρόγραμμα G_EDITOR.EXE. Οδηγίες
για τη χρήση αυτού του προγράμματος υπάρχουν στο κεφάλαιο 4.
**3.4 Εμφάνιση και επεξεργασία εικόνων Raster**
Τα προγράμματα που ανήκουν στην κατηγορία αυτή περιγράφονται στο
κεφάλαιο 3. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα προγράμματα :
SHOWCAPT.EXE
SHOWPACK.EXE
SHOWPICT.EXE
GETBLOCK.EXE
EDITBYTE.EXE
LASERPRN.EXE
SCRDATA.EXE
**3.5 Εμφάνιση και επεξεργασία εικόνων TIFF**
Τα προγράμματα που ανήκουν στην κατηγορία αυτή περιγράφονται στο
κεφάλαιο 1. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα προγράμματα :
SORTTIFF.EXE
SHOWTIFF.EXE
FILE2EZF.EXE
TIF2EZF.EXE
TIF2SCR.EXE
**3.6 Screen capturing**
Τα προγράμματα που ανήκουν στην κατηγορία αυτή περιγράφονται στό
κεφάλαιο 3. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα προγράμματα :
CAPTURE.EXE
CAPT_2.EXE
CAPTPRN.EXE
**3.7 Προετοιμασία και παρουσίαση διαλέξεων**
Στην κατηγορία αυτή ανήκει το πρόγραμμα EDITSHOW.EXE. Οδηγίες
για τη χρήση του προγράμματος αυτού υπάρχουν στο κεφάλαιο 6.
**ΤΕΤΑΡΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ**
Το τέταρτο επίπεδο αντιπροσωπεύει τη σχεδίαση και επεξεργασία
των εικόνων που θα χρησιμοποιηθούν κατά τη διάρκεια της
παρουσίασης. Το επίπεδο αυτό είναι το πιο κοπιαστικό και
χρονοβόρο για το χρήστη του πακέτου, αφού στο επίπεδο αυτό θα
πρέπει να σχεδιάσει (ή να ψηφιοποιήσει) και να επεξεργαστεί όλες
τις εικόνες που θα χρησιμοποιηθούν κατά την παρουσίαση της
διάλεξης. Στο επίπεδο αυτό, ο χρήστης μπορεί να χρησιμοποιήσει
όλα τα προγράμματα του πακέτου CAT.
**ΠΕΜΠΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ**
Το πέμπτο επίπεδο περιλαμβάνει τη διαδικασία κατασκευής του
"σεναρίου" της παρουσίασης. Στο επίπεδο αυτό ο χρήστης του
πακέτου καλείται να δώσει τη σειρά και τις παραμέτρους με τις
οποίες θα εμφανιστούν οι εικόνες στην οθόνη.
**ΕΚΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ**
Τέλος, το έκτο επίπεδο είναι η διαδικασία της παρουσίασης. Το
επίπεδο αυτό είναι και η κορυφή της πυραμίδας του CAT.
Τα επίπεδα πέμπτο και έκτο εκτελούνται με την βοήθεια του
προγράμματος EDITSHOW.EXE (κεφάλαιο 6).
Διαβάζοντας τον τίτλο της πτυχιακης εργασίας νομίζει κανείς ότι
πρόκειται για ένα θέμα χωρίς πολλές δυσκολίες. Στην
πραγματικότητα όμως, το θέμα παρουσιάζει σημαντικά προβλήματα,
τα κυριότερα από τα οποία είναι :
Η μεγάλη ποικιλία θεμάτων με τα οποία έπρεπε να ασχοληθούμε
(αρχεία εικόνων, TSR, τεχνικές vector graphics, data
compression, μετατροπή αρχείων εικόνων, υποστήριξη διαφόρων
περιφερειακών, κάρτες γραφικών κλπ).
Η ελλειπής βιβλιογραφία για πολλά απο τα θέματα (vector, TSR,
tiff κλπ).
Ο μεγάλος αριθμός από αρχεία εικόνων που πρέπει να υποστηρίζει
το πακέτο CAT.
Βλέπουμε λοιπόν ότι το θεμα αυτό είναι δύσκολο να καλυφθεί στα
πλαίσια μίας πτυχιακής εργασίας. Παρά τις δυσκολίες όμως,
καταφέραμε να ασχοληθούμε με όλους τους τομείς του θέματος και
πιστεύουμε ότι δώσαμε μία πολύ καλή (και το κυριότερο
εφαρμόσιμη) λύση σε μια πρώτη προσέγγιση του Computer Aided
Teaching. Πιστεύουμε ότι το θέμα αυτό έχει πολλά περιθώρια για
βελτιώσεις και προτείνουμε να δωθούν σαν θέματα πτυχιακών
εργασιών τα διάφορα τμήματα του πακέτου CAT. Οι συνάδελφοι που
θα αναλάβουν τις εργασίες αυτές έχοντας μικρότερο φάσμα θεμάτων
και σα βάση τη δική μας πτυχιακή εργασία, θα δώσουν πιο
ολοκληρωμένες λύσεις και θα κάνουν το πακέτο CAT πολύ καλύτερο.
Στο σημείο αυτό, θέλουμε να ευχαριστήσουμε όλους όσους βοήθησαν
στην ανάπτυξη και ολοκλήρωση αυτής της πτυχιακής εργασίας.
Κυρίως ευχαριστούμε τους συναδέλφους Κώστα Καλδάνη και Δέσποινα
Καλονιάτη για την απλόχερη παροχή του υπολογιστή τους, καθώς και
για τις χρήσιμες συμβουλές τους πάνω στην κατασκευή του βιβλίου
της πτυχιακής εργασίας μας.
Επίσης ευχαριστούμε τον επιβλέποντα καθηγητή μας κ. Δρ. Σ.
Λεβέντη, για την συνεχή καθοδήγηση και το ενδιαφέρον του για την
πορεία της πτυχιακής αυτής εργασίας, η οποία ξεκίνησε από
μηδενική βάση.