Toolbox (программное обеспечение) - Toolbox (software)

Ящик для инструментов
Логотип ToolboX SVG.svg
Разработчики) Франсиско Вико из Университета Малаги
Начальная версия 2016 г.
Написано в GNU Octave
Операционная система Ubuntu , Stretch , Raspbian , Lubuntu , Guadalinex
Тип Образовательное программное обеспечение
Лицензия Стандартная общественная лицензия GNU v3
Веб-сайт Официальный сайт ToolboX

ToolboX - это интегрированная среда разработки, предназначенная для введения компьютерного программирования в академические предметы, изначально не обладающие компетенциями в этом вопросе. Его конструкция основана на предпосылке, что при решении задачи ученик выполняет последовательность вычислений (т. Е. Выполняется алгоритмически ), которая может быть выражена на компьютерном языке, аналогично тому, как это делается на ноутбуке или доска.

Помимо среды и академического содержания, ToolboX собирает данные об использовании учащимися и обрабатывает их с помощью алгоритмов больших данных на основе искусственного интеллекта (только в Андалузском регионе миллион студентов имеют доступ к этому инструменту после интеграции в Guadalinex и Репозитории Guadalinfo ). Эти методы позволяют получить знания о студенческом сообществе, которые впоследствии могут быть использованы для улучшения обучения и планирования ресурсов. В качестве примеров этих знаний можно предвидеть одаренных студентов, СДВГ и дислексию.

Функционирование

ToolboX - это дидактический ресурс, который учителя могут использовать в классе или в компьютерном классе. Когда программа запускается, она показывает простую среду разработки, состоящую из окна команд , текстового редактора для написания программы и необязательного графического окна. Выбрав список задач, ученик должен решить каждую из них, написав программу. Он также предоставляет команды помощи (для выполнения в командном окне) и другие команды для отладки и запуска программы. Когда решение, вычисленное программой, является правильным, она показывает следующую проблему, пока не будет заполнен весь список.

Примеры задач в ToolboX: пример кода (вверху), показывающий командные и графические окна слева и редактор программы справа; и математика (внизу), только с окнами команд и редактора.

Используемый язык программирования - GNU Octave , поскольку он является языком научного программирования, широко используемым в образовании, науке и технике.

Определение проблемы

ToolboX основан на понятии проблемы, чтобы представлять проблемы широкого круга академических предметов. Определение включает в себя такую ​​информацию, как утверждение, подсказки или помощь вики, его (буквенное) цифровое решение, предлагаемые программы (на разных языках) и сообщение, которое можно взять домой после решения задачи. Отношения проблем (или модулей) представляют собой просто списки с именами файлов в формате JSON . 

 {
 "class": "wordproblem",
 "statement": "Determine $$ \left(\frac{2}{3}\right)^2$$",
 "solution":  "4/9",
 "tip"    : ["Raise numerator and denominator to the same power."],
 "keyword": ["mathematics", "rationals"],
 "wiki"   : ["\poweroffraction"],
 "hint" : {
   "js"    : "",
   "octave": ""
 },
 "program" : {
   "js"    : "
 numerator   = pow(2, 2);
 denominator = pow(3, 2);
 solution = numerator / denominator;
 },
   "octave": "
 numerator   = 2^2
 denominator = 3^2
 solution = numerator / denominator"
 },
 "takehomemessage": "The power of a fraction derives from the product of fractions.",
 "author": "ToolboX",
 "URL"   : "toolbox.uma.es",
 "CC"    : "BY-NC-SA 3.0"
 }

Установка

ToolboX можно установить в андалузских общественных центрах из репозитория Guadalinex , а также в андалузской сети сельских центров Guadalinfo . Программу также можно установить из этих сетей двумя способами:

С файлом deb

На компьютере с дистрибутивом Linux на основе Debian (например, Ubuntu , Stretch , Raspbian , Lubuntu ) ToolboX можно установить из файла deb, выполнив следующие действия:

История версий Ubuntu # Ubuntu 16.04 LTS (Xenial Xerus) 

$ wget -N --quiet toolbox.uma.es/download/toolbox_latest.deb
$ sudo apt-get update
$ sudo dpkg -i toolbox_latest.deb
  dpkg: dependency problems prevent ... 
  [other messages]
$ sudo apt-get -f install
  [other messages]
  Setting up [dependency]
  ...

История версий Ubuntu # Ubuntu 18.04 LTS (Bionic Beaver) 

$ wget -N --quiet toolbox.uma.es/download/toolbox_latest.deb
$ sudo apt-get update
$ sudo gdebi toolbox_latest.deb
  ...

С файлом ISO

Файл ISO необходимо сначала загрузить, а затем установить UNetbootin . Затем подключается флеш- накопитель (+4 ГБ), запускается UNetbootin, и файл ISO записывается как живая версия с постоянным хранилищем (этот процесс стирает флеш-накопитель, который необходимо заранее скопировать, если необходимо):

  1. выберите загруженный файл ISO
  2. укажите размер постоянного хранилища (необязательно), например 1000 МБ
  3. выберите устройство, к которому подключен флэш-накопитель.

Когда процесс копирования завершается, система перезагружается с активной версии на флеш-накопителе, который выбран в качестве метода загрузки (для этого может потребоваться прервать перезапуск вначале нажатием специальной клавиши, например ESC , F2 или F9 на ПК или клавишу Alt на Mac), чтобы получить доступ к BIOS и выбрать предпочтительный метод загрузки . После загрузки системы из живой версии в главное меню можно получить доступ из верхнего левого угла, а ToolboX можно найти в категории « Программирование ».

Инструкции для пользователя

После запуска ToolboX экран разделен на три области: системная консоль , текстовый редактор и графическое окно. Путем ввода команд «задача» или «справка» в консоли можно получить информацию о модулях задач и списке доступных команд. После загрузки задачи с помощью команды «задача», «подсказка» и «вики» может быть предоставлена ​​дополнительная информация. Каждая задача решается путем набора программы в текстовом редакторе и ее запуска с помощью команды go в консоли.

Распределение

В версии 0.0 он был ориентирован на испанскую образовательную систему и включал списки задач по всем доуниверситетским предметам. Он был распространен на USB-накопителе, предоставленном студентам, на который инструкторы могут подать заявку онлайн. Этот диск содержит живой дистрибутив Linux , интерпретатор языка программирования GNU Octave , а также ToolboX и необходимое программное обеспечение.

ToolboX в настоящее время распространяется под лицензией GNU GPLv3. Его первая версия включает в себя репозиторий заданий по нескольким предметам довузовского образования (математика, физика и химия). Исходный код доступен в публичном репозитории.

Смотрите также

использованная литература