Основные принципы новых информационных технологий обучения. Классификация компьютерных обучающих систем Виды компьютерных обучающих систем

Проникновение информационных технологий в область обучения приводит к расширению понятийной базы, как за счет образования новых понятий, так и за счет употребления старых понятий в новом смысловом значении. Необходимость изменения смыслового содержания некоторых понятий кибернетики связано, прежде всего, с тем, что задачи управления обучением нельзя рассматривать в отрыве от состояния обучаемого. С этой точки зрения выстраиваемое в обучающих системах информационное поле и множество участников учебного процесса образуют единое целое - «самосогласованную систему». Это понятие заимствовано нами из физики, как и многие другие понятия, уже нашедшие применение в описании автоматизированных обучающих систем, не случайно. На наш взгляд между задачами автоматизации обучения и методами описания, например, квантовой системы много общего. При этом содержание понятия «кванта информации» имеет гораздо больше общего с понятием энергетического кванта, чем это принято считать.

С точки зрения информационных технологий задачу обучения можно рассматривать как перевод системы в новое качественное состояние путем конечного числа количественных преобразований.

При разработке автоматизированных обучающих систем обрабатываемая компьютером и предлагаемая пользователю информация должна оцениваться, прежде всего, с точки зрения восприятия этой информации сознанием как информации полезной для формирования личности. Иначе говоря, любая обучающая система (не обязательно автоматизированная) представляет собой семантическую информационную систему (СИС) . В связи с этим целесообразным, на наш взгляд, является выделение таких кибернетических элементов, которые принято называть информационными потоками , уточнив, однако, это понятия в применении к СИС.

Под семантическим информационным потоком в обучении (СИПО) мы будем понимать такую последовательность изменений наших знаний, которая только во всей своей совокупности воспринимается сознанием как определенный шаг в развитии личности, т. е. обеспечивает переход личности в новое качество.

На вход обучающей системы поступает информация, организованная по принципу «элементарного многообразия»: множество бит информации равномерно обрабатывается в течение времени. Биты информации, задаваемые на числовой оси x и такты обработки прерываний, задаваемые генератором можно рассматривать как координаты некоторого «пространственно-временного» многообразия {x, t} - однородного пространства экранных событий.

Обработка информации с целью обучения - это нарушение однородности многообразия, превращение его в некое, возможно метрическое, пространство. Чтобы понять, какие именно изменения происходят в непрерывном потоке информации в процессе ее подготовки к восприятию с экрана компьютерного монитора, рассмотрим основные операции над информационным пространством, диктуемые задачами обучения.

1. Разметка информационного пространства - разделение информационного пространства на СИПО.

2. Форматирование СИПО - задание единичного элемента, единицы измерения информационного потока по отношению к процессу обучения.

3. Квантование СИПО. Под квантованием СИПО мы понимаем его разложение на некоторые базисные составляющие, отвечающие заранее заданным свойствам, зависящим от особенностей компьютерного представления информации, задач обучения, особенностей восприятия. При этом саму процедуру квантования целесообразно разложить на две составляющие:

1. последовательное квантование - разбиение на части "длины" информационного потока (long-квантование);
2. параллельное квантование - расслоение отдельных long-квантов на слои - flaky-кванты по пути углубления представления об элементе информационного потока.

4. Распределение СИПО. В процессе обучения потребность в различных квантах различна, и это обстоятельство заставляет решать задачу распределения информационного потока по области компьютерного представления знаний (строки, фреймы, окна).

5. Конкатенация (соединение) СИПО. Содержание термина аналогично его смыслу в программировании. Речь идет как о соединении отдельных слоев long-квантов одного и того же СИПО, так и о соединении по некоторым квантам (как long, так и flaky) различных СИПО. Как правило, конкатенация внутри одного и того же СИПО обусловлена использованием различными long-квантами одних и тех же flaky-квантов.

6. Шлюзование информационного потока - приостановка потока новой информации для корректировки базовых знаний, необходимых для понимания дальнейших рассуждений.

7. Слияние информационных потоков - образование нового информационного потока на основании результатов, полученных в нескольких независимых СИПО.

Задачу квантования СИПО полезно уточнить, исходя из принятого в физике понимания кванта энергии. Под квантом энергии в физике (квантом электромагнитного поля) понимается энергетическая порция, которая излучается, перемещается в пространстве и поглощается только целиком, как единое целое - корпускула. При этом свойство поглощения кванта зависит от соотношения между энергией кванта и возможностями поглощающей системы, т.е. энергия кванта, поглощаемого системой, есть свойство не только кванта, но и поглощающей системы. В существующей трактовке кванта информации это основное свойство энергетического кванта отсутствует вообще. Но именно это свойство позволяет говорить о квантовой системе. Обучаемые, помещенные в информационное пространство, представляют собой многоуровневую систему, требующую для своего качественного изменения усвоение различного количества информации, т.е. квантов различной информационной энергии. С этой точки зрения экранная страница текста, формула, рисунок не могут рассматриваться как инвариантные понятия квантов информационного потока. В соответствии с понятием семантической информации квантом информации следует считать только такую совокупность данных, которая обязательно изменяет состояние наших знаний, а с точки зрения обучения изменить состояние знаний может только усваиваемая порция информации. Усвоена же порция информации может быть только тогда, когда все данные из этой порции понятны обучаемому. Таким образом, даже при одинаковой предыстории обучения для одного может быть понятна формула без дополнительных пояснений, для другого - с дополнительными пояснениями, для третьего необходимо разъяснение терминологии, используемой в пояснении. Такое понимание кванта информации значительно сближает его с понятием кванта энергии. Очевидно, что при определенных размерах информационного кванта не имеет смысла вообще говорить о возможности его поглощения, т.е. усвоения.

Следует, однако, отметить, что человеку как элементу учебного процесса свойственно самому разбивать информацию на кванты с целью ее полного усвоения. При этом ему приходится решать дополнительные задачи сортировки имеющейся информации и поиска недостающей информации. Решение именно этих задач и следует возлагать на автоматизированные обучающие системы. Рассмотренное выше уточнение семантических операций над семантической информацией, исходя из задач обучения, позволяет на наш взгляд лучше организовать процесс подготовки исходного материала для его использования в автоматизированных обучающих системах.

Литература

1. Горовенко Л.А. Построение информационно-образовательной среды с элементами искусственного интеллекта: Дис.... канд. техн. наук. Краснодар, 2002. - 167 с.
2. Соломатин Н.М. Информационные семантические системы. - М.: Высшая школа, 1989. - 127с.

Библиографическая ссылка

Современные условия развития образовательной системы Российской Федерации предполагают модернизацию технологии обучения в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта третьего поколения. Ключевым критерием качества обучения студентов становится их компетентность в различных сферах будущей деятельности. Для подготовки специалиста, отвечающего современным требованиям, необходимо внедрять в процесс обучения новые педагогические технологии с применением современных компьютерных и мультимедийных средств.

Технологические основы разработки компьютерных обучающих систем базируются на идеях, взятых из различных областей науки:

Из теории управления используются системный подход, алгоритмизация действий, формализация функций, непрерывный контроль выполнения действий, обратная связь.

Из психологии следует выделить подход к формированию умственной деятельности через внешние воздействия - явление интериоризации, учет индивидуальных особенностей обучаемого.

Из педагогики можно отметить личностно-деятельностный подход к обучению; детализацию и

пошаговую подачу материала; рациональное сочетание индивидуальных, групповых (малых групп) и коллективных форм организации обучения; видоизменение роли преподавателя.

Разработка технологии создания компьютерных обучающих систем преследует цель выявления общих закономерностей с целью использования на практике наиболее эффективных и экономичных производств компьютерных средств обучения.

Разработанная технология создания компьютерных обучающих систем позволяет получить следующие результаты:

Создание технических условий для снижения сроков разработки, улучшения качества и надежности программ обучения и контроля;

Создание предметно-независимых компьютерных обучающих систем, позволяющих преподавателю, не

являющемуся специалистом в области программирования, осуществлять подготовку компьютерных курсов обучения и контроля, авторское сопровождение и обновление материала;

Предоставление возможности организационного и методического обеспечения самостоятельной работы обучающегося и формирования навыков самообразования.

При разработке компьютерных обучающих систем необходимо выделить два самостоятельных направления: разработка, непосредственно, компьютерной программной системы и разработка обучающего материала.

Разработка компьютерной программной системы включает следующие этапы:

Моделирование познавательной деятельности обучающегося с учетом разного уровня подготовленности, необходимости интерактивной работы и индивидуального темпа обучения;

Моделирование поисковой деятельности обучающегося, раскрывающей современные возможности средств компьютерной техники, средств телекоммуникационной связи и нарастающего объема информационных ресурсов;

Непосредственная разработка компьютерной программы или инструментальной программной среды для подготовки автоматизированных курсов обучения и контроля с учетом дидактических возможностей современной компьютерной техники;

Испытание программы с позиции проверки ее работоспособности и достижения запланированных результатов обучения;

Доводка, корректировка алгоритма программы и программного кода.

Разработка обучающего материала для компьютерных обучающих систем должна решать следующие задачи:

обоснование целесообразности применения компьютера для изучения конкретного учебного материала;

Рассмотрение конкретной темы, при изучении которой использование компьютера позволяет расширить знания о предмете, узнать новые свойства объекта, наблюдать развитие процесса в условиях, недоступных для реализации в обычном виде;

Осуществление глубокого структурирования, детального изучения дидактических компонентов обучающего материала, обеспечение ссылок при обращении к другим разделам предмета;

Наличие различных обучающих заданий, отличающихся по целям, структуре, последовательности, сложности и формам представления;

При внедрении компьютерных обучающих систем в образовательный процесс следует обратить внимание не только на разработку моделей организации групповых занятий, но и на разработку рекомендаций для преподавателя, реализующего новые функции автоматизированного обучения, и для студентов, которые получают новые возможности при организации самостоятельной работы и самообразовании. Также важным является разработка методики совершенствования компьютерных обучающих систем на основании непрерывного мониторинга эффективности работы обучающихся в новой образовательной среде.

Принципы, обеспечивающие развитие компьютерных технологий обучения, можно разделить на четыре группы: психолого-педагогические, дидактические, технологические и организационно-коммуникативные.

Рассмотрим психолого-педагогические принципы развития компьютерных обучающих систем:

1.Принцип проявления интереса к обучению – это принцип, основанный на внутренней потребности личности к развитию. Компьютерные технологии обучения воздействуют на внешние рецепторы мыслительной деятельности, усиливая мотивацию обучающегося в достижении учебных и познавательных целей.

2. Принцип индивидуализации обучения. Этот принцип позволяет обеспечить организацию управления познавательной деятельностью с учетом индивидуальных особенностей обучающегося с учетом индивидуальных особенностей обучающегося(скорость и тип мышления, уровень его способностей и начальной подготовленности в данном предмете изучения).

3. Принцип поисковой активности обучающегося. Приобретение новых знаний в процессе поиска информации позволяет решать главную задачу педагогики - научить обучающегося учиться.

4. Принцип личной ответственности направлен на реализацию задач самостоятельной работы обучающегося.

5. Принцип самооценки и самореализации. При использовании компьютерных технологий обучения реализуются индивидуальные качества обучающегося: самоутверждение, способность к самоконтролю и самостоятельной познавательной деятельности.

6. Принцип объективности оценки результатов обучения. Объективность оценки учебных достижений обеспечивается следующими факторами. Стандартизация программ обучения и контроля, индивидуальность и независимость прохождения обучения и процедуры контроля, исключение субъективных факторов в процессе обучения и контроля со стороны преподавателя.

7. Принцип непрерывности процесса образования. Технологии компьютерного обучения способствуют развитию такого важного качества обучающегося, как необходимости непрерывного повышения своего культурно-образовательного уровня в течение всей жизни. Эту педагогическую задачу решают технологии дистанционного обучения.

Наиболее важными дидактическими принципами развития компьютерных обучающих систем являются следующие:

1. Принцип целостности обучения. Основные составляющие этого методологического принципа: подходы к обучению и взаимодействию обучающего и обучающегося; принцип целостности обучения, принцип иерархии познания; принцип единства обучающей и учебной деятельности.

2. Принцип научности компьютерных технологий обучения реализуется непосредственно при их использовании, так как современное развитие информационных, компьютерных и коммуникационных технологий происходит благодаря внедрению научных достижений.

3. Принцип иерархичности структуры целей и содержания изучаемого материала. Это принцип вытекает из иерархичности процесса познания, требующего многоуровневого изучения объекта.

4. Принцип формализации. Разработка методов формализации и представления учебного материала при

компьютерном обучении позволяет достичь однозначности, компактности и технологичности любого обучающего материала, заданий для компьютерного контроля.

5. Принцип наглядности и доступности. Использование возможностей мультимедийных компьютерных технологий подготовки демонстрационного материала на основе использования разных сред (статической и динамической графики, анимации, аудиосред, сред моделирования и т.д.) позволяет значительно повысить наглядность изучаемых явлений, процессов и объектов.

6. Принцип свободных траекторий обучения. Возможность построения технологии разноуровневого и многоуровневого обучения, применение интерактивного режима работы компьютерных систем позволяют предложить гибкие обучающие системы.

7. Принцип связи теории и практики. Гиперссылки позволяют связать теоретический и практический материалы, предоставив обучаемому возможность обращения к необходимой теоретической информации при выполнении практических заданий и, наоборот, закрепления теоретического материала через практические примеры.

1. Принцип системности. Принцип системного подхода определяет методологию компьютерных технологий обучения, которая опирается с одной стороны на дидактику, психологию и социологию, а с другой стороны на теорию управления, информатику, системотехнику, эргономику, дизайн и ряд других областей науки и техники.

2. Принцип моделирования учебных действий обучающегося в компьютерной среде, моделирования изучаемых явлений и процессов.

3. Принцип опосредованности общения основных субъектов образовательного процесса с помощью создания компьютерной среды и коммуникационных технологий, обеспечивающих возможность работы в on- и off-line режимах.

4. Принцип интерактивности обучения обеспечивается с помощью специальных средств и оперативной обратной связи компьютерной системы обучения на действия всех субъектов образовательного процесса.

5. Принцип адаптивности алгоритмов управления учебной деятельностью обучающегося обеспечивает учет индивидуальных особенностей обучающегося.

6. Принцип открытости системы к подключению других систем и модулей. Этот принцип позволяет вести непрерывное совершенствование компьютерных систем обучения как технологической основы современного обучения.

7. Принцип вариативности позволяет создавать технологическую оболочку, в которой возможно непрерывное обновление учебной информации, рекомендаций по выполнению обучающих заданий и другое.

В завершении рассмотрены организационно-коммуникативные принципы развития компьютерных обучающих систем:

1. Принцип свободного доступа к информационному материалу.

2. Принцип территориальной и временной независимости при организации обучения.

3. Принцип широкой аудитории обучения.

5. Принцип индивидуальности и коллективности при организации обучения.

6. Принцип взаимодействия субъектов образовательного процесса в on- и off-line режимах.

7. Принцип интегрированности образовательных ресурсов и средств обучения в единое информационное и образовательное пространство.

Рассмотренные основы компьютерных технологий обучения позволяют сформулировать комплекс задач, решение которых является обязательным условием создания оптимальных компьютерных обучающих систем.

Использование компьютерных обучающих систем способствует формированию информационно-коммуникационной компетенции обучаемых, развитию их познавательных навыков, творческого мышления, умения самостоятельно оценивать и конструировать полученные знания, уверенно ориентироваться в информационном пространстве. Компьютерные и мультимедийные средства предоставления учебного материала также позволяют компенсировать недостаточное материальное оснащение специальных кабинетов и лабораторий.

Список литературы

1. Баранов, С.А., Голодков, Ю.Э., Демаков, В.И., Ларионова, Е.Ю., Кургалеева, Е.Е. «Особенности методики обучения с использованием современных информационных технологий» // Вестник ВСИ МВД России. – ФГКОУ ВПО ВСИ МВД России, 2014. – №3 (70). – С. 47–54.

2. Красильникова, В.А. Использование информационных и коммуникационных технологий в образовании: учебное пособие / В.А.Красильникова.–Оренбург: ОГУ, 2012. - 291 с.

3. Кургалеева, Е.Е. Роль информационных технологий в становлении субъектной позиции курсанта вуза МВД при изучении дисциплин информационно-правового цикла // Вестник Восточно-Сибирской государственной академии образования: серия «Педагогические науки»; ВСГАО. – Иркутск: Изд-во Иркут. Гос. Ун-та, 2013. – Вып. 18. – С.57-59.

История появления программ компьютерного обучения

Компьютерные технологии обучения в педагогике появились с появлением промышленных компьютеров в образовательных учреждениях. Первой обучающей системой на основе мощной ЭВМ фирмы Control Data Corporation была система Plato, разработанная в США в конце 1950-х гг., которая развивалась в течение 20 лет. Массовым создание и использование обучающих программ стало с начала 1980-х гг. с появлением и широким распространением персональных компьютеров. С тех пор применение ЭВМ для математических расчетов было оттеснено на второй план, а основным их применением стали образовательные функции и обработка текстов и графики.

С появлением примеров программ компьютерного обучения к их созданию приступило огромное количество педагогов, в основном специалистов по техническим наукам. В разрабатываемых программах реализовывался практический опыт преподавания конкретных дисциплин с помощью персональных компьютеров. В силу того, что педагоги-теоретики долгое время не принимали участие в разработке принципов этого нового направления в обучении, до сих пор нет общепризнанной психолого- педагогической теории компьютерного обучения. Таким образом, компьютерные обучающие программы создаются и применяются без необходимого учета принципов и закономерностей обучения.

Возможности компьютерных обучающих систем

Современный персональный компьютер может находить применение в обучении практически всем обучающим дисциплинам.

Возможности персонального компьютера в обучающей деятельности состоят в:

• интерактивном (диалоговом) режиме работы;
• «персональности» (небольшие размеры и доступная стоимость, которые позволяют обеспечить компьютерами учебный класс);
• высоких графических и иллюстративных возможностей;
• простоте управления;
• легкость регистрации и хранения информации о процессе обучения учащегося;
• возможность копирования и размножения обучающих программ.

При использовании персонального компьютера в качестве обучающего средства, его технические возможности:

• активизируют учебный процесс;
• индивидуализируют обучение;
• смещают акценты от теоретических знаний к практическим;
• повышают наглядность в предъявлении материала;
• повышают интерес учеников к обучению.

Диалоговый характер работы компьютера и его персональность позволяет активизировать обучение. При традиционном классном обучении на уроке активно работает 20–30% учащихся. При обучении в компьютерном классе работа с компьютерной обучающей программой стимулирует учеников к деятельности и позволяет контролировать ее результаты.

При организации компьютерного обучения каждый ученик может выбирать подходящий для него темп обучения. Для более глубокого и тонкого учета индивидуальных особенностей учащихся разработаны компьютерные программы, с помощью которых ведется обучение – педагогические программные средства (ППС):

• проведение начального теста дает возможность программе определить уровень обученности ученика, что позволяет соответственно этому уровню предлагать теоретический материал, вопросы и задачи, подсказки и помощь;
• легкий (базовый) уровень позволяет обучить слабых учеников, изложить теоретические сведения максимально упрощено, представить легкие вопросы и задачи, помощь имеет вид прямой подсказки;
• сложный уровень для обучения сильных учеников: теория излагается углубленно, предлагается решение творческих задач, которые требуют изобретательности и интуиции, помощь имеет вид наводящего на правильный путь сообщения.

Между легким и сложным уровнем обучающая программа может учитывать более тонкое деление подготовленности учащихся.

Определение 1

Компьютерные обучающие системы (КОС) – это специально разработанные программные модули, которые применяются в образовательном процессе и предназначены для управления познавательной деятельностью обучаемого, формирования и совершенствования его профессиональных знаний, умений и навыков.

Виды компьютерных обучающих систем

Существуют следующие виды КОС:

Интерактивная обучающая система – это компьютерная программа, которая предназначена для обучения и проверки знаний обучаемого в диалоговом режиме с применением современных средств компьютерного дизайна и технологии мультимедиа.

Интерактивная обучающая система может работать в нескольких режимах:

• Обучение – предоставляет учебно-теоретический материал, оснащенный рисунками, схемами и видеофрагментами. В конце каждого раздела размещаются контрольные вопросы.
• Экзамен – режим проверки усвоения полученного материала, формирование оценки;
• Помощь – сведения об обучающей системе;
• Лектор – формирование преподавателем демонстрационного блока из рисунков, фотографий, видеофрагментов, которые входят в обучающую систему;
• Статистика – вывод информации об успеваемости обучаемого при работе с обучающей системой.

1. Тренажер-имитатор – компьютерная обучающая программа, которая моделирует технологические ситуации при работе технологического оборудования и которые требуют управляющих воздействий персонала.

   Тренажеры-имитаторы также могут работать в нескольких режимах:

   • Навыки работы – предназначен для обучения управлением имитируемым технологическим оборудованием. Сначала все действия выполняются Мастером, а затем предполагается их самостоятельное повторение.
   • Обучение – происходит управление технологическим оборудованием с целью приведения технологических параметров к нужному значению.
   • Экзамен – для выполнения тех же технологических задач, что и в режиме Обучение, но без помощи Мастера и с ограничением по времени.
   • Помощь – сведения о работе с тренажером-имитатором.

   Преимущества тренажеров-имитаторов:

   • максимально приближены к реальной обстановке при использовании графического 3D-моделирования технологических объектов и полномасштабного математического моделирования всех физико-химических процессов;
   • дают возможность задавать и корректировать управляющие действия, контролировать все параметры по показаниям приборов на экранах дисплеев на технологической установке в лаборатории;
   • предоставляют возможность выполнять учебно-тренировочную задачу с помощью Мастера, подсказывающего следующее действие;
   • выполнение анализа действий ученика с выведением оценки каждого действия и протокола решения учебно-тренировочной задачи.

2. Обучающие-контролирующие системы и автоматизированные системы контроля знаний.

3. Электронный учебник.
4. Интерактивный учебный видеофильм.

Интерактивная обучающая система и тренажер-имитатор обладают максимальной информативностью, которая позволяет достичь наибольшей эффективности преподавания материала. С их помощью можно организовывать обучение и осуществлять контроль за результатом использования.

Замечание 1

Компьютерные обучающие системы стали обязательным компонентом учебного процесса, в связи с чем возникает все больше вопросов по их использованию. Особенно это касается краткосрочного обучения. Дистанционное обучение с помощью сетей Интранет и Интернет предоставляет учащимся использовать обучающие системы самостоятельно, при этом промежуточный и итоговый контроль за усвоением материала может проводится в традиционном очном режиме непосредственно на аудиторных занятиях с преподавателем.

Преимуществом использования компьютерных обучающих систем в учебном процессе является предоставление возможности оперативной переработки их содержимого, что соответствует высокому темпу технического прогресса и модернизации оборудования.

с учетом истории развития компьютерного обучения различают два вида компьютерных обучающих систем: традиционные и интеллектуальные. Основные особенности интеллектуальных обучающих систем (ИОС): управление учебной деятельностью с учетом всех ее особенностей на всех этапах решения учебной задачи, начиная от постановки и поиска принципа решения и заканчивая оценкой оптимальности решения; обеспечение диалогового взаимодействия, как правило, на языке, близком к естественному. В ИОС индивидуализированное обучение осуществляется на основе динамической модели учащегося. Благодаря тому, что компьютер может объяснить свои действия, а учащийся получает возможность увидеть результаты этих действий, появляются новые возможности в осуществлении учащимися рефлексии своей деятельности. Допускается постановка учащимися учебных задач и управление процессом их решения. ИОС позволяют обеспечить распределение управляющих функций между компьютером и учащимся, передавая последнему, по мере формирования учебной деятельности, новые обучающие функции и обеспечивая тем самым оптимальный переход от учения к самообучению. В ИОС, в отличие от традиционных систем компьютерного обучения, решения заранее не программируются, а в соответствии с заложенной в нее системой правил организуют управление учебной деятельностью как эвристический процесс. Наряду с ИОС, в состав которых входят экспертные системы, широкое распространение получили так называемые пассивные ИОС (компьютерные учебные среды, микромиры), построенные по принципу «учение без обучения» (ЛОГО). Система компьютерного обучения включает техническое (компьютер), программное и учебное обеспечение. Процесс обучения может поддерживаться многими программами. Комплекс программ, выполняющих одну или несколько взаимосвязанных функций в процессе обучения, называют модулем. ИОС содержат, как правило, следующие модули: эксперт, педагогический модуль (обеспечивающий управление учением), модель учащегося, пользовательский интерфейс.

Как правило, элементы программируемого обучения входят в состав автоматизированных обучающих систем (АОС). Эти системы представляют собой комплексы научно-методической, учебной и организационной поддержки процесса обучения, проводимого на базе компьютерных или, как их также называют, информационных технологий. С позиций современной дидактики введение информационной среды и программного обеспечения внесло огромное количество новых возможностей во все области процесса обучения. Компьютерные технологии предстааляют собой принципиально новые средства обучения. За счет своего быстродействия и больших резервов памяти они позволяют реализовы-вать различные варианты сред для программированного и проблемного обучения, строить различные варианты диалоговых режимов обучения, когда так или иначе ответ учащегося реально влияет на ход дальнейшего обучения.

Вследствие этого современный педагог с неизбежностью должен осваивать новые образовательные подходы, опирающиеся на средства и методы индивидуального компьютерного обучения. В общем случае педагог получает доступ к компьютерным средствам, информационной среде и программным продуктам, предназначенным для обеспечения преподавательской деятельности. Все эти средства образуют комплексы автоматизированных обучающих систем.

В рамках автоматизированных обучающих систем на сегодняшний день решается ряд задач обучения. В первую группу можно отнести задачи проверки уровня знаний, умений и навыков учащихся до и после обучения, их индивидуальных способностей, склонностей и мотиваций. Для таких проверок обычно используют соответствующие системы (батареи) психологических тестов и экзаменационных вопросов. К этой же группе относятся задачи проверки показателей работоспособности учащихся, что осуществляется путем регистрации таких психофизиологических показателей, как скорость реакции, уровень внимания и т.д.

Вторая группа задач связана с регистрацией и статистическим анализом показателей усвоения учебного материала: заведение индивидуальных разделов для каждого учащегося, определение времени решения задач, определение общего числа ошибок, классификация типов индивидуальных ошибок и т. д. К этой же группе логично отнести решение задач управления учебной деятельностью. Например, задач по изменению темпа предъявления учебного материала или порядка предъявления учащемуся новых блоков учебной информации в зависимости от времени решения, типа и числа ошибок. Таким образом, эта группа задач направлена на поддержку и реализацию основных элементов программированного обучения.

Третья группа задач АОС связана с решением задач подготовки и предъявления учебного материала, адаптации материала по уровням сложности, подготовки динамических иллюстраций, контрольных заданий, лабораторных работ, самостоятельных работ учащихся. В качестве примера уровня таких занятий можно указать на возможности использования различных инструментов информационных технологий. Другими словами, использования программных продуктов, дающих возможность формирования различных сложных лабораторных или других практических работ. Например, таких, как сборка "виртуального" осциллографа с последующей демонстрацией его возможностей по регистрации, усилению или синхронизации различных сигналов. Аналогичные примеры из области химии могут касаться моделирования взаимодействия сложных молекул, поведения растворов или газов при изменении условий эксперимента.

Техническое обеспечение автоматизированных обучаюшихси-стем основано на локальных компьютерных сетях, включающих автоматизированные рабочие места (АРМ) учащихся, преподавателя и линии связи между ними (рис. 10.1). Рабочее место учащегося, кроме монитора (дисплея) и клавиатуры, может содержать принтер, такие элементы мультимедиа, какдинамики, синтезаторы звуков, текстовые и графические редакторы. Цель всех этих тех-нических и программных средств состоит в обеспечении учащихся средствами решения, справочным материалом и средствами регистрации ответов. Оснащение центрального рабочего места преподавателя включает в себя существенные дополнительные технические и программные элементы, позволяющие регистрировать ин

Рис. 10.1. Общая схема замкнутого контура управления в системе "педагог - учащийся". Программное обеспечение автоматизированных рабочих мест преподавателя и учащегося (АРМП и АРМУ) дает возможность реализации различных вариантов автоматизированных обучающих систем, в том числе систем программированного обучения, основанных на учете индивидуальных трудностей обучения и выдаче персональных заданий

дивидуальные ответы учащихся, вести статистику типов ошибок, выдавать индивидуальные задания и оказывать корректирующую помощь. Расширенные варианты автоматизированных обучающих систем могут иметь выход в пространство Интернета, доступ к базам данных по различным предметным областям, электронную почту.