Эволюция и проблемы повышения эффективности средств компьютерного обучения Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Раздел 8 Проблемы образования

УДК 658.512

Е.В. Нужное

ЭВОЛЮЦИЯ И ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СРЕДСТВ КОМПЬЮТЕРНОГО ОБУЧЕНИЯ

Программно-методические средства компьютерного обучения прошли в своем развитии путь, достаточный для комплексной оценки их как важнейшей составляющей электронных образовательных ресурсов. Подобная оценка важна еще и потому, что при наличии, постоянном развитии и появлении новых их «изобразительных средств» - информационных технологий визуализации и поддержки «динамических представлений» - сегодня наметилось определенное отставание качества и эффективности разрабатываемых средств компьютерного обучения от потребностей обучаемых и преподавателей. Основные моменты эволюции средств компьютерного обучения отражены в табл.1 [1-3].

Таблица 1

Эволюция средств компьютерного обучения__________________

Класс средств (в порядке появления) Представители Характерные особенности, элементы

(1) (2) (3) (4)

1. - - пьютерные учебные программы Программные тре, -ры, имитаторы, программы тестового контроля знаний и умений. Используются простейшая графика и динамические представления, реализованные программным способом.

2. Компьютерные - граммы (КОП) Автоматизированные обучающие модули (АОМ) по уз, -ным, слабо иллюстрированным темам, - ные учебные курсы () Начинают использоваться гипертекст и простейшая . Отсутствуют программные средства удобной разработки иллюстраций. - ция и дифференцированная детализация материала.

Класс средств (в порядке появ) Представители Характерные особенности, элементы

(1) (2) (3) (4)

3. Системы и среды компьютерного обучения (СКО) Электронные (ком) - ки, лабораторные практикумы, демонстраторы эффектов и , (- , - нологи-ческие и т.п), справочники, энцик- , и «решебники». Особый акцент делается на качество представления учебных материалов на основе широкого использования технологий и сред мультимедиа (аудио, ви, ), -, -. Появляется новое средство - теля с системой - браузер. Появляются встроенные - ва разработки и организации учебного процесса . Появляются развитые подсистемы контроля знаний.

4. Интеллектуальные СКО СКО, включающие средства адаптации к - , - , , подсистемы распознавания образов, -- го языка и др. Подобные средства развиваются исключительно медленно (главным образом в научных разработ-). Практически отсутствуют доступные промышленные ( ) -ные компоненты: оболочки экспертных систем, , -торы текста и т.п.

5. Системы дистан- ( ) Серверные системы , обеспечивающие обучение по одной или нескольким (обычно близким) специальностям. Появляются в результате широкого использования технологий локальных и глобальных сетей. - ность их использования по .

6. - разовательные структуры и среды Виртуальные лабо-, -ные кафедры, виртуальные образовательные учреждения (университеты). - ванные базы данных и средства поддержки учебного процесса.

Архитектура СКО, упомянутой в табл.1, может иметь вид, представленный на рис.1, и возможности защиты, выделенные в табл.2. Здесь +/- - наличие/отсутствие доступа, - доступ для чтения/записи [4,5].

Обучаемый

Преподаватель

Администратор

М О Н И 1 О Р

Подсистема 1 Подсистема 2 Подсистема 3 Подсистема 4 Подсистема 5

Представле- Контроля зна- Оценки (слркебная) ()

ния учебно- нии обучаемых результатов Преподавателя -

методиче- контроля тора

ских мате- знании

риалов

ЬЛЗЛ ДАННЫХ

Раздел А: Раздел В: Раздел С: Раздел Э: Раздел Е: Раздел Б:

- Данные Результаты Данные для оцен- Результаты -

- - контроля ки результатов оценки -

екие мате- троля иые

риалы знании

Рис.1

2

Возможности защиты СКО, основанной на ограничении доступа

Категория Подсистемы СКО | Разделы БД

пользователей 1 2 3 4 5 А В С Б Е Е

Обучаемый + + - - - Я - - - - -

Преподава- тель + + - + - ЯШ ЯШ Я ЯШ Я -

Администра- тор + + + + + Я Я Я Я Я ЯШ

рис.2.

Простейшая архитектура СДО, также упомянутой в табл.1, представлена на

Рис.2

Организация СДО может использовать один из типовых вариантов 2-4 архитектуры «клинт-сервер», показанных на рис.3.

1. Хост-терминал 2. Сервер БД 3. Сервер приложений 4. Доступ к удаленным данным 5.Автономны е вычисления

КЛИЕНТ Интерфейс Интерфейс Логика Интерфейс Логика Интерфейс Логика Данные Интерфейс Логика Данные

СЕРВЕР Интерфейс Логика Данные Логика Данные Логика Данные Данные Данные

Рис.3

Сравнение возможностей СКО и СДО позволяют выявить основные проблемы их реализации и использования, что отражено в табл 3.

Таблица 3

_______________________ Основные проблемы СКО и СДО__________________________

Фактор Проявление Способ решения проблемы

СКО СДО

1. Присутствие преподавателя + — Нужна подсистема консультирования в СДО

2. + Нужна полномасштабная система сетевой защиты, как внешней (Internet), так внутренней (ЛВС)

3. + Отсутствует (сетевое подключение превращает СКО в систему клиент-сервер и СДО)

4. обучаемого + Отсутствует (локадизация клиента, а также места или времени тестирования превращает СДО в )

5. - ность + 1) - скольким региональным серверам (рис.4). 2) Распределение СДО по нескольким региональным подсистемам ДО - серверам удаленных ЛВС (рис.5)

6. Стоимость + — То же, а также развитие клиентской части ПО

7. Обслуживание + — То же, а также развитие клиентской части ПО

Основу предметного наполнения СКО и СДО составляют разнообразные средства компьютерного обучения: компьютерные учебники (КУ), лабораторные практикумы, демонстраторы эффектов и явлений, иллюстрированные, терминологические и иные словари, энциклопедии, справочники, задачники и «решеб-», . . [1,2].

Рис.4

Internet

Рис.5

Главная проблема разработки КУ и других средств компьютерного обуче-

- . -текст в качестве основы КУ используется всеми, но от обычного «книжного» оглавления КУ пора уходить в сторону использования его более эффективных визу. ( -ции, деморолики и т.п) и интерфейсы, а также новые средства воздействия на обучаемого, уже опробованные в компьютерной среде виртуальной реальности. Теоретически можно ввести два условных полюса реализации тематического материала (воплощения):

• с одной стороны - авторский текст, книга, например, роман великого Л Л. Толстого «Война и мир»;

• с другой - снятый по авторскому тексту фильм, например, одноименный фильм выдающегося режиссера С.Ф. Бондарчука.

23l

« »,

да еще созданные на основе гениально продуманного автором и режиссером сценария. Записанный на СБ-ЯОМ фильм дает нам блестящий и в то же время недосягаемый ориентир компьютерного учебника будущего - непрерывную динамическую ролевую презентацию, а также демонстрацию эффектов с минимальным поясняющим текстом: (объект, среда, внешние воздействия, данные, алгоритм дейст-) . -во разнообразных вариантов представления материалов КУ.

,

компьютерного обучения заключаются в следующем.

1.

(проблемной) области, ее подверженности различным видам отображения (описания, визуального представления).

2. -

кого использования оригинальных вариантов общих, панельных и оконных, а также мультимедийных динамических представлений, новых визуально-графических и динамических форм (3Б-графика и анимация, демонстрация явлений, процедур синтеза, развития процессов и преобразований и т.п.).

3. -ных ресурсов уровня преподавателя (проблемно-ориентированные программнометодические комплексы высокого уровня, обеспечивающие упрощение и повышение производительности разработки и представления преподавателем элек-

).

4.

контроля знаний обучаемых (функциональная полнота, глубина, сложность, вероятностный характер и др.).

5.

обучаемых. Ведь правильный ответ теста можно получить и «неправильным» путем. Как проверить правильность рассуждений обучаемого? Поэтому вместо тес, , « -» , -подавателя. Иногда требуется даже проверка хода рассуждений обучаемого, даже при получении им неверных окончательных результатов.

6.

связей (входные, итоговые и комплексные междисциплинарные тесты далеко не всегда эффективны).

7. -

тересованности обучаемых в получении именно дистанционного (компьютерного) образования в сравнении с другими формами (и, в первую очередь, - с очным) на основе оптимизации отношения качество/стоимость.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Буль В.А. Электронные издания. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 560с.

2. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. - М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003. - 616с.

3. Гультяев АЖ. Масгоше&а АиШотаге. Разработка мультимедийных учебных курсов. -СПб.: КОРОНА принт, 2002. - 400с.

4. . .

знаний в средах компьютерного обучения // Известия ТРТУ. Тематический выпуск: Ин-. -

молодежной научной конференции "Интеллектуальные САПР". - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000, № 2, - С.296-301.

5. Нужное ЕМ., Сердюков ВТ. Возможности и средства совершенствования интерфейса

// . -пуск: Интеллектуальные САПР. Материалы Международной научно-технической кон" ". - :

Изд-во ТРТУ, 2000, № 2, - С.302-308.

УДК 658.512

С.Л. Лобачев

ФОРМАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ПОС ОО, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И ПУТИ

РЕШЕНИЯ

В работе предложен подход к построению формальной математической мо-

-

открытого образования - ИОС ОО, функционирующей в среде Интернет. Постав-ленна задача и проведен выбор математического аппарата, учитывающего специфику системы образования.

Развитие новых информационных технологий, появление информационных сетей предоставляют широкие возможности для создания и продвижения новых методов образования. Суть образовательной системы с ее взаимосвязями, основными пользователями и ресурсами остается прежней, однако, технологическая основа образовательного процесса с внедрением информационных технологий в значительной степени видоизменяется, появляются новые средства, которые рассматриваются на уровне:

•

новых дидактических приемов;

• -

, ; важных социальных задач и проблем, поставленных перед системой образования в связи со стремительными изменениями в российском обществе.

, -(ИОС), можно выделить: повышение адаптируемости образовательной среды к текущим запросам общества и выравнивание возможностей получения образования для разных социальных групп и регионов, а также поддержка системы непре-. , -онные технологии являются инструментом для интеграции российского образовательного сообщества в мировое образовательное пространство. Нельзя также не отметить появление новых возможностей в реализации гуманитарных образова-, , ( ).

, , : необходимо перевести образовательный процесс в виртуальную информационную среду, в максимальной степени воспользовавшись преимуществами информационных технологий, и тщательно компенсируя их недостатки. Термин «информаци-

» ( ), , -