Проблемы распространения передового педагогического опыта по использованию тик в учебно-воспитательном процессе сборник материалов Москва, 2007 Ответственный редактор

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6

Литература

Брезгинов А.Н. и Трегубов С.Ю. Обзор существующих составления расписаний // Информационные технологии и программирование: Межвузовский сборник статей. — М.: МГИУ, 2005, с.5-19.
Рубальская О.Н, Рубальский Г. Б. Автоматизированные системы составления учебных расписаний. — М.:, НИИВО, 2001.
Т. Коннолли, К. Бегг Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. — М.: Издательский дом "Вильямс", 2000.

Булякова И.А., Потменский И.А.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ

Самым первым этапом внедрения информационных технологий обучения является формирование готовности самих преподавателей к использованию средств вычислительной техники.

Одним из ключевых вопросов при этом является разработка программного обеспечения процесса обучения, адекватного целям и задачам как учебного процесса в целом, так и отдельных его этапов.

Следуя концепции М. Лейблюма [1, р. 16 - 18], можно сформулировать основные принципы, которыми следует руководствоваться при разработке программного обеспечения, ориентированного на учебный процесс.

Необходимо организовать своевременный обмен информацией об уже имеющемся программном обеспечении с обязательным указанием дидактических задач, которые могут быть решены с использованием компьютеров. В идеальном варианте необходимо иметь периодически обновляемый каталог имеющегося программного обеспечения с указанием типа компьютера и операционной среды, поддерживающей конкретную программу; этапа учебного процесса, где применение данного программного продукта оказалось эффективным.
Разработка программного обеспечения является наукоемким производством и требует значительных материальных и временных затрат. По мнению экспертов, подготовка дидактически обоснованного сценария (без затрат на программирование) на один час работы обучаемого за компьютером требует около ста часов работы преподавателя. Поэтому при решении вопроса о разработке нового компьютерного фрагмента учебного процесса должно быть проведено предварительное исследование, обосновывающее целесообразность использования компьютеров. При этом, как уже неоднократно подчеркивалось, новый фрагмент должен органически вписываться в учебный процесс как с дидактических, так и психолого-педагогических позиций.

Обязательным условием является учет возможностей студентов, для которых данное программное обеспечение готовится. При этом необходимо учитывать как уровень их подготовленности по данной конкретной дисциплине, так и уровень их компьютерной грамотности. Так, например, разработанная программа для решения дифференциальных уравнений студентами первого курса оказалась малоэффективной. Анализ показал, что причина кроется не в дидактических ошибках, а в том, что студенты, на которых данная программа была рассчитана, недостаточно владели клавиатурой компьютера. Основные усилия тратились ими не на обдумывание правильного ответа, а на поиск необходимой клавиши на клавиатуре.
Разработка качественного программного обеспечения может быть, как правило, достигнута в случае, если в ней принимают участие различные специалисты: от методиста, психолога и педагога до программиста-специалиста по внедрению компьютеров в учебный процесс.

Однако бывают и исключения. Есть примеры изготовления высококачественного программного продукта энтузиастами информатики, в том числе и студентами, внедряющими компьютеры в учебный процесс.

Успех автоматизированного обучения в значительной степени зависит от заинтересованности студентов. Для обеспечения ее необходимо, чтобы обучаемый чувствовал, что делает успехи. Неудачи не должны влиять на экзаменационную оценку, а экзаменационные материалы не должны содержать вопросов, относящихся к компьютерному курсу. Здесь речь идет, прежде всего, о так называемом«дружественном отношении компьютера» к обучаемому. Эксперименты показали, что в случае неудачного первого контакта с обучающей программой (например, в результате диалога компьютер выдал информацию типа: «вы ничего не знаете...») может наступить реакция отторжения к компьютеру. У обучаемого возникает стойкая психологическая неприязнь к компьютерному обучению. С другой стороны, та же информация, но сказанная другими словами (например, "вы, к сожалению, недостаточно разобрались в исследуемом вопросе, поработайте еще») не так повлияет на психологию студента.
При разработке сценариев необходимо обращать особое внимание на четкую формулировку вопросов, исключающую неоднозначность восприятия информации.
Существенной является начальная установка при разработке программного обеспечения. Она должна быть рассчитана на средний уровень подготовленности студентов, а на первых этапах использования компьютеров начинаться почти с нуля.
При разработке программного обеспечения необходимо помнить, что компьютер должен выдавать определенные инструкции по действиям обучаемого во время работы (вести активный диалог). Компьютер должен самостоятельно напоминать обучаемым о порядке действий, что достигается за счет эффективного использования диалоговых средств построения программного обеспечения, а также предоставления различных «меню» - программных средств выбора дальнейшей стратегии поведения во время работы за компьютером.
Исходя из «дружественного» отношения компьютеров должна осуществляться «мягкая» политика компьютеризации. Необходимо всячески поощрять студентов, работающих на ЭВМ.
Не следует забывать, что у обычных преподавателей большая нагрузка, они очень заняты и у них не хватает времени на разработку учебных программ, их проверку, тестирование и так далее, они считают более важной свою методическую работу. Поэтому не следует оказывать на них слишком сильное давление, дабы не настроить их негативно против компьютеризации образования в целом. Только увидев реальную пользу для себя от использования компьютеров в учебном процессе, педагоги станут энтузиастами компьютеризации.
Естественно, что любое программное обеспечение пишется с использованием определенной операционной системы для конкретной ЭВМ. В этой связи целесообразно стандартизировать либо сами компьютерные средства, либо организовать возможность перевода программного обеспечения с одного типа ЭВМ на другой без потери дидактической ценности разработанных сценариев.

Исходя из изложенных выше концепций, можно рассматривать следующие подходы к разработке программного обеспечения для его дальнейшего использования в учебном процессе.

1. Непосредственное включение в учебный процесс уже имеющегося программного обеспечения, прошедшего соответствующую апробацию.

2. Использование авторских языков и языков сверхвысокого уровня для подготовки и дальнейшего внедрения дидактически обоснованных сценариев обучения. При этом предполагается, что пользователь знаком с имеющимися в настоящее время обучающими системами.

3. Разработка «уникального» программного обеспечения для реализации законченного фрагмента учебного курса. Такая потребность может возникнуть в случае, если имеющееся программное обеспечение не удовлетворяет требованиям, заложенным в сценарии. Естественно, что такие разработки будут иметь значительно более высокую стоимость, но в случае массового применения такого программного продукта это становится рентабельным.

Независимо от того, по какому пути решит пойти автор разработки нового сценария, должны выполняться общие требования к построению программ.

Здесь целесообразен модельный подход, позволяющий разбить весь сценарий работы программы на отдельные кадры с учетом их взаимных связей и зависимостей. Под кадром мы в дальнейшем будем понимать минимальную единицу информации, целиком предъявляемой на экране терминала. В принципе в качестве кадра может выступать и весь экран, однако ценность такой информации, по исследованиям психологов, заметно снижается.

Вся информация, предъявляемая на экране, может быть трех типов. Условное разделение кадров по типам может быть следующим:

информационные, при которых от пользователя не предполагается каких-либо действий, например, на экране может быть инструкция или правило, закон или схема и так далее, при этом может быть два варианта работы с такими кадрами: появление кадра на определенный промежуток времени с автоматическим переходом к следующему по данному сценарию кадру; переход к новому кадру после сообщения пользователя о готовности;
информационно-контролирующие, при которых от пользователя предполагается определенная реакция, например, ответ на поставленный вопрос, однако этот ответ не влияет на дальнейшую работу программы, а учитывается в конце (например, накопление ошибочных ответов при работе контролирующих программ);
контролирующие, при которых ответ пользователя влияет на дальнейший ход работы программы.

Кроме того, исходя из «дружественного» отношения ЭВМ, можно предусмотреть в сценарии помощь со стороны компьютера. Если это предусмотрено сценарием, на экране появляется кадр-подсказка, позволяющий вспомнить ту часть учебного материала, которая была недостаточно усвоена.

Таким образом, имея три типа кадров, преподаватель, варьируя их в соответствии с конкретными задачами, может составить сценарий, отвечающий требованиям данного этапа учебного процесса.

При разработке сценария необходимо помнить, что, по желанию автора, один и тот же материал может быть использован как в обучающих, так и в контролирующих целях. Это определяется требованием к разработке программного обеспечения - возможности настройки программы на соответствующий режим работы с использованием «меню». Такая настройка может осуществляться в диалоговом режиме. При этом следует выделить два этапа работы программного обеспечения: ввод необходимой информации, соответствующей сценарию, и работа обучаемого непосредственно за компьютером, при этом преподаватель, отвечая на вопросы компьютера, указывает, что он хотел бы получить в данный момент. Например, в «меню» может быть указана возможность оказания помощи обучаемому по его просьбе или нет, выдача на экран терминала верного ответа в случае ошибки и так далее.

В случае блокировки таких возможностей указанный сценарий будет работать как контролирующая программа, а при разрешении - как обучающая программа-тренажер.

Для удобства работы при разработке сценария после постановки задачи и выделения всех конкретных целей целесообразно перенумеровать все запланированные кадры, а также определить их тип. Кроме того, необходимо определить возможные виды ответов, которые предусматриваются для каждого типа контролирующего или информационно-контролирующего кадра. Например, могут быть предусмотрены следующие возможности:

выбор правильного ответа (указание номера) из альтернативного набора предложенных вариантов;
ответ, при котором происходит сравнение с «эталоном», одним или несколькими вариантами ответов, находящихся в памяти компьютера;

- указание числового ответа с заданной точностью - указание «коридора» - минимального и максимального числового значения, в рамках которых ответ считается верным.

Все указанные варианты подготавливаются во время разработки и написания сценария. Для возможности управления работой программы следует составить таблицу переходов, указывающую, к какому кадру в зависимости от ответа следует переходить. Например, при верном ответе следует перейти к предъявлению новой информации; при ошибке - указать характер ошибки, дать пояснение и повторить кадр; при обращении к помощи ЭВМ - дать соответствующие инструкции и повторить кадр.

Для повышения эффективности работы такого типа программ, а также с целью исключения ситуации, при которой двум обучаемым будет предъявлена одинаковая информация, целесообразно иметь несколько однотипных кадров (при разработке сценария они будут под одинаковыми номерами), с тем, чтобы компьютер выбирал их случайным образом. Это позволит значительно разнообразить работу за компьютером.

Следует отметить, что по сравнению с традиционным подходом, разработанным в теории программированного обучения и получившим распространение в безмашинном варианте, применение компьютеров дает принципиально новые возможности. Дело заключается в том, что разработка сценариев и идеология их построения предполагает так называемый открытый тип программного обеспечения, позволяющий, при необходимости, подключать дополнительные блоки, модули.

Рассмотрим некоторые дополнительные возможности, которыми можно воспользоваться при составлении сценариев.

Программы контроля знаний позволяют проводить дифференцированный контроль знаний обучаемых. Причем в отличие от традиционных методов может быть предложено несколько алгоритмов контроля. Например, высказывается требование - материал считается усвоенным, если в ответах не допущено ни одной ошибки. Если обучаемый допустил одну или несколько ошибок, материал считается не усвоенным, обучаемый получает на экране информацию о тех разделах программы, которые ему необходимо повторить, а преподаватель - сводную ведомость результатов работы группы. В ней, например, можно указать, сколько студентов сдавали данный материал, сколько выходов на компьютер осуществил каждый студент, какие ошибки он сделал, сколько времени затрачено на работу с компьютером всего и какова была продолжительность последнего диалога и так далее. Студент, повторив материал, может повторно сдавать пройденный фрагмент компьютеру. Однако при этом ему будут заданы только вопросы из разделов программы, на которые он в предыдущие выходы не ответил. Такой метод контроля знаний позволяет, с одной стороны, освободить преподавателя от проведения рутинных операций (в случае, когда речь идет о промежуточном контроле), с другой - позволит студентам работать в доступном для них темпе. Кроме того, преподаватель получает объективную информацию об уровне усвоения знаний как отдельными обучаемыми, так и группой в целом, имеет возможность эффективно управлять учебным процессом, так как он может исправлять не только ошибки студентов, но и свои, которые также могут возникнуть в ходе учебного процесса. Например, информация о том, что значительная часть курсантов не усвоила один и тот же раздел программы, свидетельствует о том, что в его подаче на занятиях могли возникнуть ошибки дидактического плана или нарушены принципы составления сценария.

Имея информацию о темпоральных характеристиках работы студентов за компьютером, преподаватель может спроецировать эту информацию на учебный процесс с целью установления доступного для обучаемого со средними знаниями темпа подачи материала.

При проведении контролирующего обучения, кроме описанных выше возможностей, преподаватель, по желанию, может получить трассу движения студента, то есть перечисление всех кадров и последовательность их прохождения, что позволит судить о формировании и закреплении знаний по изучаемому разделу программы.

Здесь также открываются новые возможности, связанные со «сменой стратегии» в поведении компьютера в процессе работы обучаемого. Например, студент, не сумев ответить на вопрос, попросил помощи у компьютера, которая и была оказана - был выдан справочный материал на экран терминала. Компьютер дал разъяснение и предложил аналогичный вопрос. Студент же снова попросил помощи у компьютера. Очевидно, что при таком режиме работы можно «зациклить» программу, то есть отвечать все время одинаково. При такой ситуации возникает необходимость смены текущей стратегии поведения компьютера, которая должна быть учтена при разработке сценария. Ограничения могут быть, например, следующие: при прохождении через один и тот же кадр больше указанного количества раз в таблице переходов происходит смена номера кадра, на который необходимо в дальнейшем передать управление. Автор сценария может вообще принять решение о прекращении дальнейшего диалога и предложить обучаемому повторить указанный материал.

К дополнительным возможностям компьютера следует отнести графику - программные средства, позволяющие выдавать графическую информацию в самом разнообразном виде. При этом графические средства совместно с диалоговыми позволяют автору сценария достраивать изображение на экране в зависимости от ответов студента, например, схема какого-либо явления может быть изображена лишь частично, а достраиваться в зависимости от ответов. Такие же возможности достигаются за счет разделения графических и символьных изображений - каждое из них управляется отдельными командами, и они не зависят друг от друга.

В настоящее время получили распространение диалоговые средства типа «меню». При использовании меню могут быть предложены следующие возможности: в левой части экрана указываются предложения, которые компьютер может в данный момент реализовать, а справа - выбор вариантов, которые предлагаются пользователю. Пользователь указывает, что его интересует и компьютер продолжает диалог с использованием «меню», но уже спустившись на следующий уровень. Отметим, что степень адаптации к таким системам очень высокая. Неподготовленный пользователь после одного сеанса обучения продолжительностью не более часа может самостоятельно работать за терминалом.

Литература

Leiblum M.D. Some Principles of Computer-Subsisted Introduction or How to Time the Flashing Beast-Educational Technology, Englewood Cliffs, 1984. Vol. 24. N3.
Иванов В.Л. Структура электронного учебника // Информатика и образование. - 2001. - № 6.
Кривошеев А. О. Разработка и исследование компьютерных обучающих программ // Информационные технологии. - 1999. - №2.
Роберт И.В. Распределенное изучение информационных и коммуникационных технологий в общеобразовательных предметах // Информатика и образование. - 2001. - №5.

Рубан К.А.

СИСТЕМА АКТУАЛИЗАЦИИ, КАК ОСНОВА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОРТАЛА ВЫСШЕГО

УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ

На сегодняшний день Интернет прочно вошёл в жизнь каждого из нас. Сейчас Интернет все шире используется в самых различных видах человеческой деятельности. Его основными преимуществами являются:

оперативность доставки информации;
распространенность, то есть, для работы с Интернет достаточно наличия простой телефонной линии;
независимость от используемой пользователем операционной системы.

Возможности Интернет широко используются для организации информационных и деловых процессов как внутри предприятий, так и в среде клиентов и деловых партнеров, при этом географическая удаленность между партнерами может не приниматься во внимание. За счёт больших возможностей и не очень сложной работы, Интернет получил большую популярность в различных сферах деятельности человечества в наши дни, в том числе и в образовательных учреждениях.

Важную роль Интернет стал играть для научных, учебных и общественных организаций. Подтверждением этому служит наличие собственных Web-страниц почти у каждого высшего учебного заведения, на которых размещена информация, касающаяся того или иного вуза. Наличие таких сайтов на много упрощает получение интересующей информации о вузе из любой точки земного шара. Многие университеты стали активно использовать Сеть для PR, и предложения своих услуг.

В связи со стремительным развитием информационных технологий и ужесточением требований к качеству обработки и представления информации появляются потребности в быстром, качественном и надежном доступе к информационным ресурсам.

В системе обучения важными показателями качества информационной системы являются: скорость обновления информации, упорядоченность информации, защищенность, а также актуальность данных.

Получая какую-либо информацию, человек ее пытается осмыслить и оценить. Что в ней нового? Насколько она ему важна? Правдива ли она? Может возникнуть множество вопросов относительно полученной информации. Как же правильно ее оценить? Любая информация должна обладать рядом свойств. Только определив, насколько полученная информация отвечает присущим ей свойствам, можно ее оценить.

Рассмотрим первое свойство, которое гласит: любая полученная информация должна быть достоверной. Достоверность означает истинное, объективное отражение действительности. Информация в человеческом обществе передается и получается людьми или с их помощью. Как известно, каждый человек воспринимает окружающую действительность субъективно, имея свой собственный, отличный от других взгляд и мнение. Поэтому передаваемая или получаемая человеком информация не может быть абсолютно объективна. Она лишь может быть максимально приближена к объективной. Смысл рассматриваемого свойства достоверности и заключается в том, чтобы определить насколько данная информация соответствует истинному положению дел. В противном случае недостоверная информация повлечет за собой неправильное понимание и, как следствие, принятие неправильных решений.

Рассмотрим следующее свойство. Если информация содержит все интересующие потребителя данные, и их достаточно для понимания и принятия решений, говорят, что информация полна. Неполная информация может повлечь ошибки или привести к сдерживанию каких-то решений.

В случае если полученная информация не понятна пользователю по причине специфического её изложения, говорят о её неясности, а следовательно – информация должна быть выражена в таком виде, который был бы понятен получателю данной информации. В этом заключается следующее свойство информации – ясность.

Получая новую информацию, мы оцениваем, нужна ли она для решения данной проблемы. Одна и та же информация может быть очень важной для одного человека и быть абсолютно бесполезной для другого. От того, какие задачи можно решить с помощью данной информации, зависит ее ценность.

Не менее важно, чтобы получаемая информация соответствовала данной ситуации. Иными словами, информация должна быть актуальной.

Таким образом, мы определили следующие свойства информации: достоверность, полноту, ясность, ценность и актуальность.

Спроецируем данные свойства на информацию, предоставляемую web ресурсами. Безусловно, все описанные критерии важны, но далеко не на все можно воздействовать средствами автоматизации. На сегодня, развитие средств работы с контентом и в частности средств искусственного интеллекта не позволяет организовать полноценную автоматизированную оценку свойств информации, поэтому основной упор при разработке ресурса, должен быть сделан на предоставление наполнителям максимально удобного и функционального интерфейса, для публикации и обновления информации, а пользователям – возможности оперативного информирования об изменениях произошедших на информационном портале.

Одним из основных преимуществ Интернета как источника информации является простота и низкая стоимость внесения изменений в имеющиеся данные. Затраты на обновление информации на on-line ресурсах не соизмеримы с аналогичными затратами для печатной продукции. Отчасти поэтому устаревшая информация на веб-странице бросается в глаза гораздо сильнее, чем в бумажном издании.

На этапе выведения и сопровождения информационного портала обычно сталкиваются с несколькими проблемами, из которых основная - актуализация информации. Под актуализацией информации будем понимать – ее актуальность в данный момент времени для посетителя сайта, т.е. актуальной она будет тогда, когда будет постоянно добавляться и обновляться.

Создание любого электронного ресурса обязательно включает в себя этапы ввода и актуализации информации. Если отвлечься от технических деталей, процесс ввода данных о факультете, кафедрах, преподавателях и т.д. всегда одинаков. Однако задача поддержания данных в актуальном состоянии намного сложнее, когда объектами учета являются преподаватели, получающие различные звания, студенты, переходящие с курса на курс, меняющиеся учебные планы и т.д.

Наиболее простой, но и наименее эффективный способ опубликования свежей информации – введение должности ответственного за обновления, в задачу которого входит отслеживание и сбор происходящих изменений, и изменение этой информации на web-ресурсе. Более сложный способ – организация распределенных рабочих мест с возможностью удаленного доступа и корректировки информации. Такой подход значительно повысит скорость и точность обновления данных.

На сегодняшний день проблемой обновления сайта, как правило, занимается один, ответственный за это человек. В первую очередь это обусловлено плотной связанностью информационного наполнения ресурса с программным кодом. Расширение функциональности сайта так же не возможно без специальных знаний в области программирования. Отсутствие единой базы данных затрудняет резервирование информации и осложняет написание и отладку новых компонент.

В связи с отсутствием распределенных мест ввода и обновления информации связаны проблемы запаздывания и пропуска публикаций. Невозможность контроля актуальности информации приводит к её быстрому устареванию.

Стоит отметить, что не вся информация требует оперативного контроля и изменения. В рамках информационного ресурса ВУЗа выделим два основных вида информации:

статическая (почти неизменяемая), которая готовится один раз - такая как: информация о факультете, деканате, инструкции и др.;
динамическая - такая как: новости, расписание, научная и воспитательная деятельность и т.д.

Для представления статической информации используется раздел статического содержания. Данная информация меняется крайне редко и представлена, как правило, без связей с другими разделами портала.

Для представления динамической информации используются разделы и категории. Такая информация предполагает периодическое обновление и добавление. Для удобства представления зависимостей категорий, целесообразно использовать иерархическую структуру представления информации.

Для обеспечения актуальности информации на ИП, вопросы актуализации необходимо рассматривать с двух сторон, а именно:

Своевременное оповещение потребителя о появлении новой или изменении старой, необходимой ему информации.
Своевременная подача информации на информационный ресурс.

Таким образом, эффективная реализация и дальнейшее использование информационного портала ВУЗа и его системы актуализации позволяет своевременно и эффективно производить модификацию и обновление ресурса, что в свою очередь оказывает положительное влияния на качество предоставляемых образовательных услуг.

Blog

Литература