Характеристика информационных технологий обучения

Общие сведения

Методика проведения интерактивных лекций с применением мультимедиа-технологии обучения

Компьютер в современном учебном процессе

Характеристика информационных технологий обучения

Общие сведения

Лекция № 9

Тема: Информационные технологии обучения

Вопросы:

3. Двойственный характер компьютеризации профессио­нальной подготовки

На сегодняшний день во всем мире широкое развитие получили информационные технологии (ИТ). Необходимость внедрения но­вых информационных технологий в учебный процесс не вызывает сомнений. Появление и широкое распространение технологий мультиме­диа и Интернета позволяет использовать ИТ в качестве средства общения, воспитания, интеграции в мировое сообщество.

В процессе обучения в школе с помощью ИТ ребенок учится работать с текстом, создавать графические объекты и базы дан­ных, использовать электронные таблицы. Ребенок узнает новые способы сбора информации и учится пользоваться ими, расширя­ется его кругозор. При использовании ИТ на занятиях повышается мотивация учения и стимулируется познавательный интерес уча­щихся, возрастает эффективность самостоятельной работы. Ком­пьютер вместе с ИТ открывает принципиально новые возможнос­ти в области образования, в учебной деятельности и творчестве учащегося. Впервые возникает такая ситуация, когда ИТ обучения становятся и основными инструментами дальнейшей профессиональной деятельности человека. Образование поистине интегри­руется в жизнь на всем ее протяжении.

При использовании ИТ необходимо стремиться к реализации всех потенциалов личности - познавательного, морально-нрав­ственного, творческого, коммуникативного и эстетического. Что­бы эти потенциалы были реализованы на достаточно высоком уров­не, необходима педагогическая компетентность в области ИТ. Раз­витие этой компетентности надо начинать еще при обучении педагогов в вузах. Характеристиками компетентности в области ИТ можно назвать: способность к оценке и интеграции опыта деятель­ности в современной инфосреде; стремление к развитию личных творческих качеств; наличие высокого уровня общей коммуника­тивной культуры, теоретических представлений и опыта организа­ции информационного взаимодействия; наличие потребности в саморефлексии; освоение культуры получения, отбора, хранения, воспроизведения, преобразования способов представления, пере­дачи и интеграции информации.

Изменение в ходе научно-технического прогресса основ совре­менного производства, использование новых машин и технологий приводят к увеличению доли интеллектуального труда, творческой функции рабочего в труде, к его профессиональной мобильности и, естественно, вызывают преобразование системы знаний, уме­ний и навыков, которые должны получить учащиеся в школе.

Систематические исследования в области компьютерной поддерж­ки профессионального образования имеют более чем 30-летнюю ис­торию. За этот период в учебных заведениях США, Франции, Япо­нии, России и ряда других стран было разработано множество ком­пьютерных систем учебного назначения, ориентированных на различные типы ЭВМ. Однако сфера применения таких систем го­раздо шире. Это крупные промышленные предприятия, военные и гражданские организации, ведущие самостоятельную подготовку и переподготовку кадров. Кроме того, в развитых странах стано­вится уже стандартом снабжать новые сложные машины и техноло­гии компьютерными обучающими системами, ускоряющими про­цесс их освоения и внедрения. За рубежом разработку «мягкого» компьютерного продукта учебного назначения (методических и про­граммно-информационных средств) считают весьма дорогостоящим делом в силу его высокой наукоемкости необходимости совмест­ной работы высококвалифицированных специалистов: психологов, преподавателей-предметников, компьютерных дизайнеров, про­граммистов. Несмотря на это, многие крупные зарубежные фирмы финансируют проекты создания компьютерных учебных сис­тем в образовательных учреждениях и ведут собственные разработ­ки в данной области.

В методологическом плане разработка и использование компь­ютерных средств поддержки профессиональной подготовки, в пер­вую очередь «мягкого» продукта, с самого начала развивались по двум направлениям, слабо связанным между собой. Первое на­правление опирается в своей основе на идеи программированного обучения. В его рамках разрабатываются и эксплуатируются авто­матизированные обучающие системы (АОС) по различным учеб­ным дисциплинам. Ядром АОС являются так называемые автор­ские системы, позволяющие преподавателю-разработчику вводить свой учебный материал в базу данных и программировать с помо­щью специальных авторских языков или других средств алгоритмы его изучения. Характерными представителями АОС, построенных на алгоритмах программного обучения, длительное время являлись за рубежом система РLАТО, в нашей стране — семейство АОС ВУЗ.

С начала 90-х гг. XX века в России и странах СНГ распространи­лись инструментальные среды для создания компьютерных курсов на ПЭВМ типа IВМ РС зарубежного (Private Tutor, Link Way,Costoc) и отечественного производства: АДОНИС, УРОК и другие.

Второе направление компьютерной поддержки общеобразова­тельной и профессиональной подготовки является как бы вторич­ным приложением «мягкого» продукта компьютеризации различных отраслей человеческой деятельности (науки, техники, экономики и др.). Это отдельные программы, пакеты программ, элементы автоматизированных систем (АСУ, САПР, АСНИ, АСУП и др.), предназначенные для автоматизации трудоемких расчетов, опти­мизации исследования свойств объектов и процессов на математи­ческих моделях. Применение таких программных систем в профес­сиональной подготовке традиционно носит более массовый харак­тер, чем использование АОС, как в нашей стране, так и за рубежом, но, в силу своей разобщенности в содержательном плане и отсут­ствия единой дидактической платформы, менее известно, систе­матизировано и обобщено в научно-методической литературе. Среди многочисленных работ по адаптации отраслевых программных разработок для целей обучения определенной системностью и попыток дидактических и технических обобщений в нашей стране выделяются работы по созданию учебно-исследовательских САПР и АСНИ.

С начала 80-х гг. интенсивно развивается новое направление в компьютеризации обучения — интеллектуальные обучающие сис­темы (ИОС), основанные на работах в области искусственного интеллекта. Существенной частью ИОС являются модели регули­руемого процесса обучения, предметной области, на основе кото­рых для каждого обучаемого может строиться рациональная страте­гия обучения. Базы знаний ИОС могут содержать, наряду с фор­мализованными знаниями, экспертные знания в предметных областях и сфере обучения. Работы в области создания ИОС, бе­зусловно, перспективны, но находятся пока на стадии лаборатор­ных исследований и, несмотря на некоторые примеры успешного применения, на уровень массовой технологии еще не вышли.

«Персональная революция» 80-х гг. принесла в сферу обучения не только новые технические, но и дидактические возможности - доступность ПЭВМ, простота диалогового общения и, конечно же, графика. Применение графических иллюстраций в учебных ком­пьютерных системах не только позволяет увеличить скорость пере­дачи информации обучаемому и повысить уровень ее понимания, но и способствует развитию таких важных для специалиста любой отрасли качеств, как интуиция, профессиональное «чутье», об­разное мышление. А на рынке компьютерных технологий появля­ются еще более перспективные для целей профессиональной под­готовки технические и программные новинки. Это оптические внешние запоминающие устройства на компакт-дисках СД-РОМ (Compact Disk Read Memory) с большими: объемами памяти (сотни мегабайт), инструментальные программные средства гипертекста, мульти- и гипермедиа, системы «виртуальной реальности».

Компьютер, снабженный техническими средствами мультиме­диа, позволяет использовать дидактические возможности видео- и аудиоинформации. С помощью систем гипертекста можно создать перекрестные ссылки в текстовых массивах, что облегчает поиск нужной информации по ключевым словам. Системы гипермедиа позволяют связать друг с другом не только фрагменты текста, но и графику, оцифрованную речь, звукозаписи, фотографии, мульт­фильмы, видеоклипы. Использование таких систем позволяет со­здавать и широко тиражировать на лазерных компакт-дисках «элек­тронные» руководства, справочники, книги, энциклопедии.

Развитие информационных телекоммуникационных сетей дает новый импульс системам дистанционного обучения, обеспечивает доступ к гигантским объемам информации, хранящимся в различ­ных уголках нашей планеты.

Новые аппаратные и программные средства, наращивающие воз­можности компьютера, переход в разряд анахронизма понимания его роли как вычислителя постепенно ведут к вытеснению термина «компьютерные технологии» термином «информационные техно­логии». Под этим термином понимают процессы накопления, об­работки, представления и использования информации с помощью электронных средств. Так, суть информатизации образования оп­ределяют как создание условий учащимся для свободного доступа к большим объемам активной информации в базах данных, базах знаний, электронных архивах, справочниках, энциклопедиях.

Следуя этой терминологии, можно определить информацион­ные технологии обучения (ИТО) как совокупность электронных средств и способов их функционирования, используемых для реа­лизации обучающей деятельности. В состав электронных средств входят аппаратные, программные и информационные компонен­ты, способны применения которых указываются в методическом обеспечении ИТО.

Впечатляющий прогресс в развитии аппаратных инструменталь­ных программных средств ИТО предоставляет хорошие техничес­кие возможности для реализации различных дидактических идей. Однако, как показывает анализ отечественных и зарубежных ком­пьютерных систем учебного назначения, многие из них по своим дидактическим характеристикам нельзя назвать даже удовлетвори­тельными. Дело в том, что уровень качества «мягкого» продукта учебного назначения закладывается на этапе его проектирования при подготовке учебного материала для наполнения баз данных АО С и электронных учебников, при создании сценариев учебной работы с компьютерными системами моделирующего типа, при разра­ботке задач и упражнений. К сожалению, методические аспекты ИТО не поспевают за развитием технических средств. Да это и не удивительно, поскольку в методическом плане ИТО интегрируют знания таких разнородных наук, как психология, педагогика, ма­тематика, кибернетика, информатика, причем психолого-педаго­гический базис является определяющим в этой интеграции. Именно отставание в разработке психолого-педагогических проблем, «нетехнологичность» имеющихся разработок считают одной из основ­ных причин разрыва между потенциальными и реальными возмож­ностями ИТО.

Разработка средств ИТО для поддержки профессионального об­разования осложняется еще и необходимостью хорошо знать со­держание предметной области и учитывать присущую ей специфи­ку обучения.

3. Двойственный характер компьютеризации профессио­нальной подготовки

Анализ многолетнего опыта внедрения систем автоматизирован­ного проектирования в учебных заведениях и проектно-конструк­торских организациях позволяет сделать следующие выводы.

Автоматизация учебных работ профессионального характера со­здает, с одной стороны, предпосылки для более глубокого познания свойств изучаемых объектов и процессов на математических моде­лях, проведения параметрических исследований и оптимизации. Однако осмысленное применение систем автоматизации професси­ональной деятельности требует достаточно высокой квалификации, которой учащиеся еще не обладают. Нередко они успешно овладе­вают лишь аппаратными и программными компонентами автомати­зированных систем. Профессиональная же квалификация в пред­метной области, связанная с вопросами построения математичес­ких моделей и анализа компьютерных расчетов, растет медленно, либо совсем не растет. Учащиеся порой не получают в полном объеме даже тех знаний, которые им давало традиционное «докомпьютер­ное» обучение. К тому же относительная легкость получения результата с применением ЭВМ снижает интерес к самому результату. Так, целеустремленный поиск путем ряда проб оптимального или рационального решения в проектных задачах гораздо интереснее и поучительнее для будущего специалиста, чем получение только од­ного оптимального проекта, который нельзя улучшить и не с чем сравнить.

Двойственный характер компьютеризации профессиональной подготовки заставляет задуматься над методикой применения в учеб­ном процессе систем автоматизации профессиональной деятельно­сти, рациональным их сочетанием с другими средствами поддерж­ки обучения.