1.1 Содержание автоматизированного комплекса для методического обеспечения учебного процесса, роль и место его в информационной системе университета
Современный учебный процесс сложно представить без использования компьютерных учебников, задачников, тренажеров, лабораторных, практикумов, справочников, энциклопедий, тестирующих и контролирующих систем и других компьютерных средств обучения.
К преимуществам КСО относятся:
1) создание условий для самостоятельной проработки учебного материала (самообразования), позволяющих обучаемому выбирать удобные для него место и время работы с КСО, а также темп учебного процесса;
2) более глубокая индивидуализация обучения и обеспечение условий для его вариативности (особенно в адаптивных КСО, способных настраиваться на текущий уровень подготовки обучаемого и области его интересов);
3) возможность работы с моделями изучаемых объектов и процессов (в том числе тех, с которыми сложно познакомиться на практике);
4) возможность представления и взаимодействия с виртуальными трех-мерными образами изучаемых объектов;
5) возможность представления в мультимедийной форме уникальных информативных материалов (картин, рукописей; видеофрагментов, звукозаписей и др.);
6) возможность автоматизированного контроля и более объективное оценивание знаний и умений;
7) возможность автоматической генерации большого числа не повторя-ющихся заданий для контроля знаний и умений;
8) возможности поиска информации в КСО и более удобного доступа к ней (гипертекст, гипермедиа, закладки, автоматизированные указате-ли, поиск по ключевым словам, полнотекстовой поиск и др.);
9) создание условий для эффективной реализации прогрессивных психолого-педагогических методик (игровые и состязательные формы обучения, экспериментирование, «погружение» в виртуальную реальность и др.) [башмак, с.3].
Важную роль в нормальном функционировании процесса обучения имеет его учебно-методическое обеспечение. Оно включает две составные части: учебно-методическую документацию и учебно-методические средства обучения [о-сварке, глава 4.2].
Одним из элементов учебно-методических средств обучения является электронный учебно-методический комплекс — программный комплекс, включающий систематизированные учебные, научные и методические материалы по определенной учебной дисциплине, методику ее изучения средствами информационно-коммуникационных технологий, и обеспечивающий условия для осуществления различных видов учебной деятельности [полож-эумкд, с.1].
К форме и структуре электронных учебных пособий предъявляются следующие требования и рекомендации:
- сжатость и краткость изложения;
- максимальная информативность блоков;
- слова и сокращения, знакомы и понятны учащемуся;
- отдельные семантически связанные элементы сгруппированы в целостно воспринимающиеся группы (структурность);
- заголовки кратки и информационно емки;
- однотипные перечисления сведены в маркированные и нумерованные списки;
- двумерные перечисления представлены в таблицах и диаграммах;
- важная информация расположена в левом верхнем углу экрана;
- большинство блоков, таблицы, диаграммы, графики доступны без прокрутки;
- каждому положению отведен отдельный абзац;
- основная идея абзаца находится в первой строке;
- заставки программы настраивают на деловой тон;
- графика органично дополняет текст;
- учитывается, что образное мышление доминирует над логическим, когда трансляция зрительных сообщений в речевую форму громоздка или вообще невозможна;
- используются мнемонические представления заголовков и указателей;
- учитывается, что пространственные знания, полученные через модели, приводят к тому, что обучаемые занимают позицию персонажей, находящихся внутри ситуации; в случае же предъявления диаграмм обучаемые занимают позицию внешних наблюдателей, находящихся снаружи ситуации;
- детальная и общая информация, необходимая на ограниченных стадиях решения задач, разделяется в пространстве и времени (стадийность);
- пояснения к иллюстрациям и сами иллюстрации, текст и соответству-ющие им изображения, располагаются в одном кадре, т.к. целостность информации повышает степень восприятия;
- иллюстрации снабжены системой мгновенной подсказки, появляющейся синхронно с движением курсора по отдельным элементам иллюстрации;
- инструкции ясны, четки, лаконичны, однозначны;
- учитывается, что повышенная эмоциональность информации придает ей дополнительную ценность; проза запоминается лучше простых текстов, а стихи лучше прозы; отсутствуют орфографические, грамматические и стилистические ошибки [морев, с.105-106].
Как разновидность программного средства ЭУМК должен соответство-вать эргономическим и технико-технологическим требованиям
- гармоничная цветовая гамма и композиция элементов обучения;
- «дружественный» интерфейс для обучающегося при взаимодействии с компьютерной средой обучения ЭУМК;
- удобства установка/запуска;
- многоплатформенности (возможности настройки работы ЭУМК под аппаратно-программную среду персонального компьютера студента) и др [Шалкина, с.11-12].
Неотъемлемой частью современного ЭУМК является подсистема кон-троля знаний. При разработке программного обеспечения для системы тестового контроля весь учебный материал разбивается на отдельные модули, которые на этапах входа, выхода и продвижения по модулю сопровождаются поясняющими тестами. Кроме того, программа обеспечивает возможность самоконтроля со стороны обучаемого в процессе выполнения заданий и позволяет учащемуся в случае необходимости обратиться к педагогу за помощью для выполнения отдельных самых трудных заданий. Добровольное обращение за помощью к преподавателю в процессе самоконтроля создает у учащегося дополнительные мотивы для его активной учебной деятельности, обеспечивает его стремление к получению новых знаний в сотрудничестве с педагогом [самылкина, с.35].
К актуальным системам тестирования предъявляется множество требований, зависящих от специфики задач, стоящих перед членами кафедры или всего образовательного учреждения. Ключевыми критериями для оценки компьютерной тестовой среды являются:
1) типы тестовых заданий:
- множественный выбор;
- неупорядоченный набор;
- установление соответствия;
- установление последовательности;
- открытой формы;
- другой.
2) поддержка шрифтов и т.д. (текстовый редактор);
3) возможность вставки изображений, медиаобъектов;
4) комментарии, пояснения к заданиям;
5) назначение весовых коэффициентов;
6) отбор заданий из хранилища по указанному критерию;
7) импорт/экспорт и печать заданий и теста;
8) изменение дизайна теста (фон, цвет, композиция кадра и др.);
9) создание разделов (тем) внутри теста;
10) настройки теста:
- функции перемешивания ответов;
- функции перемешивания вопросов в тесте;
- время тестирования;
- установка объема теста и выбора заданий (вариативность);
- установка шкалы оценок;
- установка защиты (шифрование, пароли);
- специальные настройки (сжатие теста, пропуск ответа,
- возвращение к заданию до получения правильного ответа и
- др.).
11) функции сохранения «автономных» тестов [чернышев, с.11-12].
Процесс обучения невозможно рассматривать вне контекста внутригруппового межличностного взаимодействия. Комбинация из электронного учебного комплекса и системы проверки знаний не обеспечивает максимальной эффективности усвоения материала.
Согласно разработанной в 80-е годы ХХ века модели обработки информации под названием «коннекционизм» (Д. Румелхарт, Д. Мак Клеланд, Д. МакКей и др.) знание человека следует рассматривать в виде сети узлов нейронов. Данное направление вылилось в теорию «коннективизма» как идеи коллективного педагогического взаимодействия. Обучение — это процесс создания сети. Сеть требует, по крайней мере, 2 элемента — узел и соединение. Узлами могут быть люди, организации, библиотеки, web-сайты, книги, журналы, базы данных или любой другой источник информации. Совокупность соединенных узлов образует сеть.
Таким образом, в обучении не может использовать один источник — информация должна собираться из некоторого множества. Подключая источники потенциальной информации, учащийся формирует персональную (индивидуальную) учебную сеть. Обучение реализуется многоканально, т.к. различные связи используются для доставки учебных материалов. При этом, согласно коннекционизму, в мозговых структурах формируется нейронная сеть [Воронкин, с.59-61].
Источники информации образуют внутриорганизационный поток информации — важный элемент эффективности организации. В экономике, построенной на знаниях, поток информации эквивалентен нефтепроводу в промышленной экономике. Создание, сохранение и утилизация информационного потока должно быть ключевой деятельностью в организации. [Siemens G, с.7].
В основу электронного учебного курса, построенного на принципах интенсификации использования информационных технологий, могут быть положены следующие источники информации, представленные на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 — Источники информации для электронного учебного курса
Примечание — Источник: [способы-морзе, с. 539, рисунок 1]
Пристального внимания заслуживает, на взгляд автора, направление, предусматривающее организацию внутригруппового взаимодействия на основе использования локальной вычислительной сети и персональных АРМ обучающихся. Ключевым средством коммуникации в данной схеме является программное обеспечение дистанционного взаимодействия, связывающее ряд разрозненных рабочих мест в единую подсеть.
Можно отметить следующие основные формы дистанционного взаимо-действия:
- удаленный доступ;
- тонкий клиент;
- демонстрации;
- вебинары;
- скринкастинг;
- дистанционное обучение.
Общим принципом всех форм взаимодействия является возможность трансляции изображения с экрана одного участника сети на экраны одного или нескольких других участников сети, а также опциональная пересылка управляющих команд, поступающих от удаленных манипуляторов (мышь, клавиатура) и выполняемых на целевой рабочей станции.
Удаленный доступ чаще всего применяется для оказания помощи, технической поддержки. Он позволяет полноценно обращаться к рабочему месту, находясь вдали от него географически [методичкус].
В качестве одной из вариаций применения удаленного доступа можно рассматривать технологию тонкого клиента, при которой программа-клиент в сетях с клиент-серверной или терминальной архитектурой переносит все или большую часть задач по обработке информации на сервер [вики-тонкий].
Демонстрации как форма дистанционного взаимодействия используются для донесения информации до широкого круга потребителей. В качестве демонстрации могут выступать транслируемый в реальной режиме времени видео-файл (данные с ip-камеры и др.), презентация в виде динамического содержимого для просмотра в браузере, вещание видео с рабочего стола (скринкастинг) или «живое» общение посредством веб-камер в рамках онлайн-семинаров.
Онлайн-семинар (вебинар) — разновидность веб-конференции, проведение онлайн-встреч или презентаций через Интернет в режиме реального времени.
В статье [скринкастинг] отмечается, что скринкастинг — это один из наиболее фундаментально полезных образовательных инструментов, заключающийся в захвате экрана компьютера некоторого участника с целью демонстрации, коммуникации или предоставления доказательств проделанной работы.
Существенное значение играет то, что учебный материал, представлен-ный с помощью технологии экранного видео, как правило, носит структурированный, последовательный, целостный, законченный характер, поскольку его подготовка требует кропотливой предварительной подготовки автора и разработчика. Кроме того, электронные учебные пособия, основанные на технологии экранного видео, отличает информационная насыщенность и эмоциональное воздействие на обучаемого [прим. техн. скринкастинга].
В общем случае программное обеспечение для дистанционного взаимо-действия может выполнять одновременно несколько функций. В набор требований, предъявляемых к такого роду ПО, входят:
1) быстрое развертывание;
2) работа в локальной сети, поддержка глобальной;
3) режим демонстрации (удаленного наблюдения);
4) режим управления (с использованием мыши и клавиатуры);
5) обеспечение возможности одновременного подключения к серверу группы клиентов или операторов;
6) учет открытых в сети точек вещания с подробной информацией;
7) обеспечение приемлемого качества передаваемых изображений и скорости реакции на действия операторов;
8) возможность настройки и изменения параметров конференции во время ее прохождения;
9) обеспечение механизмов авторизированного доступа к удаленным машинам и др.
Таким образом, в качестве ключевых учебно-методических средств обучения выступают электронные учебные пособия, системы проверки знаний и системы дистанционного взаимодействия. Использование всех трех компонентов позволяет с максимальной эффективностью задействовать когнитивный, личностно-психологический и социальный потенциалы обучаемых, минимизируя при этом затраты времени на освоение курса, контроль за уровнем усвояемости и внутригрупповую коммуникацию в процессе изучения предмета.
Современный учебный процесс сложно представить без использования компьютерных учебников, задачников, тренажеров, лабораторных, практикумов, справочников, энциклопедий, тестирующих и контролирующих систем и других компьютерных средств обучения.
К преимуществам КСО относятся:
1) создание условий для самостоятельной проработки учебного материала (самообразования), позволяющих обучаемому выбирать удобные для него место и время работы с КСО, а также темп учебного процесса;
2) более глубокая индивидуализация обучения и обеспечение условий для его вариативности (особенно в адаптивных КСО, способных настраиваться на текущий уровень подготовки обучаемого и области его интересов);
3) возможность работы с моделями изучаемых объектов и процессов (в том числе тех, с которыми сложно познакомиться на практике);
4) возможность представления и взаимодействия с виртуальными трех-мерными образами изучаемых объектов;
5) возможность представления в мультимедийной форме уникальных информативных материалов (картин, рукописей; видеофрагментов, звукозаписей и др.);
6) возможность автоматизированного контроля и более объективное оценивание знаний и умений;
7) возможность автоматической генерации большого числа не повторя-ющихся заданий для контроля знаний и умений;
8) возможности поиска информации в КСО и более удобного доступа к ней (гипертекст, гипермедиа, закладки, автоматизированные указате-ли, поиск по ключевым словам, полнотекстовой поиск и др.);
9) создание условий для эффективной реализации прогрессивных психолого-педагогических методик (игровые и состязательные формы обучения, экспериментирование, «погружение» в виртуальную реальность и др.) [башмак, с.3].
Важную роль в нормальном функционировании процесса обучения имеет его учебно-методическое обеспечение. Оно включает две составные части: учебно-методическую документацию и учебно-методические средства обучения [о-сварке, глава 4.2].
Одним из элементов учебно-методических средств обучения является электронный учебно-методический комплекс — программный комплекс, включающий систематизированные учебные, научные и методические материалы по определенной учебной дисциплине, методику ее изучения средствами информационно-коммуникационных технологий, и обеспечивающий условия для осуществления различных видов учебной деятельности [полож-эумкд, с.1].
К форме и структуре электронных учебных пособий предъявляются следующие требования и рекомендации:
- сжатость и краткость изложения;
- максимальная информативность блоков;
- слова и сокращения, знакомы и понятны учащемуся;
- отдельные семантически связанные элементы сгруппированы в целостно воспринимающиеся группы (структурность);
- заголовки кратки и информационно емки;
- однотипные перечисления сведены в маркированные и нумерованные списки;
- двумерные перечисления представлены в таблицах и диаграммах;
- важная информация расположена в левом верхнем углу экрана;
- большинство блоков, таблицы, диаграммы, графики доступны без прокрутки;
- каждому положению отведен отдельный абзац;
- основная идея абзаца находится в первой строке;
- заставки программы настраивают на деловой тон;
- графика органично дополняет текст;
- учитывается, что образное мышление доминирует над логическим, когда трансляция зрительных сообщений в речевую форму громоздка или вообще невозможна;
- используются мнемонические представления заголовков и указателей;
- учитывается, что пространственные знания, полученные через модели, приводят к тому, что обучаемые занимают позицию персонажей, находящихся внутри ситуации; в случае же предъявления диаграмм обучаемые занимают позицию внешних наблюдателей, находящихся снаружи ситуации;
- детальная и общая информация, необходимая на ограниченных стадиях решения задач, разделяется в пространстве и времени (стадийность);
- пояснения к иллюстрациям и сами иллюстрации, текст и соответству-ющие им изображения, располагаются в одном кадре, т.к. целостность информации повышает степень восприятия;
- иллюстрации снабжены системой мгновенной подсказки, появляющейся синхронно с движением курсора по отдельным элементам иллюстрации;
- инструкции ясны, четки, лаконичны, однозначны;
- учитывается, что повышенная эмоциональность информации придает ей дополнительную ценность; проза запоминается лучше простых текстов, а стихи лучше прозы; отсутствуют орфографические, грамматические и стилистические ошибки [морев, с.105-106].
Как разновидность программного средства ЭУМК должен соответство-вать эргономическим и технико-технологическим требованиям
- гармоничная цветовая гамма и композиция элементов обучения;
- «дружественный» интерфейс для обучающегося при взаимодействии с компьютерной средой обучения ЭУМК;
- удобства установка/запуска;
- многоплатформенности (возможности настройки работы ЭУМК под аппаратно-программную среду персонального компьютера студента) и др [Шалкина, с.11-12].
Неотъемлемой частью современного ЭУМК является подсистема кон-троля знаний. При разработке программного обеспечения для системы тестового контроля весь учебный материал разбивается на отдельные модули, которые на этапах входа, выхода и продвижения по модулю сопровождаются поясняющими тестами. Кроме того, программа обеспечивает возможность самоконтроля со стороны обучаемого в процессе выполнения заданий и позволяет учащемуся в случае необходимости обратиться к педагогу за помощью для выполнения отдельных самых трудных заданий. Добровольное обращение за помощью к преподавателю в процессе самоконтроля создает у учащегося дополнительные мотивы для его активной учебной деятельности, обеспечивает его стремление к получению новых знаний в сотрудничестве с педагогом [самылкина, с.35].
К актуальным системам тестирования предъявляется множество требований, зависящих от специфики задач, стоящих перед членами кафедры или всего образовательного учреждения. Ключевыми критериями для оценки компьютерной тестовой среды являются:
1) типы тестовых заданий:
- множественный выбор;
- неупорядоченный набор;
- установление соответствия;
- установление последовательности;
- открытой формы;
- другой.
2) поддержка шрифтов и т.д. (текстовый редактор);
3) возможность вставки изображений, медиаобъектов;
4) комментарии, пояснения к заданиям;
5) назначение весовых коэффициентов;
6) отбор заданий из хранилища по указанному критерию;
7) импорт/экспорт и печать заданий и теста;
8) изменение дизайна теста (фон, цвет, композиция кадра и др.);
9) создание разделов (тем) внутри теста;
10) настройки теста:
- функции перемешивания ответов;
- функции перемешивания вопросов в тесте;
- время тестирования;
- установка объема теста и выбора заданий (вариативность);
- установка шкалы оценок;
- установка защиты (шифрование, пароли);
- специальные настройки (сжатие теста, пропуск ответа,
- возвращение к заданию до получения правильного ответа и
- др.).
11) функции сохранения «автономных» тестов [чернышев, с.11-12].
Процесс обучения невозможно рассматривать вне контекста внутригруппового межличностного взаимодействия. Комбинация из электронного учебного комплекса и системы проверки знаний не обеспечивает максимальной эффективности усвоения материала.
Согласно разработанной в 80-е годы ХХ века модели обработки информации под названием «коннекционизм» (Д. Румелхарт, Д. Мак Клеланд, Д. МакКей и др.) знание человека следует рассматривать в виде сети узлов нейронов. Данное направление вылилось в теорию «коннективизма» как идеи коллективного педагогического взаимодействия. Обучение — это процесс создания сети. Сеть требует, по крайней мере, 2 элемента — узел и соединение. Узлами могут быть люди, организации, библиотеки, web-сайты, книги, журналы, базы данных или любой другой источник информации. Совокупность соединенных узлов образует сеть.
Таким образом, в обучении не может использовать один источник — информация должна собираться из некоторого множества. Подключая источники потенциальной информации, учащийся формирует персональную (индивидуальную) учебную сеть. Обучение реализуется многоканально, т.к. различные связи используются для доставки учебных материалов. При этом, согласно коннекционизму, в мозговых структурах формируется нейронная сеть [Воронкин, с.59-61].
Источники информации образуют внутриорганизационный поток информации — важный элемент эффективности организации. В экономике, построенной на знаниях, поток информации эквивалентен нефтепроводу в промышленной экономике. Создание, сохранение и утилизация информационного потока должно быть ключевой деятельностью в организации. [Siemens G, с.7].
В основу электронного учебного курса, построенного на принципах интенсификации использования информационных технологий, могут быть положены следующие источники информации, представленные на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 — Источники информации для электронного учебного курса
Примечание — Источник: [способы-морзе, с. 539, рисунок 1]
Пристального внимания заслуживает, на взгляд автора, направление, предусматривающее организацию внутригруппового взаимодействия на основе использования локальной вычислительной сети и персональных АРМ обучающихся. Ключевым средством коммуникации в данной схеме является программное обеспечение дистанционного взаимодействия, связывающее ряд разрозненных рабочих мест в единую подсеть.
Можно отметить следующие основные формы дистанционного взаимо-действия:
- удаленный доступ;
- тонкий клиент;
- демонстрации;
- вебинары;
- скринкастинг;
- дистанционное обучение.
Общим принципом всех форм взаимодействия является возможность трансляции изображения с экрана одного участника сети на экраны одного или нескольких других участников сети, а также опциональная пересылка управляющих команд, поступающих от удаленных манипуляторов (мышь, клавиатура) и выполняемых на целевой рабочей станции.
Удаленный доступ чаще всего применяется для оказания помощи, технической поддержки. Он позволяет полноценно обращаться к рабочему месту, находясь вдали от него географически [методичкус].
В качестве одной из вариаций применения удаленного доступа можно рассматривать технологию тонкого клиента, при которой программа-клиент в сетях с клиент-серверной или терминальной архитектурой переносит все или большую часть задач по обработке информации на сервер [вики-тонкий].
Демонстрации как форма дистанционного взаимодействия используются для донесения информации до широкого круга потребителей. В качестве демонстрации могут выступать транслируемый в реальной режиме времени видео-файл (данные с ip-камеры и др.), презентация в виде динамического содержимого для просмотра в браузере, вещание видео с рабочего стола (скринкастинг) или «живое» общение посредством веб-камер в рамках онлайн-семинаров.
Онлайн-семинар (вебинар) — разновидность веб-конференции, проведение онлайн-встреч или презентаций через Интернет в режиме реального времени.
В статье [скринкастинг] отмечается, что скринкастинг — это один из наиболее фундаментально полезных образовательных инструментов, заключающийся в захвате экрана компьютера некоторого участника с целью демонстрации, коммуникации или предоставления доказательств проделанной работы.
Существенное значение играет то, что учебный материал, представлен-ный с помощью технологии экранного видео, как правило, носит структурированный, последовательный, целостный, законченный характер, поскольку его подготовка требует кропотливой предварительной подготовки автора и разработчика. Кроме того, электронные учебные пособия, основанные на технологии экранного видео, отличает информационная насыщенность и эмоциональное воздействие на обучаемого [прим. техн. скринкастинга].
В общем случае программное обеспечение для дистанционного взаимо-действия может выполнять одновременно несколько функций. В набор требований, предъявляемых к такого роду ПО, входят:
1) быстрое развертывание;
2) работа в локальной сети, поддержка глобальной;
3) режим демонстрации (удаленного наблюдения);
4) режим управления (с использованием мыши и клавиатуры);
5) обеспечение возможности одновременного подключения к серверу группы клиентов или операторов;
6) учет открытых в сети точек вещания с подробной информацией;
7) обеспечение приемлемого качества передаваемых изображений и скорости реакции на действия операторов;
8) возможность настройки и изменения параметров конференции во время ее прохождения;
9) обеспечение механизмов авторизированного доступа к удаленным машинам и др.
Таким образом, в качестве ключевых учебно-методических средств обучения выступают электронные учебные пособия, системы проверки знаний и системы дистанционного взаимодействия. Использование всех трех компонентов позволяет с максимальной эффективностью задействовать когнитивный, личностно-психологический и социальный потенциалы обучаемых, минимизируя при этом затраты времени на освоение курса, контроль за уровнем усвояемости и внутригрупповую коммуникацию в процессе изучения предмета.