Электронные средства образования

Содержание

Введение

1. Мультимедийные презентационные технологии в учебном процессе. Плазменные панели: принцип работы, устройство, технические и эргономические характеристики

2. Информационные технологии и учебно-методическое обеспечение учебного процесса. Электронные учебники

3. Средства синхронного и асинхронного электронного обучения

Заключение

Литература

Введение

Современный уровень развития общества, требует высокообразованных специалистов, людей творческих, способных к свободному мышлению. Это ставит перед современной педагогикой задачу выработать методы для развития такой конкурентно-способной личности. В последние десятилетия эта задача успешно решается с помощью разработки и внедрения в образовательный процесс различных педагогических технологий.

Педагогическая технология - это научно обоснованный выбор характера воздействия в процессе организуемого учителем взаимообщения с обучаемыми, производимый в целях максимального развития личности как субъекта окружающей действительности. Педагогическая технология есть некоторая проекция теории и методики воспитания на практику воспитания, индивидуализированная в силу широчайшего многообразия персональных особенностей личности преподавателя и студента.

Процесс целенаправленного воспитания личности, её информатизация и социализация, акты коррекции в её развитии и саморазвитии осуществляются в педагогических системах. Но многие до сих пор опасаются, что информационная технология приведёт к дегуманизации образования. Однако те, кто стоял у истоков компьютеризации общества в целом и образования в частности, видели, какой восторг охватывает студентов, которые обмениваются дружескими посланиями через океаны, могут констатировать: технология, напротив, способна гуманизировать среду образования. Вынуждая постоянно учиться, она превратит этот процесс в удовольствие и сразу же даст почувствовать практические результаты.

Для системы образования выигрыш от успешного развития информатизации заключается в высокой профессиональной подготовке работников за счёт передачи элитных знаний, компьютерной поддержки творческих способностей и интеллектуализации труда преподавателей и студентов.

Информатизация образования -- это реализация комплекса мер, направленных на повышение уровня подготовки специалистов путём расширения сферы использования вычислительной техники и компьютерных технологий в учебной и научно-исследовательской работе, в управлении учебным процессом.

Информатизация создаёт дополнительные возможности для стимулирования у студентов творческого мышления, усиливает значимость их самостоятельной работы, упрощаются контроль и самоконтроль самостоятельной работы. Повышается уровень индивидуальной работы преподавателя, изменяется соотношение между интеллектуальной и рутинной составляющими в учебной работе.

В настоящее время актуальным для человечества является создание открытого общества, так называемого "общества без границ". Важнейшим условием его формирования признаётся необходимость совершенствования системы образования на принципах открытости и свободы. Открытое и свободное образование предполагает создание единого образовательного пространства, предоставление равных возможностей всем участникам образовательного процесса получения доступа к информационным и образовательным ресурсам, даёт возможность каждому обучаемому максимально развить свои личностные качества. Особо это актуально для регионов, удалённых от ведущих образовательных центров.

Наиболее полно отвечает идеям открытого образования концепция личностно-ориентированного образования. Но смена парадигмы образования делает необходимым создание новой модели образования на основе совершенствования педагогических технологий в педагогических системах. В мировом и российском образовании в настоящее время проявляется тенденция к созданию интегрированных образовательных систем на основе сетевых информационных технологий.

Для реализации идей открытого образования нужны новые подходы, образовательные инновационные технологии. Особое место в этой системе отводят дистанционным, "виртуальным" формам обучения, самостоятельной и индивидуальной работе учащегося.

1. Мультимедийные презентационные технологии в учебном процессе. Плазменные панели: принцип работы, устройство, технические и эргономические характеристики

У термина презентация (от лат. praesento -- передаю, вручаю или англ. present -- представлять) два значения -- широкое и узкое. В широком смысле слова презентация -- это выступление, доклад, защита законченного или перспективного проекта, представление на обсуждение рабочего проекта, результатов внедрения и т.п. В узком смысле слова презентации -- это электронные документы особого рода. Они отличаются комплексным мультимедийным содержанием и особыми возможностями управления воспроизведением (может быть автоматическим или интерактивным). Далее этот термин будет использоваться в узком смысле этого слова.

Электронные презентации, в отличие от электронных учебников, предназначены, как правило, для решения локальных педагогических задач. Так, например, использование электронных презентаций позволяет значительно повысить информативность и эффективность урока при объяснении учебного материала, способствует увеличению динамизма и выразительности излагаемого материала. Очевидно, что производительность обучения значительно повышается, так как одновременно задействованы зрительный и слуховой каналы восприятия (принцип модальности). Действительно, результаты исследований показывают, что эффективность слухового восприятия информации составляет 15%, зрительного -- 25%, а их одновременное включение в процесс обучения повышает эффективность восприятия до 65%. Более того, наличие конспектов в виде тематических электронных презентаций предоставляет возможность организации самостоятельной работы учащихся с подобного рода ресурсами.

Экран плазменного дисплея может быть намного больше телевизионного, при этом он не испускает вредных электромагнитных излучений. Помимо размеров, основным достоинством панели является более высокая, чем у телевизоров и мониторов, контрастность изображения и угол обзора - 160.

Значения яркости и контрастности плазменных дисплеев существенно превышают аналогичные параметры домашнего телевизора (яркость около 200 кд/м2, контрастность 200:1). Плазменные дисплеи также отличаются от кинескопов отсутствием мерцания изображения, что позволяет зрителям не утомляться при просмотре. Благодаря всем этим достоинствам плазменные панели нашли применение в качестве информационных табло в аэропортах и на выставках, а также для оформления выставочных стендов и телевизионных студий. Большинство панелей имеет соотношение сторон экрана 16:9, что обусловило их применение в системах домашнего кинотеатра.

Поверхность плазменного дисплея состоит из пикселей, каждый из которых имеет 3 ячейки - источники трех основных цветов - красного, зеленого и синего. Ячейка представляет собой герметичную стеклянную емкость прямоугольной формы, заполненную газом в плазменном состоянии, и покрытую изнутри цветным фосфором. Состав этого фосфора тот же, что используется в электронно-лучевых трубках, применяемых в телевизорах и мониторах. Через каждую ячейку протекает электрический ток тлеющего разряда, чем он больше - тем ярче свечение ячейки. Величина тока в каждой ячейке индивидуально регулируется цифровой системой плазменной панели. С помощью каждой ячейки можно получить до 16 миллионов оттенков определенного цвета, благодаря чему изображение на экране становится столь сочным и реалистичным.

Благодаря абсолютной плоскости экрана панели, отсутствуют искажения изображения, характерные при работе с телевизионным или мониторным экраном. У плазменных панелей отсутствует неравномерность изображения от центра к краям экрана, характерная для проекционных телевизоров, что значительно увеличивает угол обзора.

2. Информационные технологии и учебно-методическое обеспечение учебного процесса. Электронные учебники

Реальным воплощением современных информационных технологий в учебном процессе является система развивающих средств обучения, построенная на базе электронных учебных пособий.

Компьютерный учебник или электронный учебник (ЭУ) представляет собой программное средство, позволяющее представить для изучения теоретический материал, организовать апробирование, тренаж и самостоятельную творческую работу, помогающее учащимся и преподавателю оценить уровень знаний в определенной тематике, а также содержащее необходимую справочную информацию.

Для обеспечения дидактических функций учебно-методического комплекса к электронному учебнику предъявлены следующие требования:

1. Основной материал учебника определяет необходимый объем знаний, которым должен овладеть учащийся. Учебник имеет блочную структуру. Внутри каждой главы учебный материал дается в строгой логической последовательности. Вводимые понятия и алгоритмы предполагают наличие у учащихся знаний предыдущего материала.

2. Основными структурными единицами учебного материала являются взаимосвязанные базовые фрагменты, предназначенные для организации логических уроков. Базовые фрагменты состоят из системы элементарных фрагментов, каждый из которых отражает одну мысль, гипотезу, или алгоритм.

3. Текстовые фрагменты могут сопровождаться аудио- или видеоинформацией для выделения смысловых акцентов. Для представления разнородной или гипертекстовой информации рекомендуется использовать многооконный интерфейс.

4. Текст учебника должен сопровождаться многочисленными перекрестными ссылками, позволяющими сократить время поиска необходимой информации.

5. В электронном учебнике может содержаться дополнительный материал, а также материал для углубленного изучения тем.

6. Наиболее важные элементы электронного учебника должны иметь подсказки или пояснения. Справочный материал учебника содержит основные определения, наиболее важные даты истории развития информатики, таблицы для сравнения определенных характеристик объектов и т. п.

7. В электронном учебнике имеются два вида тестов: тесты текущего опроса и итоговые тесты по каждому разделу, содержащие тесты на конструирование ответов.

8. После изучения каждой структурной единицы учебного материала в электронном учебнике содержится материал для обобщения, представляющий изученный материал в более кратком виде.

9. Электронный учебник должен быть открытым для его развития.

10. Текст учебника должен иметь возможность копирования, вывода на печать

11. Электронный учебник позволяет применять современные информационные технологи для повышения эффективности учебного процесса.

12. Электронный учебник позволяет использовать как традиционные, так и новые приемы, методы и формы обучения.

Обучение учащихся, основанное на систематическом использовании учебно-методического комплекса, включающего в себя электронный учебник, направлено на то, что бы учащиеся систематически работали с учебником самостоятельно, без помощи преподавателя.

Ориентировка конкретной учебной деятельности определяется предметными знаниями, имеющимися в электронном учебнике. Общей ориентации учебной деятельности способствуют сведения из педагогического мониторинга. Учебник не навязывает жесткой структуры и методики изучения учебного материала. Электронный учебник обеспечивает проведение уроков различного типа, а также самостоятельное изучение учебного курса.

Электронный учебник может интегрировать в себе возможности различных педагогических программных средств: обучающих программ, справочников, учебных баз данных, тренажеров, контролирующих программ. Электронный учебник может использоваться для проведения лабораторного практикума.

Электронный учебник может использоваться прежде всего в качестве средства учебной деятельности. Он позволяет реализовать разветвляющую структуру учебного материала. Эта последовательность может изменяться учителем или учеником. В свою очередь педагогические воздействия планируются учителем в зависимости от выбранного им режима управления учебной деятельностью.

3. Средства синхронного и асинхронного электронного обучения

В педагогике есть понятие синхронного и асинхронного обучения. Синхронное обучение описывает деятельность группы людей, которые работают над приобретением одинаковых знаний или навыков в одно и то же время. Этот тип педагогики в основном практикуется в довузовском образовании. В системе высшего образования распространенным остается один методологический тип синхронного обучения -- лекции. Итак, синхронное электронное обучение предполагает взаимодействие преподавателя/тренера/тьютора с аудиторией в режиме реального времени. Тьютор имеет возможность оценивать реакцию обучаемых, понимать их потребности, реагировать на них: отвечать на вопросы, подбирать темп, удобный для группы, следить за вовлеченностью обучаемого в процесс и "возвращать" его в группу при необходимости. При асинхронном обучении ответственность за прохождение курса, чтение литературы и т.п. целиком ложится на плечи учащихся. Преподаватель/тренер/тьютор остается "за кадром", зато появляется преимущество self-paced learning, когда учащийся может проходить курс в удобное ему время и в том режиме, в котором комфортно лично ему.В категорию технологий асинхронного электронного обучения попадают самые популярные на российском рынке традиционные электронные учебные курсы. Независимо от того, каким образом происходит доставка учебного курса до учащегося: на диске или через систему управления обучением (LMS), связь с преподавателем разорвана во времени.Подкасты -- это ещё одна разновидность технологий асинхронного обучения, кстати, хоть в небольшой мере, но используемая в России. Подкастинг (от англ. podcasting -- производное от слов iPod, популярного mp3-плеера от Apple и broadcasting, что означает широковещание) представляет собой новый формат распространения аудио- и видеоконтента через интернет. Подкасты, как и аудиокниги, удобно слушать в машине, в метро, во время утренней пробежки. Переключимся на категорию синхронного обучения. Из-за сравнительной молодости e-learning в нашей стране в России используется весьма ограниченное количество средств и технологий, позволяющих взаимодействовать участникам процесса обучения в режиме реального времени. По моим данным, в той или иной мере российскими компаниями "укрощены" аудио-, видеоконференции и виртуальный класс. Видеоконференции позволяют транслировать видеоизображения на любые расстояния. Занятия, проводимые через виртуальный класс (virtual class), -- хороший пример для категории синхронного обучения: преподаватель/тьютор дает учащимся информацию, упражнения, отвечает на вопросы аудитории, оценивает усвоение знаний и т.д. через виртуальное общение.

В связи с ростом популярности совместного/коллаборативного обучения (collaborative learning) среди элементов (технологий) виртуального класса выделилась группа, которую условно можно назвать средствами коллаборативного синхронного обучения. К ним относятся:

1. Whiteboard (дословно: белая доска, электронный аналог школьной доски) -- электронная панель, выполняющая функции доски для совместной работы, -- считает Википедия. Словами компании-разработчика программного обеспечения для виртуального класса WebSoft, whiteboard -- это доска для рисования, где преподаватель управляет правами доступа к доске: может рисовать на ней сам или вместе с обучаемыми. Как правило, есть стандартный набор инструментов для рисования как в Paint: линия, круг, прямоугольник, текст, загрузка картинки и т.п. Система позволяет преподавателям и студентам совместно использовать область экрана, где можно размещать слайды и картинки, рисовать, делать пометки. Информация обновляется в реальном времени на компьютере каждого из участников.

Каждый участник процесса имеет возможность работать с контентом на доске в одном режиме с другими участниками процесса, а именно: добавлять свои комментарии к схемам на доске, а также дорисовывать, исправлять, наглядно объяснять коллегам, находящимся удаленно, свою точку зрения. Поэтому whiteboarding отлично подходит для "мозгового штурма", участники которого находятся в разных местах. Whiteboarding относится к технологиям wiki. Этот тип взаимодействия часто включается в программное обеспечение для проведения видео конференций. "Доски" помогают обучающимся сконцентрироваться на некоторых идеях или процессах. 2. Breakout rooms (дословно -- комнаты прорыва) -- виртуальные комнаты для работы в малых группах, оснащенные технологиями для совместной работы с текстовым и видеоматериалом, часто включающие в себя технологию whiteboarding, технологию совместной работы с презентациями power point и другие технологии для совместной работы. Breakout room также является элементом виртуального класса. Преподаватель может использовать "комнаты" для работы в малых группах. При этом каждую малую группу он помещает в отдельную breakout room, например, для решения кейса или для обсуждения контраргументов в подготовке к дискуссии. 3. Совместная работа с приложениями -- это инструмент, когда преподаватель или другой пользователь виртуального класса с соответствующими правами, начинают демонстрацию экрана своего компьютера (всего экрана или отдельного программного продукта) всем остальным обучаемым. В некоторых случаях преподаватель может передать управление своим компьютером обучаемому или, наоборот, показать определенные действия обучаемому на его компьютере, сопровождая их комментарием.

4. Интерактивные опросы позволяют быстро собрать мнения участников обучения по той или иной теме. Технология позволяет быстро создавать опросник, редактировать его, размещать, например, в виртуальном классе и других синхронных электронных средствах обучения.

5. Вебтуры (webtours) -- совместный веб-серфинг. Это технология, позволяющая совместно "путешествовать" по веб-сайтам.

6. Совместная работа с PowerPoint -- единовременная совместная работа над презентациями в PowerPoint сразу нескольких членов команды или рабочей группы. Обычно имеется в виду удаленная работа.

7. Вебинар, или погоня за двумя зайцами. Такое средство обучения как вебинар (веб+семинар) "убивает сразу двух зайцев", т.е. может принадлежать к обеим категориям: как к категории синхронного, так и асинхронного электронного обучения. В том случае, если вы участвуете в "живом" вебинаре (онлайн вебинаре), т.е. слушаете спикера в режиме реального времени и можете задать ему вопрос через чат, то вы имеете дело с синхронным обучением. Если же вы скачали запись вебинара, прошедшего пару недель назад, то перед вами -- асинхронный тип электронного обучения. Вебинары удобны как раз тем, что после их живого проведения остается "сухой остаток", который может быть ещё более востребован людьми, нежели оригинал. Помимо, собственно, средств обучения существуют средства общения/взаимодействия, которые могут быть использованы, в том числе и в целях обучения, получения/передачи информации. Больше того, такие средства общения важны для самого обучения, так как позволяют обучающимся чувствовать свою связь с преподавателем и группой и в оперативном режиме решать возникающие проблемы и вопросы.

К таким средствам относятся мессенджеры (ICQ, SKYPE, чаты). Обычно преподаватели/тьюторы используют мессенджеры для поддержания постоянной связи с учащимися и оперативного реагирования на их вопросы. (ссылка на пост Наумова про мессенджеры). Иногда чаты могут быть встроены в виртуальные классы, вебинары и т.п.

К асинхронным средствам общения относится и электронная почта. А вот социальные сети позволяют быть в контакте с преподавателем и обучаемыми как в синхронном режиме, так и во временном разрыве, если собеседник не в статусе online.

В категорию асинхронных средств общения, в том числе используемых для обучения, попадают форумы. На мой взгляд, этот тип взаимодействия имеет свои плюсы и минусы. Большой минус заключается в медленном темпе процесса взаимодействия: на форуме никогда нельзя предположить, как скоро получишь ответ на свою реплику или вопрос. Плюс -- в индексации содержания форумов поисковыми машинами (Яндекс, Рамблер, Google): можно найти форум с обсуждением схожей темы и отыскать там ответы на свои вопросы.

Заключение

Подводя черту, под всем выше изложенным хочется заметить, что компьютерные обучающие технологии могут успешно применяться при изучении курса экологии.

Оперируя знаниями и системой нелинейной логики, в сочетании с интеллектуальным интерфейсом, такие системы могут успешно применяться в областях требующих абстрактных умозаключений. При использовании электронных средств обучения информация подается в удобной и компактной форме, что позволяет использовать их в курсе экологии: при иллюстрации энергетических диаграмм; для визуального моделирования миграций животных и загрязнения среды; для моделирования и прогнозирования технологических процессов и т.д.

Кроме того, системы электронного обучения позволяют проводить текущий и итоговый контроль знаний студентов. Большим достоинством экспертных систем является то, что они как инструмент в работе пользователей совершенствуют свои возможности решать трудные, неординарные задачи в ходе практической работы.

Недостатком экспертных систем являются значительные трудозатраты, необходимые для пополнения базы знаний. Получение знаний от экспертов и внесение их в базу знаний представляет собой сложный процесс, сопряженный с значительными затратами времени и средств. Проектирование экспертных систем также имеет определенные трудности и ограничения, которые влияют на их разработку.

Таким образом, применение информационных технологий дает возможность сделать процессы обучения и управления процессами обучения более эффективными и интенсивными.

Литература

1. http://www.e-college.ru/

2. С.Н. Добрыдин. Некоторые аспекты использования новых информационных технологий в обучении // Материалы всероссийской конференции "Наука и образование". Москва, 2002

3. Информационные технологии в образовании. http://www.ito.su

4. Кравченя, Э.М. Технические средства обучения / Э.М. Кравченя. - Мн. : БГПУ им. М. Танка, 2001