Использование ЭВМ в процессе обучения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа по «Педагогике»

«Использование ЭВМ в процессе обучения»

План:

Введение

1. Технические средства предъявления информации (ТСПИ)

2. Технические средства контроля

3. Технические средства управления обучением (ТСУО)

4. Вспомогательные компьютерные учебные средства

Заключение

Литература

Введение

Среди разнообразных методов и средств совершенствования процесса обучения в школе, интенсификации и повышения эффективности учебной деятельности важное место отводится умелому и рациональному использованию технических средств обучения (ТСО).

ТСО имеют хотя и небольшую, но поучительную историю. Активное увлечение техническими средствами в школах приходится на конец 60-х годов, когда эти средства широко пропагандировались, а в некоторых случаях и насаждались административными мерами.

Последовавший за этим периодом спад интереса к ТСО объясняется многими причинами, из которых можно отметить две наиболее важные.

1. Технические характеристики устройств не отвечали потребностям учебного процесса. В своем большинстве эти устройства создавались и изобретались без научного осмысления потребностей учебного процесса, в меру понимания этих потребностей изобретателями, далекими от педагогики.

2. Недостаточное внимание к возможностям улучшения учебной деятельности с помощью ТСО со стороны преподавателей. Разработка дидактических материалов отнимала у преподавателей много времени, которое, как правило, никак не регламентировалось и никак не учитывалось. Разработка этих материалов базировалась на энтузиазме их создателей. Организация использования ТСО оставляла желать лучшего, что также затрудняло работу преподавателей, приводило к большим и необоснованным затратам труда и времени. В этих условиях у преподавателей не вырабатывалось устойчивой потребности в использовании технических средств. Достигавшиеся результаты часто были далеки от ожидаемых, что порождало скептицизм и разочарование, частично сохранившееся до сих пор.

Внедрение компьютерных технологий в научные исследования и учебный процесс, а также насыщение вузов разнообразной компьютерной техникой, локальными компьютерными сетями, в том числе с выходом в Интернет, значительно ослабило интерес к ТСО других видов.

Неудачи в применении ТСО для совершенствования учебной деятельности объяснялись также недостаточной разработанностью многих проблем вузовской педагогики, не дающей четкого определения места и роли ТСО в учебном процессе. Целостная концепция вузовской педагогики только начинала складываться, и передовые достижения педагогической науки до настоящего времени далеки от основной массы преподавателей вузов. За редкими исключениями, преподаватели не имели специальной вузовской подготовки по педагогике, что также отрицательно сказывалось на эффективности применения ТС и компьютерных технологий.

Научно-технический прогресс, бурное развитие вычислительной техники - все это способствовало возрождению интереса к использованию ТСО. Появилось много психолого-педагогических исследований, в том числе ряд фундаментальных, которые позволили точнее определить роль и место ТСО в учебном процессе вузов.

Однако до сих пор еще нет общепринятых определений и классификации ТСО, а также единой терминологии в этой области знания. Объясняется это многими причинами: сложностью и многогранностью учебного вузовского процесса; отсутствием научно обоснованных методик оценки эффективности учебной деятельности в целом и эффекта от использования средств ТСО; трудностями получения прагматических выводов из существующих дидактических теорий.

Определение и классификация ТСО должны основываться на рассмотрении обучения как процесса управления познавательной деятельностью учащихся. Такой подход основан, прежде всего, на деятельностной теории учения и кибернетической трактовке управления процессом обучения как системой реализации целей обучения. Цель может быть как локальной, так и глобальной, касаться усвоения учебного предмета в целом и отдельного учебного вопроса и т.д.

Преподаватель, который ставит определенную дидактическую цель, на каждом этапе работы учащегося может установить с некоторой степенью объективности, насколько достигнута поставленная цель. Успешность усвоения зависит не только от того, в каком виде и в какой форме предъявляется учебная информация, но и от содержания и смысла управляющей компоненты учебной информации. В частности, вопрос об ориентировочной основе действий относится к содержанию именно этой компоненты и является одним из центральных в теории планомерного формирования умственных действий и понятий.

1. Технические средства предъявления информации (ТСПИ)

Эти средства удобно разделить на группы, положив в основу деления чувственные модальности, с помощью которых воспринимаются внешние сигналы. В условиях обычного (не специального обучения) выделяются следующие три группы:

1. Слуховые (аудио-) средства.

2. Зрительные (визуальные) средства.

3. Аудиовизуальные (зрительно-слуховые) средства.

Последняя группа средств является самостоятельной. Это не простое объединение двух первых, поскольку аудиовизуальные средства обладают определенными свойствами, не присущими отдельно слуховым или зрительным средствам. Иногда две последние группы (зрительные и аудиовизуальные) объединяют в одну и называют такие средства экранными, полагая, что основным источником информации является выводимое на экран изображение, что не всегда соответствует действительности, поскольку часто ведущим в этом случае выступает не зрительный, а слуховой ряд.

Говоря о различиях звукового (слухового) и зрительного каналов восприятия, часто обращают внимание, прежде всего, на разницу в "пропускной способности" органов чувств человека, измеряя последнюю числом битов в секунду, которые могут быть восприняты ухом или глазом. Если с физиологической точки зрения такой подход можно считать оправданным, то с педагогической точки зрения это не совсем так.

Главное состоит в содержательном и смысловом различии учебных материалов, выборе тех средств, которые в каждой конкретной ситуации полнее и лучше реализуют дидактические функции.

Последнее положение часто игнорируется в литературе, и на первый план выдвигается утверждение о необходимости максимально широко использовать зрительный канал, действительно обладающий большей пропускной способностью. С этим положением нельзя полностью согласиться. Правильнее говорить о наиболее полной реализации принципа наглядности в обучении при использовании ТСПИ.

Следует также учитывать экспериментально подтвержденное положение о том, что лучшее запоминание достигается при совместном и одновременном использовании слухового и зрительного каналов в практике обучения.

Перейдем к краткому обзору устройств, с помощью которых воспроизводится дидактическая информация.

Звуковые устройства. Это прежде всего микрофоны с электронными усилителями и динамическими говорителями, предназначенные для усиления речи лектора в учебной аудитории. Для этой цели используются радиомикрофоны, позволяющие преподавателю свободно перемещаться по аудитории, что, однако, требует специального оснащения учебной аудитории. Сюда же относятся магнитофоны для записи и воспроизведения речи и музыки, проигрыватели (включая лазерные) для воспроизведения записей с пластинок (компакт-дисков).

Для обучения иностранным языкам часто используют специализированные лингафонные кабинеты, которые оборудуются системой речевой связи преподавателя с учащимися, при этом на рабочих местах учащихся устанавливаются магнитофоны.

Соответствующими средствами записи и воспроизведения снабжается также преподаватель.

Навык говорить перед микрофоном без смущения, когда идет запись речи, достигается самостоятельной тренировкой или занятиями в специализированных кабинетах педагогического мастерства.

Визуальные средства. Наибольшее распространение получили диа- и графопроекторы.

С помощью диапроекторов воспроизводятся на экранах (отражательных или просветных) изображения с фотоматериалов - слайдов (диапозитивов) размером 24x36 мм или (реже) 18x24 мм, а также диафильмов. Дидактические материалы для диапроекторов удобнее всего выполнять в виде наборов слайдов, а не диафильмов, так как последние не позволяют менять последовательность отдельных кадров, что может понадобиться при изменении плана лекции или для других целей.

Удобно, если диапроектор имеет устройство для дистанционной смены кадров и дистанционной подфокусировки или автофокусировки изображения. Последняя хорошо работает только в случае ровной поверхности диапозитивов, что на практике не всегда можно обеспечить.

Для демонстрации диафильмов применяют фильмопроектор (иногда его называют также диапроектором). Он удобен в эксплуатации, если обладает большим световым потоком (не менее 600 лм), имеет устройства дистанционного перевода кадров, дистанционной подфокусировки и дистанционного включения/выключения лампы, а также позволяет демонстрировать диафильмы с полным (размер 24x36 мм) и половинным форматом кадра (размер 18x24 мм).

Многие диапроекторы, предназначенные в основном для демонстрации слайдов, часто снабжаются вспомогательными приспособлениями для показа диафильмов, например средствами музыкального сопровождения и средствами демонстрации с плавным "вытеснением" очередного кадра. Демонстрация диафильмов и диапозитивов в учебной аудитории требует внимания к наружному освещению, которое должно быть минимальным, чтобы существенно не снижать контраст изображения на экране и быть в то же время достаточным, чтобы студенты имели возможность вести конспекты. Для защиты от дневного света окна набжаются зашториванием или жалюзи с ручным или электрическим управлением.

Весьма популярными сейчас стали специализированные д и а -проекторы, в которых диапозитив заменен электронной проекционной панелью, соединенной с компьютером.

Такие диапроекторы иногда называют компьютерными или мультипроекторами. На панель выводится цветное изображение экрана компьютера (вместе с указателем мыши), которое проецируется на общий отражательный экран. Эти диапроекторы очень удобны в управлении, имеют средства обеспечения прямоугольности картинки на экране при наклонном положении проектора, обладают мощным световым потоком, что делает возможным компьютерные экранные демонстрации при неярком освещении в малых и средних (а при небольшом затенении, например с помощью жалюзи, также и в больших) аудиториях. При этом никаких ограничений на вид картинки не накладывается, и диапроектор можно рассматривать как переносчик изображения с экрана монитора компьютера на общий аудиторный экран.

Для разработки электронных слайдов удобно пользоваться популярной сейчас компьютерной программой Power Point, которая является одним из приложений известного пакета Microsoft Office. Эта программа предназначена для подготовки докладов (презентаций) и получила широкое распространение, поскольку имеет развитые и удобные средства компьютерного создания диаграмм и иллюстрирующих доклад слайдов.

Уменьшением расстояния до экрана можно добиться большей его яркости, но за счет существенного сокращения размера изображения.

Графопроекторы (или кодоскопы) - наиболее популярные и удобные проекционные аппараты, имеющие важные достоинства с дидактической точки зрения. Они довольно компактны, просты в обращении, обладают очень большим световым потоком (превышающим 2000 лм), что позволяет демонстрировать изображение в освещенной комнате без существенного снижения контраста. Размеры кадрового окна обычно 24 х 24 см. Дидактический материал чаще всего готовится заранее в виде отдельных листов прозрачной пленки, так называемых фолий ("прозрачек") с нанесенными надписями и рисунками. По мере надобности фолии накладываются на кадровое окно, и изображение проецируется на экран.

Фолии можно накладывать одна на другую, чем создается возможность последовательно "выстраивать" окончательную картину из частичных изображений, в том числе окрашенных в разные цвета. Используются также фолии с подвижными элементами, что позволяет имитировать разнообразные динамические процессы. В литературе имеется обзор возможностей графопроектора и некоторых правил выполнения отдельных фолий [см.: Методические... - 1987]. Учебный материал можно не только готовить заранее, но выполнять записи на непрерывной ленте в ходе занятий, постепенно перематывая ее с подающей кассеты на приемную.

При создании фолий могут возникнуть трудности в подборе пары пленка - пишущие приспособления. В случае отсутствия фломастеров, специально приспособленных для работы с графопроектором, лучшие результаты достигаются, когда применяются гидрофильная (например, триацетатная) пленка и тушь (в том числе цветная), которая наносится с помощью плакатных перьев, трубочек, рапидографа. При использовании специальных фломастеров типа Projector pen можно получить сочные рисунки и надписи на любой пленке.

Имеется возможность подготавливать фолии ("прозрачки") на принтере компьютера, используя для их создания упомянутую выше программу Power Point, - ту же, что для подготовки слайдов для мультипроекторов.

В последние годы получил распространение еще один способ применения графопроектора, когда вместо фолий применяют специальные электронные накладки, на которые выводятся изображения экрана компьютера.

Опыт показывает, что преподаватели очень охотно работают с графопроекторами, поскольку во время работы преподаватель все время обращен лицом к аудитории, не теряет контакта со студентами и ведет занятия в полностью освещенной аудитории, что благоприятно сказывается на учебной деятельности.

Аудиовизуальные устройства. К ним относятся специализированные аудиовизуальные установки (АВУ), средства учебного кино, учебное телевидение и видеодисковые системы. АВУ предназначены для самостоятельной работы студентов. АВУ первого типа выполнены в виде комбинации диапроектора и магнитофона, где смена слайдов производится автоматически под воздействием записанных на ленту магнитофона сигналов. АВУ второго типа состоят из комбинации двухдорожечного магнитофона, телевизора и блока сопряжения. На одной дорожке ленты записана речь лектора, на второй - трансформированные (медленно развертывающиеся) сигналы изображения - иллюстративный материал, который при работе выводится синхронно с речью на экран телевизора. Запись программы осуществляется с помощью другой установки. Так как в качестве иллюстраций используются медленно меняющиеся картины, их удается записать на обычную магнитную ленту (производится сжатие спектра телевизионного сигнала). АВУ выпущены в малом количестве и используются на практике довольно редко. В связи с применением компьютерных учебных средств значение АВУ снизилось еще больше.

Учебное кино вошло в арсенал учебных средств сравнительно давно. Было создано много учебных фильмов двух форматов: нормального (ширина пленки 35 мм) и узкого (16 мм). С развитием телевизионной техники актуальность учебного кино снизилась и акценты в использовании кино сместились в сторону фильмов нормального формата, поскольку именно в таких фильмах с наибольшим эффектом реализуется главное достоинство кино - художественная выразительность. Узкопленочное кино в этом отношении значительно уступает полноформатному. Несмотря на то что демонстрация фильмов нормального (полного) формата требует специальных киноаппаратных и профессионально подготовленных лиц для показа, его применение является предпочтительным; узкопленочное кино вполне может быть заменено телевизионными фильмами.

Наиболее распространены следующие типы учебных ф и л ь м о в: а) иллюстративно-просветительские - для повышения наглядности и обобщения материала; б) научно-популярные - для возбуждения интереса к учебной дисциплине или области науки; в) научные - для наглядного представления динамики разнообразных процессов и явлений, которые трудно описать словесно или это описание очень формально, не наглядно; г) фильмы, описывающие процессы в таких объектах, с которыми нельзя работать в аудитории (промышленные установки, космические объекты и т.п.); д) фильмы исторического плана, документальные ленты, игровые; е) фильмы, специально подготовленные для обучения языкам, спортивные фильмы и т.п. Не отрицая дидактической ценности учебного кино, важно отметить факторы, существенно ограничивающие его применение.

Необходимость, как правило, полного затемнения создает обстановку, далекую от учебной; динамика событий на экране настолько высока, что учащийся не может отвлечься без потери сюжетной линии. При просмотре фильма исключается не только конспектирование, но и отвлечение для размышлений, обмена впечатлениями и т.п. Все это должно быть отложено "на потом", т.е. до окончания фильма. При подготовке фильма большой группой профессионалов (не преподавателей) педагогические цели отходят на второй план, уступая место занимательности. Отметим высокую стоимость фильма, длительный срок его создания, что часто приводит к устареванию материала, потере им учебной актуальности. Все это должен знать и учитывать преподаватель, задумавший с помощью кинофильма решить какую-то дидактическую задачу.

Методические приемы использования фильма почти очевидны. Это демонстрация небольших фрагментов или кинофильма целиком в зависимости от целей показа и возможностей отбора необходимого материала.

Учебное телевидение (УТВ) в последние годы завоевывает все более прочные позиции как одно из основных технических средств предъявления учебной информации. В некоторых случаях УТВ может выступать и как чисто визуальное средство, если основу его применения составляет показ тех или иных учебных материалов с небольшими комментариями по ходу демонстрации. Неверным является распространенное мнение, что УТВ - это почти то же, что и учебное кино. У телевидения много специфических особенностей, резко отличающих его от учебного кино.

Поскольку УТВ - достаточно дорогостоящее средство, чаще всего телевизионными установками оборудуются большие поточные аудитории. Типовой комплект такого оборудования включает в себя: а) передающие телевизионные камеры для демонстрации текстов или объектов, расположенных на рабочем столе преподавателя (телекамера как бы выполняет функции телеэпипроектора); б) видеомагнитофоны для демонстрации материалов, записанных на видеоленту; в) совокупность аудиторных телевизоров, установленных в доступных для наблюдения местах или на рабочих столах студентов. В последние годы вместо комплекта аудиторных телевизоров используются специальные телевизионные установки с экранами увеличенного размера.

Телевизионный комплекс при необходимости дополняют несколькими передающими камерами для наблюдения за аудиторией или ее частями, а для фиксации расположения отдельных элементов изображения на экране применяют телевизионную или лазерную указку. Еще сохранились в учебных аудиториях аудиторные телевизионные комплексы (АТК), представляющие собой рабочий стол, на котором установлены передающая телекамера и пульт управления комплексом аудиторных телевизоров. Для преподавателя управление АТК не представляет больших сложностей. Имеется возможность сочленения АТК с персональным компьютером и вывода на экраны телевизоров изображения с экрана дисплея компьютера через телевизионную систему. Компьютер в этом случае используется как средство предъявления информации.

В некоторых случаях "телевизионная аудитория" дополняется устройством обратной связи. На рабочих местах студентов в этом случае располагаются небольшие пульты, с помощью которых на общий пульт преподавателя могут посылаться сигналы-ответы (обычно путем нажатия кнопки) на предъявляемые преподавателем общие вопросы.

Полученные данные оперативно учитываются и используются преподавателем либо для коррекции излагаемого материала по ходу лекции, либо для активизации учебной деятельности студентов в процессе слушания лекций. Некоторые преподаватели оспаривают целесообразность такой обратной связи.

Малые учебные аудитории обычно имеют более скромное оборудование, включающее видеомагнитофон, один-два телевизора и переносную передающую телекамеру. В такой аудитории телевизионное оборудование применяют для более эффективного проведения групповых занятий.

Вопросы применения учебного телевидения (УТВ) в последние годы привлекают внимание дидактов и педагогов. Разработано большое число методических приемов применения телевизионной техники в различных видах учебной деятельности. Многое здесь зависит от состава оборудования, качества аппаратного обеспечения, наличия дидактических материалов и банка учебных задач.

Подготовка дидактических материалов для телеэпипроекции имеет ряд особенностей и чаще всего требует высокого профессионализма. Несмотря на обилие достаточно простых в обращении универсальных переносных телекамер, создание телероликов (видеоклипов) учебного назначения лучше поручать профессионалам, работающим в содружестве с преподавателями.

С помощью телевизионных систем удобно проводить деловые игры, а также применять телесистемы для совершенствования профессиональных умений преподавателя в кабинетах педагогического мастерства. Наметилась тенденция организации в вузах учебных телестудий, позволяющих создавать разнообразные телевизионные картинки типа видеоклипов - изображений, генерируемых с помощью компьютера (машинная графика), что способствует увеличению выразительности учебных материалов и расширяет дидактические возможности применения УТВ.

Уникальная особенность УТВ состоит также в том, что оно позволяет проводить обучение в условиях, где прямое присутствие студентов в принципе исключается, и наблюдение может осуществляться только с помощью телевизионных средств (опасный

технологический процесс, сложная медицинская операция и т.п.).

Компьютерные учебные демонстрации постепенно становятся важным средством предъявления информации в хорошо оборудованных учебных аудиториях. При этом имеется эффектная возможность по ходу лекции иллюстрировать явления и разнообразные процессы с помощью гибких и наглядных компьютерных динамических моделей, с гибким управлением параметрами моделей непосредственно по ходу изложения материала. Связка компьютер+телевизионная система открывает для лектора новые богатейшие дидактические возможности увеличения эффективности лекций, тем более что в настоящее время число готовых программ-моделей постоянно возрастает, а возможности Интернета делают эти модели все более доступными.

В последние годы все большее распространение получает очень емкое информационное средство - компакт-диски. В качестве аппаратуры считывания компакт-диска в учебной аудитории используется компьютер. При этом образуется мультимедийная учебная среда с большой гибкостью вывода информации. Огромная информационная емкость компакт-диска (порядка 650 мегабайт), высокое качество воспроизведения, которое можно выводить с него на экран телевизора, возможность звукового сопровождения и управление выводом (в том числе отдельных кадров) с помощью персонального компьютера, малое время поиска кадров - все это слагаемые большого дидактического потенциала компакт-дисков. Сейчас разработано и существует на рынке огромное количество компакт-дисков учебного и просветительского назначения, и преподаватели вузов могут воспользоваться этим не только для улучшения аудиторной работы, но и для совершенствования методики преподавания разнообразных учебных дисциплин и повышения мотивации их изучения. Для общего развития мыслительной деятельности студентов и получения навыков в принятии решений полезными могут оказаться игровые диски. Правда, здесь требуется тщательный отбор.

технический информация обучение компьютерный

2. Технические средства контроля

Педагогический контроль выполняет много функций в педагогическом процессе: оценочную, стимулирующую, развивающую, обучающую, диагностическую, корректирующую, воспитательную и др. Процесс контроля - одна из наиболее трудоемких и ответственных операций в обучении, связанная с острыми психологическими ситуациями как для учащегося, так и для преподавателя.

Назначение и способы использования технических средств контроля (ТСК) можно уяснить, если сопоставить, с одной стороны, возможности ТСК, а с другой - требования учебного процесса.

До широкого распространения компьютерной техники для контроля использовались разнообразные приспособления и машины. Внедрение компьютеров в вузовскую практику привело к тому, что сейчас сохранились только простейшие приспособления. Все остальные почти полностью вытеснены компьютерными средствами, поскольку последние несравненно более гибки и удобны в работе.

Действие приспособлений для некомпьютерных ТСК основано на сравнении кодов, заранее установленных в приспособлении, с теми кодами, которые вводит учащийся при ответах на контрольные вопросы (или задачи). Результат каждого такого сравнения выдается в двоичной форме: "да - нет", "верно - неверно". Затем по заранее заданному соотношению верных и неверных ответов фиксируется общий итог.

С внедрением в педагогическую практику вычислительной техники возможности ТСК значительно расширились, хотя радикально новых принципов здесь пока не открыто.

Главная проблема любых (в том числе компьютерных) технических средств контроля - невозможность анализа смыслового содержания ответов учащихся на поставленные вопросы, когда ответы вводятся на естественном языке. При этом имеются в виду не уникальные возможности сложных интеллектуальных компьютерных программ, а те, на которые можно реально рассчитывать в условиях вузовской практики и с учетом того, что педагогический контроль - одна из массовых и часто выполняемых педагогических процедур.

Наибольшее распространение получил выборочный ответ, или ответ с множественным выбором. Оставляя в стороне вопрос о педагогичности такого контроля (об этом несколько подробнее ниже), отметим следующее:

а) такой способ проверки пригоден и возможен не для любого учебного материала; наиболее удобно его использовать для проверки легко формализуемых знаний;

б) этот способ накладывает существенные ограничения на форму постановки вопроса и, главное, требует создания достаточно продуманной в дидактическом и смысловом отношении группы возможных вариантов ответов; задача эта довольно сложная и весьма трудоемкая;

в) при выдаче ответа на поставленный вопрос учащийся не создает свой вариант, а производит сравнение предложенных вариантов ответов и выбирает из них тот, который ему представляется правильным. Это накладывает свой отпечаток на характер мыслительной деятельности при формировании ответа. Считать такую мыслительную деятельность второсортной нельзя, но чтобы она носила не тривиальный, а, по возможности, творческий характер, необходимо тщательно продумать серию предлагаемых вариантов ответов.

Чтобы установить, когда для контроля целесообразно привлекать ТСК, следует рассмотреть виды контроля, сложившиеся в вузовском педагогическом процессе. Чаще всего различают следующие виды контроля: предварительный, текущий, тематический, рубежный, экзаменационный (итоговый), выпускной. Этот перечень следует дополнить контролем при самообучении (самоконтролем) - операцией, без которой усвоение знаний не происходит. В педагогической литературе иногда встречаются и другие классификации видов контроля.

Предварительный контроль необходим для установления исходного уровня знаний, т. е. начального состояния объекта управления. Однако в реальной практике предварительному контролю почти не уделяется внимание. Объясняется это двумя причинами: его трудно организовать в силу дефицита времени и, кроме того, полученные результаты не удается использовать в полной мере в силу группового характера обучения. Поэтому на практике чаще всего априори полагают, что все предусмотренные учебным планом предшествующие дисциплины усвоены учащимся хотя бы в той степени, которая требуется для понимания вновь изучаемого предмета.

Конечно, такой контроль иногда можно осуществить с помощью ТСК. Чаще всего это тестовый контроль, при котором все учащиеся отвечают на один и тот же выверенный и тщательно отобранный набор вопросов. В силу ограничений выборочного ответа, а также в связи с тем, что перечень вопросов нельзя считать закрытым, этот контроль трудно назвать глубоким. Также обычно неглубоким является и текущий (или оперативный) контроль.

Текущий контроль используется обычно для проверки готовности к лабораторным работам, семинарским и практическим занятиям. Для этого вида контроля до сих пор применяют простейшие ТСК, поскольку они позволяют быстро производить текущий контроль с необходимой частотой, без больших затрат учебного времени. Обычно в них предусматривается возможность изменения набора тестовых заданий. Простейшие приспособления могут использоваться для тематического или рубежного контроля лишь в исключительных случаях. Для этих целей сейчас применяют только компьютеры, равно как (при достаточном оснащении вуза компьютерной техникой) и для всех других видов контроля.

Компьютерный контроль обладает универсальностью и имеет ряд важных отличительных особенностей. Они определяются той программой, которая создана для этой цели.

Главная трудность в создании компьютерных программ контроля состоит в выходе за рамки возможностей традиционного выборочного ответа на вопросы контролирующей программы. Если оставаться в пределах обычных (неинтеллектуальных) компьютерных программ, то при переходе к компьютерному контролю появляются дополнительные возможности организации ввода ответов (кроме выборочного) и, соответственно, расширяются способы постановки контрольных вопросов (заданий). К новым возможностям относятся следующие:

1) постановка вопросов, требующих ответа в числовой форме с удержанием в ответе нужного числа знаков;

2) применение вопросов, требующих наличия в ответе определенных ключевых слов (или маски, шаблона слов), по наличию которых устанавливается факт верного ответа;

3) применение вопросов, требующих ввода последовательности ключевых слов в определенном или произвольном порядке в заданных или произвольных грамматических формах;

4) применение вопросов, требующих ввода математических формул, записанных в любой корректной форме;

5) применение ответов, требующих проверки правильности выполнения тождественных математических преобразований;

6) использование текстовых ответов, требующих проверки истинности или ложности логических формул, в которые входят заранее определенные содержащиеся в ответе термины в нужных логических связках;

7) применение вопросов, требующих ввода ответа, составленного путем выбора отдельных структурных частей (из заданных наборов элементов), составляющих полный ответ.

Имеющийся опыт показывает, что перечисленные возможности не очень значительно расширяют дидактическую ценность контролирующих программ, вследствие чего для сохранения простоты чаще всего в компьютерных программах используется ответ выборочного типа.

Основные достоинства компьютерных программ состоят в их гибкости, простоте изменений контролирующей программы, богатом арсенале новых сервисных возможностей, делающих работу с такими программами удобной на практике.

Перечислим основные из этих возможностей:

1) простота заполнения базы контрольных заданий и внесения изменений в эту базу; при необходимости каждому заданию легко присвоить определенную меру трудности, которую можно автоматически использовать при выставлении отметки за ответ;

2) свобода в создании наборов проверочных заданий с различным числом вопросов в каждом наборе, а также возможность автоматизации создания тематических наборов случайных вопросов с заранее заданной средней трудностью или набора заданий с ограничениями по минимальному и максимальному уровню трудности;

3) выбор способа предъявления заданий студенту, когда задания выдаются в порядке, ранжированном по трудности, а также с чередуемой трудностью в определенном или случайном порядке;

4) выбор способа и порядка предъявления заданий: по одному, группами, всего перечня сразу (целостного задания) с определенным или случайным расположением в наборе;

5) выбор способа сообщения результатов проверки студенту: после каждого вопроса (успех/неуспех), после выполнения всего задания, с выводом текущего среднего балла, выводом окончательной оценки или результата после завершения ответов;

6) возможность ввода ограничений по времени предъявления заданий и времени, отводимого на ввод ответов;

7) разнообразие выводимых на экран компьютера реплик-реакций (в том числе в виде анимизированных значков), зависящих от правильности каждого из введенных ответов;

8) возможность запроса студентом помощи для создания ответа с дифференцированным учетом штрафных баллов за каждую подсказку;

9) полная автоматизация учета ответов с заданием способа статистической обработки результатов по отдельному студенту и группе в целом; ранжирование результатов по ответам группы;

10) обеспечение возможности автоматического анализа качества упражнений, в частности отбраковки чрезмерно простых или излишне сложных по задаваемым преподавателем критериям, а также проверка правильности априорно назначенной трудности вопроса;

11) представление (вывод) нужных для преподавателя данных отчетности в наглядной графической форме с заданием (выбором) вида итоговых диаграмм.

Создание компьютерных контролирующих программ в виде программных оболочек с перечисленными и другими возможными видами сервиса - вполне решаемая задача, причем деятельность преподавателя с одной и той же компьютерной оболочкой может быть как очень простой, не требующей сколько-нибудь сложных компьютерных знаний, так и усложненной при создании ответственных контролирующих программ проверки.

Универсальность программ, в частности, достигается тем, что преподаватель может сам выбирать (задавать) степень используемых возможностей.

Ценными качествами программ подобного типа являются доступность постоянного совершенствования конкретной базы заданий, простота установки порядка предъявления заданий студенту, а также удобство и многообразие выбираемых преподавателем форм отчетности. Результаты работы со многими группами студентов по данной дисциплине могут явиться основанием для создания предметно-ориентированных нормативных тестов.

Несмотря на столь большие возможности, в высшей школе едва ли можно считать оправданным распространение компьютерного контроля на такие ответственные виды контроля, как итоговый, выпускной, а также нормативный экзаменационный контроль (например, при поступлении в вуз). Эти виды контроля не следует доверять даже интеллектуальным контролирующим программам, которые способны адаптироваться к индивидуальным особенностям познавательной деятельности студента (адаптация по темпу, последовательности, времени предъявления, трудности и другим характеристикам предлагаемых вопросов, расширение возможных способов ввода ответов и др.). Они могут использоваться как вспомогательные, например для предварительного отбора.

Часто применяют создаваемые умеющими программировать пользователями простые тематические компьютерные контролирующие программы, допускающие изменение содержания вопросов. Достоинством таких программ является то, что они отвечают индивидуальным потребностям преподавателя. Однако, как правило, они не использует большинства из перечисленных возможностей, и их желательно заменять более совершенными.

3. Технические средства управления обучением (ТСУО)

С помощью ТСУО реализуется весь замкнутый цикл обучения. Из всех возможных способов организации таких систем в настоящее время актуальными являются лишь системы, действующие на базе компьютеров. Исключение составляют лингафонные кабинеты, когда весь цикл обучения реализуется под руководством преподавателя с привлечением разнообразной аудиотехники (обычно без компьютеров).

Компьютерная техника, а именно персональные компьютеры и их сети, широко используется в различных видах учебной деятельности в вузах: для организации компьютерных учебных баз данных с целью обеспечения курсового и дипломного проектирования; для проведения и оптимизации расчетов при выполнении разнообразных учебных заданий и учебного конструирования; для проведения студенческих научных исследований и автоматизации лабораторного практикума; при чтении лекций и проведении семинаров; для самостоятельной поисково-информационной работы студентов в локальных информационных сетях и Интернете и т.д.

Те виды учебной деятельности, где компьютер выполняет не вспомогательные, а базовые функции, объединяют общим понятием компьютерная технология обучения (КТО). Здесь под термином "технология" понимается искусство применения компьютеров для совершенствования учебного процесса. Используемые при этом компьютеры вместе с программами составляют учебные компьютерные средства.

Имеется также группа вспомогательных компьютерных средств, которые применяются в учебной вузовской практике; их также относят к КТО.

Из многих направлений использования КТО выделим те, в которых реализуется замкнутый цикл обучения и которые предназначены для самостоятельной работы студентов с компьютером. Программное обеспечение, с помощью которого реализуется данный подход, может быть оформлено в виде компьютерных учебников; готовых к использованию учебных курсов (или их фрагментов); компьютерных моделей (работая с которыми студент осваивает учебный материал и овладевает приемами самостоятельного проведения исследований); контролирующих программ; наборов специальных компьютерных упражнений и задач, предназначенных для самоконтроля, и т.д. Обычно готовые дидактические средства создаются коллективами специалистов, куда входят не только опытные преподаватели-предметники, но и квалифицированные программисты, психологи, компьютерные художники и дизайнеры и т.д.

Такие программы чаще всего записывают на компакт-диски. Они полностью готовы к применению и не допускают постороннего вмешательства. Преподаватель имеет некоторую свободу выбора параметров, отбора задач, примеров, типов моделей и т.п. Имеется группа инструментальных средств, выполняемых чаще всего в виде программных оболочек, где пользователю предоставляются некоторые средства, упрощающие и облегчающие создание собственных программ разнообразного дидактического назначения.

Учебные компьютерные средства, автоматизирующие учебную деятельность учащегося и обеспечивающие реализацию замкнутого цикла управления обучением, называют обучающими. Хотя сам термин спорен (программы и компьютер не обучают, а лишь используются для обучения), он широко вошел в практику и продолжает применяться.

Обучающие программы предназначены главным образом для самостоятельной работы студентов, и работа с ними происходит обычно вне учебной аудитории, без постоянного участия преподавателя.

В настоящее время создано и имеется на рынке много предметно-ориентированных программ, в которых содержится подлежащий изучению учебный материал и имитируются некоторые учебные действия преподавателя по обеспечению усвоения этого материала учеником. Их также обычно именуют обучающими. Коммерческие программные продукты обычно оформляют в виде компакт-дисков и ориентируют на самостоятельную работу. Содержащиеся в них учебные материалы обычно широко используют гипертекстовые ссылки. Выпускающие компакт-диски фирмы стремятся хорошо иллюстрировать тексты картинками; иногда программы выполняют в мультимедийном варианте, с использованием видео и звука. Чаще всего диски создаются для дисциплин, востребуемых широким кругом учащихся (программы по физике, химии, биологии, языкам и т.п.). Процесс обучения строится обычно так: студенту предлагается прочесть учебный материал, затем задаются некоторые контрольные вопросы, и в зависимости от полученных ответов программа рекомендует произвести те или иные учебные операции.

Дидактическая часть таких программ чаще всего развита недостаточно, и весь процесс управления очень упрощен. Поскольку такая программа выполнена в виде компакт-диска, в ней ничего изменить нельзя, она жестко задана. Но и в случае другого выполнения вмешательство преподавателя, который стремится адаптировать такую программу к своим потребностям, обычно очень ограниченно, а чаще всего также исключено. Считается, что, поскольку программа выполнена группой профессионалов (преподавателей-предметников, педагогов, психологов, дизайнеров, художников и т.д.) и защищена авторскими правами, вмешательство в нее не допускается.

Значительно большим дидактическим потенциалом обладают две группы средств, в которых реализуется замкнутый цикл обучения. Это моделирующие программы и автоматизированные системы обучения.

1. Моделирующие программы упоминались выше. Они используются не только при чтении лекций для иллюстраций учебного материала, но для самостоятельной работы, а также в других видах учебной деятельности, например при выполнении лабораторных работ, при аудиторном изучении отдельных тем под руководством преподавателя. Большой дидактический потенциал таких программ и разнообразие процессов и явлений, которые могут изучаться с их помощью, делает моделирующие программы незаменимыми при изучении специальных дисциплин. Их основное достоинство состоит в том, что работа с такими программами предусматривает проведение студентом некоторого исследования. Благодаря этому у студентов формируется исследовательский подход к изучению явлений или процессов, что необходимо для будущей профессиональной деятельности специалиста. Сами модели могут как иметь жестко заданную структуру, так и допускать "сборку" самим студентом в соответствии с поставленной учебной задачей. В силу большой специфичности компьютерных моделей, связанной с их предметным содержанием, более подробное рассмотрение здесь затруднительно.

2. Автоматизированные системы обучения (АСО) представляют собой некоторый класс обучающих программ, характерным признаком которого является исполнение в виде программной оболочки, специально приспособленной для того, чтобы преподаватель, не являющийся специалистом в области программирования и компьютерной техники, мог самостоятельно заполнить оболочку нужным учебным материалом или отредактировать (преобразовать, изменить) по своему усмотрению уже имеющийся в оболочке учебный курс. Преимущество таких программных оболочек состоит в том, что они позволяют преподавателю создавать учебные программы, наиболее полно отвечающие его индивидуальным интересам и предпочтениям.

Работа с оболочками делает преподавателя подлинным автором учебного материала и невольно втягивает его в работу с компьютерными средствами, позволяя наиболее полно выразить себя в предметном, методическом, дидактическом, а иногда и научном плане. Это особенно важно на начальном этапе использования средств компьютерной технологии обучения (КТО) с точки зрения создания мотивации и привития вкуса к авторской работе с компьютером.

АСО [1] можно определить как реализованный на базе компьютера комплекс средств аппаратного, лингвистического, учебно-методического и программного обеспечения для реализации диалогового учебного взаимодействия с компьютером. Это определение является очень широким; ему отвечают многочисленные формы применения компьютера в учебных целях, включая учебное моделирование и работу с учебными базами данных. Удобнее АСО определить как оболочку, в которой имитируется взаимодействие преподавателя и учащегося при управлении познавательной деятельностью: реализуются функции наставничества, производится выдача заранее дозированных объемов учебного материала, контроль за его усвоением, организация помощи учащимся в процессе учебной работы в виде выдачи корректирующих указаний.

Компьютеры в АСО выполняют базовые функции, поскольку определяют порядок выдачи информационного учебного материала, контрольных заданий, приема ответов учащихся, анализ (обработку) этих ответов. Они же определяют ход дальнейших действий учащихся, ведут учет и статистику учебной деятельности как каждого учащегося, так и учебной группы в целом. В некоторых системах с помощью компьютера по ходу обучения решаются задачи диагностики учебной деятельности и психодиагностики в целях совершенствования самого процесса обучения.

Аппаратное обеспечение АСО может быть разнообразным, но в обязательном порядке используются персональные компьютеры общего назначения. При реализации процесса обучения они могут применяться как автономно, так и в составе локальных сетей с ведущим компьютером (сервером), снабженным хорошим периферийным оборудованием (принтер, сканер, модем и т.п.). В сети обеспечивается диалоговое взаимодействие учащихся с программой, причем преподаватель или инструктор осуществляет общее руководство занятиями, работая на ведущем компьютере; в других случаях он только включает его и ведет общее наблюдение за ходом занятий. Стоимость обучения в системах с локальной сетью меньше, чем при использовании автономных персональных компьютеров. Однако в последнем случае у пользователя больше удобств при обучении, имеется свобода действий с компьютером.

1 Термин АСО (или АОС - автоматизированные обучающие системы) используется только в отечественной литературе. Но и здесь он постепенно выходит из употребления, поскольку автоматизация обучения обеспечивается с помощью не только программных оболочек, но и многих других инструментальных компьютерных средств дидактического назначения.

В недавнем прошлом АСО базировались на больших вычислительных машинах, с расположенными в специализированных аудиториях дисплейными (периферийными) установками - компьютерными дисплейными классами. Было создано много сложных по структуре, организации и программному обеспечению АСО, из которых упомянем две: мощную американскую систему PLATO IV и большую, хорошо оснащенную в программном отношении отечественную систему АОС ВУЗ. Широкого практического применения системы не получили, поскольку были дороги, громоздки, нуждались в специальном оснащении аудиторий, оказались неудобными в эксплуатации. Для отечественной системы сразу обнаружился дефицит компьютерных учебных курсов. Их создание требовало от авторов большой затраты времени, изучения специального языка авторских курсов; созданные курсы были сложны в отладке и т.д. После появления персональных компьютеров век применения для АСО больших ЭВМ закончился, и АСО претерпели не только смену аппаратного обеспечения, но сильно изменились по существу.

При организации обучения с помощью АСО персональный компьютер вне времени обучения продолжает оставаться средством широкого пользования, готовым к решению различных задач (научных, учебных, организационных и др.). С увеличением числа домашних и вузовских компьютеров значение АСО возрастает, поскольку у студентов появляются широкие возможности использовать АСО в самостоятельной работе вне учебных аудиторий. В последние годы наметилась тенденция перехода к интеллектуальным АСО, чаще всего выполняемым в виде экспертных систем. Далее рассматриваются обычные системы и только отмечаются отличительные признаки интеллектуальных систем.

Пользователями обычных АСО являются учащиеся (студенты), преподаватели и разработчики (авторы) компьютерных учебных курсов (КУК). Соответственно, АСО имеет две основные подпрограммы, которые внутренне связаны между собой: "Автор" (Учитель) и "Студент" (Ученик). Преподаватель имеет свободный доступ к подпрограмме "Автор" АСО и может как создавать новый КУК, так и оперативно вносить необходимые дополнения и изменения в уже существующие автоматизированные учебные материалы. Подпрограмма "Студент" выдается студенту в виде отдельного файла, и он использует ее для обучения. Никаких изменений в программу студент вносить не может. Помимо этого АСО имеет ряд подпрограмм сервисного плана, например поиска и устранения ошибок ввода КУК.

Совокупность всех языковых средств пользователей составляет лингвистическое обеспечение системы. В современных системах языковые средства, используемые при вводе дидактических материалов и при работе учащегося, просты и обычно реализуются в виде общеупотребительных (иногда специально разработанных) редакторов текста (с возможностью ввода графики и формул).

Важнейшим компонентом АСО является учебно-методическое обеспечение. Под ним понимается совокупность дидактических, методических и предметных материалов учебных курсов, а также способ организации (структура) реализуемых в процессе обучения действий с учебным материалом. На первых этапах развития АСО большое распространение получил способ, который можно назвать "заучивание и тренировка". Вся программа строилась с установкой на запоминание учебного материала путем выполнения ряда упражнений, имеющих целью выявить, заучен ли и понят ли теоретический материал, и если "да", то закрепить его, а если "нет" - вновь возвратиться к повторению.

Этот способ не использует многие возможности современных программ. Большинство АСО реализуются в виде систем наставнического типа, где компьютер в какой-то степени воспроизводит работу наставника: выдает материал, подлежащий усвоению, фиксирует ошибки при выполнении заданий и дает указание, что нужно сделать, чтобы понять их причину и исправить. Последовательность (или организация) наставнических действий в системе заранее предопределена и жестко фиксирована.

Компьютерный учебный курс (так называют обычно введенный в АСО учебный материал) разбивается на отдельные небольшие части-темы, действия учащегося в каждой из которых обычно однотипны и определяются принятым алгоритмом обучения: после того как выполнена выдаваемая компьютером рекомендация по изучению материала на каждом шаге обучения, предлагается вопрос или задача, направленные на реализацию корректирующей функции контроля, и далее, учитывая характер ответа учащегося, компьютер принимает решение на выполнение следующего шага и выдает соответствующее указание студенту.

В зависимости от того, как строится описанная последовательность действий, различают два вида систем. В системах первого вида автору при создании компьютерного учебного курса (КУК) предоставлена полная свобода построения структуры (алгоритма) программы обучения. Автор задает последовательность всех действий студента, которые возможны при обучении данному КУК. Предварительно пишется подробнейший пошаговый сценарий, где предусмотрены все возможные обучающие действия и строится детальный направленный граф, описывающий всю совокупность возможных шагов при работе с учебным материалом. Граф является представлением алгоритма обучения. Подпрограмма "Автор" предусматривает введение этого графа (структуры и наполнения) в компьютер, для чего компьютерная оболочка предоставляет соответствующие инструментальные средства. Как правило, имеются также средства проверки правильности ввода учебного материала (подпрограмма поиска и исправления ошибок) и окончательной фиксации графа в виде некоторой жестко структурированной базы данных.