Инструментальные средства создания электронных ресурсов для дистанционного обучения

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Институт информатики

Кафедра информационных технологий

Контрольная работа

по дисциплине «Информационные технологии в образовании»

Тема: Инструментальные средства создания электронных ресурсов для дистанционного обучения

Екатеринбург 2010-10

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

IКОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДАНИЙ

1.1 Классификация образовательных электронных изданий

1.2Требования к созданию и применению образовательных электронных изданий

1.3. Особенности образовательных электронных изданий, применяемых в открытом образовании

IIТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ ЭСО

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Развитие современной системы образования тесно связано с активным внедрением достижений информационных технологий в процесс обучения. Особенно это касается новых форм и средств обучения, основанных на использовании информационных и телекоммуникационных технологий. К их числу относится, в частности, электронное и дистанционное обучение, предполагающее активное использование качественно нового вида учебной литературы - образовательных электронных изданий.

В последнее время в научной литературе появилось большое количество публикаций, посвященных проблемам создания и использования в учебном процессе электронных изданий.

Использование сложившегося на сегодняшний день многообразия форм и средств информатизации образования должно быть нацелено на достижение максимальной дидактической эффективности процесса обучения. Вместе с тем, наибольший дидактический эффект может быть достигнут только при комплексном использовании отдельных средств современных информационных и телекоммуникационных технологий на различных видах занятий в информационно-поисковой, экспериментально-исследовательской и самостоятельной учебной деятельности, а также деятельности обучаемых по обработке информации, представлению и извлечению знаний.

Практическая реализация комплексного использования возможностей средств ИКТ в учебном процессе может быть достигнута за счет разработки и применения многофункциональных образовательных электронных изданий (ОЭИ), представляющих собой как все ранее известные программные средства учебного назначения, так и новейшие разработки, соответствующие передовому мировому уровню.

Основными дидактическими целями использования подобных ОЭИ в обучении являются сообщение сведений, формирование и закрепление знаний, формирование и совершенствование умений и навыков, контроль усвоения и обобщение.

I. Компонентный состав образовательных электронных изданий

Основными видами компьютерных средств учебного назначения, которые могут рассматриваться как компоненты ОЭИ, являются:

ь сервисные программные средства общего назначения,

ь программные средства для контроля и измерения уровня знаний, умений и навыков обучающихся,

ь электронные тренажеры,

ь программные средства для математического и имитационного моделирования,

ь программные средства лабораторий удаленного доступа и виртуальных лабораторий,

ь информационно-поисковые справочные системы,

ь автоматизированные обучающие системы (АОС),

ь электронные учебники (ЭУ),

ь экспертные обучающие системы (ЭОС),

ь интеллектуальные обучающие системы (ИОС),

ь средства автоматизации профессиональной деятельности (промышленные системы или их учебные аналоги).

Сервисные программные средства общего назначения применяются для автоматизации рутинных вычислений, оформления учебной документации, обработки данных экспериментальных исследований. Они могут быть использованы при проведении лабораторных, практических занятий, при организации самостоятельной работы студентов, в курсовом и дипломном проектировании.

Программные средства для контроля и измерения уровня знаний обучающихся нашли наиболее широкое применение ввиду относительной легкости их создания. Существует целый ряд инструментальных систем-оболочек, с помощью которых преподаватель, даже не знакомый с основами программирования, в состоянии скомпоновать перечни вопросов и возможных ответов по той или иной учебной теме. Как правило, задачей обучаемого является выбор одного правильного ответа из ряда предлагаемых ответов. Такие программы позволяют разгрузить преподавателя от рутинной работы по выдаче индивидуальных контрольных заданий и проверке правильности их выполнения, что особенно актуально в условиях массового образования. Появляется возможность многократного и более частого контроля знаний, в том числе и самоконтроля, что стимулирует повторение и, соответственно, закрепление учебного материала.

Электронные тренажеры предназначены для отработки практических умений и навыков. Такие средства особенно эффективны для обучения действиям в условиях сложных и даже чрезвычайных ситуаций при отработке противоаварийных действий. Использование реальных установок для тренировок нежелательно по целому ряду причин (перерывы в электроснабжении, возможность создания аварийных ситуаций, повышенная опасность и т.п.). Кроме этого, электронные тренажеры используются для отработки умений и навыков решения задач. В этом случае они обеспечивают получение краткой информации по теории, тренировку на различных уровнях самостоятельности, контроль и самоконтроль.

Программные средства для математического и имитационного моделирования позволяют расширить границы экспериментальных и теоретических исследований, дополнить физический эксперимент вычислительным экспериментом. В одних случаях моделируются объекты исследования, в других - измерительные установки. Такие средства позволяют сократить затраты на приобретение дорогостоящего лабораторного оборудования, снижается уровень безопасности работ в учебных лабораториях. К моделирующим программным средствам можно также отнести предметно-ориентированные программные среды, обеспечивающие возможность оперирования моделями-объектами определенного класса.

Информационно-поисковые справочные программные системы предназначены для ввода, хранения и предъявления пользователю разнообразной информации. К числу подобных систем могут быть отнесены различные гипертекстовые и гипермедиа программы, обеспечивающие иерархическую организацию материала и быстрый поиск информации по тем или иным признакам. Большое распространение получили также всевозможные базы данных. Системы управления базами данных обеспечивают возможность поиска и сортировки информации. Базы данных могут использоваться в учебном процессе для организации предъявления содержания учебного материала и его анализа. Учебные базы данных рекомендуются для самостоятельной работы учащихся с целью поиска и анализа необходимой информации.

Автоматизированные обучающие системы (АОС), как правило, представляют собой обучающие программы сравнительно небольшого объема, обеспечивающие знакомство учащихся с теоретическим материалом, тренировку и контроль уровня знаний.

Электронные учебники (ЭУ) являются основными образовательными электронными изданиями. ЭУ создаются на высоком научном и методическом уровне и должны полностью соответствовать составляющей дисциплины образовательного стандарта специальностей и направлений, определяемой дидактическими единицами стандарта и программой. Кроме этого, ЭУ должны обеспечивать непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения при условии осуществления интерактивной обратной связи. Одним из основных свойств ЭУ, является то, что его редукция к “бумажному” варианту (распечатка содержания ЭУ) всегда приводит к потере специфических дидактических свойств, присущих ЭУ.

Экспертные обучающие системы (ЭОС) реализуются на базе идей и технологий искусственного интеллекта. Такие системы моделируют деятельность экспертов при решении достаточно сложных задач. ЭОС способны приобретать новые знания, обеспечивать ответ на запрос обучаемого и решение задач из определенной предметной области. При этом ЭОС обеспечивает пояснение стратегии и тактики решения задач в ходе диалоговой поддержки процесса решения. К сожалению, при работе с ЭОС не реализуются такие звенья дидактического цикла процесса обучения, как организация применения учащимися полученных первичных знаний и получение обратной связи (контроль действий учащихся). При работе с ЭОС обучаемым не приходится самим искать решение, соответственно, не реализуется и такое звено дидактического цикла, как получение обратной связи.

Интеллектуальные обучающие системы (ИОС) относятся к системам наиболее высокого уровня и также реализуются на базе идей искусственного интеллекта. ИОС могут осуществлять управление на всех этапах решения учебной задачи, начиная от ее постановки и поиска принципа решения и кончая оценкой оптимальности решения, с учетом особенностей деятельности обучаемых. Такие системы обеспечивают диалоговое взаимодействие, как правило, на языке, близком к естественному. При этом в ходе диалога могут обсуждаться не только правильность тех или иных действий, но и стратегия поиска решения, планирования действий, приемы контроля и т.д. В ИОС на основе модели обучаемого (уточняемой в ходе учебного процесса) осуществляется рефлексивное управление обучением. Многие ИОС могут совершенствовать стратегию обучения по мере накопления данных. Отличительным признаком ИОС является то, что они не содержат основных и вспомогательных обучающих воздействий в готовом виде, а генерируют их.

Средства автоматизации профессиональной деятельности (пакеты прикладных программ, CALS-системы и т.п.) рассматриваются в составе ОЭИ не только как предмет изучения, но и как средство обучения при решении профессионально-ориентированных задач в ходе курсового или дипломного проектирования.

Вышеперечисленные теоретические положения позволяют определить ОЭИ, базируясь на дидактических целях и преимуществах их практического использования, свойствах возможных компонент ОЭИ. Определение ОЭИ производится опосредовано через более общее понятие электронного издания.

Электронное издание (ЭИ) представляет собой совокупность графической, текстовой, цифровой, речевой, музыкальной, видео-, фото- и другой информации. В одном электронном издании могут быть выделены информационные (или информационно-справочные) источники, инструменты создания и обработки информации, управляющие структуры. Электронное издание может быть исполнено на любом электронном носителе, а также опубликовано в электронной компьютерной сети.

В этом случае образовательным электронным изданием (ОЭИ) является электронное издание, содержащее систематизированный материал по соответствующей научно-практической области знаний, обеспечивающее творческое и активное овладение студентами и учащимися знаниями, умениями и навыками в этой области. Образовательное электронное издание должно отличаться высоким уровнем исполнения и художественного оформления, полнотой информации, качеством методического инструментария, качеством технического исполнения, наглядностью, логичностью и последовательностью изложения. Образовательное электронное издание не может быть редуцировано к бумажному варианту без потери дидактических свойств.

Внедрение ОЭИ в учебный процесс происходит в соответствии с двумя основными направлениями. ОЭИ, внедряемые согласно первого направления, включаются в учебный процесс в качестве “поддерживающих” средств в рамках традиционных методов исторически сложившейся системы обучения. В этом случае ОЭИ выступают как средство интенсификации учебного процесса, индивидуализации обучения и частичной автоматизации рутинной работы педагогов, связанной с учетом, контролем и оценкой знаний обучаемых.

Второе направление внедрения ОЭИ представляет собой более сложный процесс, приводящий к изменению содержания обучения, пересмотру методов и форм организации учебного процесса, построению целостных курсов, основанных на использовании ОЭИ в отдельных учебных дисциплинах. В настоящее время большинство ОЭИ, поступающих на рынок программных продуктов, относится к первому направлению информатизации обучения.

Существенной особенностью ОЭИ является их интерактивность, наличие обратной связи. Обратную связь в триаде "педагог - ОЭИ - обучаемый" можно разделить на два основных вида: внешнюю и внутреннюю.

Внутренняя обратная связь представляет собой информацию, которая поступает от ОЭИ к обучаемому в ответ на его действия при выполнении упражнений. Такая связь предназначена для самокоррекции учебной деятельности самим обучаемым. Внутренняя обратная связь дает возможность обучаемому сделать осознанный вывод об успешности или ошибочности учебной деятельности. Она побуждает учащегося к рефлексии, является стимулом к дальнейшим действиям, помогает оценить и скорректировать результаты учебной деятельности.

Внутренняя обратная связь может быть консультирующей и результативной. В качестве консультации могут выступать помощь, разъяснение, подсказка, наталкивание и т.п. Результативная обратная связь также может быть различной: от сообщения обучаемому информации о правильности решенной задачи до демонстрации правильного результата или способа действия.

Информация внешней обратной связи поступает к педагогу, проводящему компьютеризированное обучение, и используется им для коррекции как деятельности обучаемого, так и режима функционирования ОЭИ.

1.1 Классификация образовательных электронных изданий

Одной из актуальных задач информатизации образования является проблема классификации образовательных электронных изданий. Подобная классификация может быть проведена на основе нескольких различных критериев. С одной стороны, по выполняемым функциям, ОЭИ можно отнести к традиционным учебным изданиям и соответственно, использовать принципы классификации, используемые для учебной книги. С другой стороны, они принадлежат к категории электронных изданий и к ним могут быть применены принципы классификации электронных изданий. С третьей стороны, по технологии создания, они являются программным продуктом и к ним может быть применен Общероссийский классификатор продукции ОК 005-93.

Прежде чем переходить к непосредственной классификации ОЭИ необходимо выделить основные параметры, характеризующие ОЭИ, которые в последствие могли бы лечь в основу критериев для классификации. При этом возможные значения подобных параметров требуют как можно более четкой и заранее фиксированной рубрикации. В качестве основных подобных параметров-критериев выделяются:

ь тип электронного издания,

ь предметная или образовательная область,

ь рекомендуемый уровень образования,

ь рекомендуемые тип образовательного процесса,

ь рекомендуемая форма образовательного процесса,

ь специфика аудитории.

Классификации возможных уровней, типов и форм образовательного процесса, для которых могут разрабатываться образовательные электронные издания, достаточно четко фиксированы в существующей системе образования Российской Федерации. В основе подхода к возможной классификации уровней образования лежат основные направления образовательной деятельности, такие как дошкольное, общее, профессиональное и дополнительное образование, а также выделяемое в отдельный уровень образование для лиц с ограниченными возможностями жизнедеятельности (инвалидов). Выбор уровня, типа или формы образования для ОЭИ должен осуществляться в строгом соответствии с нижеследующей классификацией.

ь Уровни образования

ь Дошкольное образование

ь Общее образование

ь Начальное общее

ь Основное общее

ь Среднее (полное) общее

ь Профессиональное образование

ь Начальное

ь Среднее

ь Высшее

ь Послевузовское

ь Дополнительное образование

ь Дополнительное образование для детей

ь Переподготовка и повышение квалификации

ь Образование для лиц с ограниченными возможностями жизнедеятельности (инвалидов)

Типы образовательной деятельности

ь Очная

ь Очно-заочная

ь Заочная

ь Формы образовательной деятельности

ь Лекции

ь Семинары

ь Практические занятия

ь Лабораторные занятия

ь Учебная игра

ь Учебная научно-исследовательская работа (УНИР)

ь Педагогическое измерение и контроль, зачеты и экзамены

ь Самостоятельная учебная деятельность

ь Курсовое и дипломное проектирование

Преимущества использования современных информационных технологий при разработке и эксплуатации ОЭИ позволяют максимально адаптировать функционирование таких изданий не только к индивидуальным особенностям каждого участника образовательного процесса, но и к специфике целой аудитории обучающихся, что дает разработчикам ОЭИ дополнительные возможности по рубрикации и классификации. В связи с этим система параметров ОЭИ должна быть расширена с помощью одного из возможных значений типа аудитории:

ь Абитуриенты,

ь Исследователи,

ь Менеджеры,

ь Преподаватели.

ь Учащиеся.

Образовательные электронные издания по характеру размещения на носителях подразделяются на:

ь однотомные ОЭИ - электронное издания, выпущенные на одном машиночитаемом носителе;

ь многотомные ОЭИ - электронные издания, состоящие из двух или более пронумерованных частей, каждая из которых представлена на отдельном машиночитаемом носителе;

ь электронные серии - серийные ОЭИ, включающие совокупность томов, объединенных общностью замысла, тематики, целевым назначением и выходящих в однотипном оформлении.

По форме изложения материала ОЭИ могут быть разделены на конвекционные, программированные, проблемные, комбинированные (универсальные).

Конвекционное ОЭИ соответствует установившимся традициям классической педагогики и имеет энциклопедический или монографический характер. Подобное ОЭИ реализует информационную функцию обучения.

Программированное ОЭИ основано на обучении по системе “стимул-реакция”. Такое издание имеет форму разветвленной или линейной программы и ориентировано, прежде всего, на самостоятельную работу обучаемого, раскрывает основы и методы получения знаний и их взаимодействие с профессиональными навыками.

Проблемное ОЭИ базируется на теории проблемного обучения и направлено на развитие логического мышления, стимулирование творческой составляющей восприятия знаний.

Комбинированное (универсальное) ОЭИ содержит отдельные элементы перечисленных видов ОЭИ.

ОЭИ можно классифицировать по технологии их распространения:

ь локальное ОЭИ - электронное издание, предназначенное для локального использования и выпускающееся в виде определенного количества идентичных экземпляров (тиража) на переносимых машиночитаемых носителях;

ь сетевое ОЭИ - электронное издание, доступное потенциально неограниченному кругу пользователей через телекоммуникационные сети;

ОЭИ комбинированного распространения - электронное издание, которое может использоваться как в качестве локального, так и в качестве сетевого ОЭИ.

С учетом характера взаимодействия пользователя и ОЭИ различают детерминированные и недетерминированные ОЭИ.

Детерминированное ОЭИ - электронное издание, параметры, содержание и способ взаимодействия с которым определены издателем и не могут быть изменены пользователем.

Недетерминированное ОЭИ - электронное издание, параметры, содержание и способ взаимодействия с которым прямо или косвенно устанавливаются пользователем в соответствии с его интересами, целью, уровнем подготовки и т.п. Все изменения производятся на основе информации и с помощью алгоритмов, определенных издателем.

Различные виды ОЭИ и материалы, необходимые для их разработки могут быть объединены в четыре основных группы, исходя из уровня их дидактического потенциала.

Первая группа включает издания декларативного типа - печатные материалы и их электронные копии, аудио- и видеокассеты. Печатные издания обычно содержат теоретические материалы по теме в виде учебного текста и графических иллюстраций к нему, рекомендации для преподавателей и учащихся, сборники задач. На аудио- и видеокассетах размещают записи лекций. Дидактическое предназначение этих изданий - первоначальное знакомство с учебным материалом и его восприятие. Как правило, издания первой группы носят характер исходного материала, из которого впоследствии разрабатываются полноценные ОЭИ.

Вторая группа ОЭИ также относится к средствам декларативного типа. Ко второй группе могут быть отнесены электронные учебники, виртуальные учебные кабинеты и тестовые компьютерные системы, основные дидактические функции которых - осмысление, закрепление и контроль знаний.

В третью группу ОЭИ могут входить виртуальные тренажеры, виртуальные учебные лаборатории, лаборатории удаленного доступа и другие подобные им компьютерные системы. Отличительными особенностями таких систем является использование в их работе математических моделей изучаемых объектов или процессов и специализированный интерфейс, поддерживающий учащихся при решении учебных задач в режиме управляемого исследования. Основное дидактическое предназначение ОЭИ третьей группы заключается в формировании и развитии неартикулируемой части ЗУН, исследовании свойств изучаемых объектов или процессов.

Четвертую группу ОЭИ составляют компьютерные системы автоматизации профессиональной деятельности или их учебные аналоги в виде пакетов прикладных программ. Они могут использоваться учащимися для решения различных задач по изучаемой теме, в ходе курсового или дипломного проектирования. При использовании ОЭИ данной группы процесс учебной работы проходит в режиме свободного исследования и близок по своему характеру к профессиональной деятельности специалиста. В таком же режиме производятся эксперименты на удаленных уникальных стендах при исследовательской работе студентов.

Существуют и более сложные неявные способы классификации ОЭИ. В качестве критерия для классификации может выступать стратегия обучения, реализуемого с помощью ОЭИ. Под стратегией обучения понимается композиция действий, основанных на выводах, вычислениях, модификации представлений и знаний, экспериментировании, извлечении информации и т.п. Стратегии обучения различаются по достигаемым целям, по воздействию на базу знаний, по способу комбинации таких воздействий.

В зависимости от природы используемых при функционировании ОЭИ правил вывода и предоставления учебного материала выделяются стратегии, основанные на дедукции, индукции, абдукции и аналогии, определяемых в современной математической логике.

ОЭИ, основанные на дедукции, используют процесс вывода новых высказываний на основе других высказываний с использованием множества дедуктивных правил вывода. Все выводимые высказывания представляют собой некоторые логические следствия.

ОЭИ, основанные на индукции, используют процесс вывода более общих высказываний на основе высказываний, установленных для частных случаев, при использовании множества правил индуктивного вывода.

ОЭИ, основанные на абдукции, используют процесс вывода высказывания, которое объясняет данное высказывание.

ОЭИ, основанные на аналогии, используют процесс вывода высказывания, характеризующего неизвестную ситуацию, по высказыванию, определяющему известное и подобное состояние с помощью правил вывода аналогий.

1.2 Требования к созданию и применению образовательных электронных изданий

Процесс создания ОЭИ должен обеспечивать производство ОЭИ, отвечающих системе психолого-педагогических, технико-технологических, эстетических и эргономических требований. Как и сами ОЭИ, требования к ним можно классифицировать согласно нескольких различных критериев.

Все требования к ОЭИ можно разделить на две основные группы: требования, инвариантные относительно уровня образования, имеющие отношение ко всем, без исключения, ОЭИ и специфические требования, предъявляемые к ОЭИ для общего среднего, высшего профессионального, дополнительного образования, а также обучения людей с ограниченными возможностями.

ОЭИ должны отвечать стандартным дидактическим требованиям, предъявляемым к традиционным учебным изданиям, таким как учебники, учебные и методические пособия. Дидактические требования соответствуют специфическим закономерностям обучения и, соответственно, дидактическим принципам обучения. Далее рассмотрены традиционные дидактические требования к ОЭИ, относимые к числу требований первой группы.

1. Требование научности обучения с использованием ОЭИ означает достаточную глубину, корректность и научную достоверность изложения содержания учебного материала, предоставляемого ОЭИ с учетом последних научных достижений. Процесс усвоения учебного материала с помощью ОЭИ должен строиться в соответствии с современными методами научного познания: эксперимент, сравнение, наблюдение, абстрагирование, обобщение, конкретизация, аналогия, индукция и дедукция, анализ и синтез, метод моделирования, в том числе и математического, а также метод системного анализа.

2. Требование доступности обучения, осуществляемого посредством ОЭИ, означает необходимость определения степени теоретической сложности и глубины изучения учебного материала сообразно возрастным и индивидуальным особенностям учащихся. Недопустима чрезмерная усложненность и перегруженность учебного материала, при которой овладение этим материалом становится непосильным для обучаемого.

3. Требование обеспечения проблемности обучения обусловлено самой сущностью и характером учебно-познавательной деятельности. Когда учащийся сталкивается с учебной проблемной ситуацией, требующей разрешения, его мыслительная активность возрастает. Уровень выполнимости данного дидактического требования с помощью ОЭИ может быть значительно выше, чем при использовании традиционных учебников и пособий.

4. Требование обеспечения наглядности обучения означает необходимость учета чувственного восприятия изучаемых объектов, их макетов или моделей и их личное наблюдение учащимся. Требование обеспечения наглядности в случае ОЭИ реализуется на принципиально новом, более высоком уровне. Распространение систем виртуальной реальности, позволит в ближайшем будущем говорить не только о наглядности, но и о полисенсорности обучения.

5.Требование обеспечения сознательности обучения, самостоятельности и активизации деятельности обучаемого предполагает обеспечение средствами ОЭИ самостоятельных действий учащихся по извлечению учебной информации при четком понимании конечных целей и задач учебной деятельности. При этом осознанным для обучающегося является то содержание, на которое направлена его учебная деятельность. В основе ОЭИ должен лежать деятельностный подход. Поэтому в ОЭИ должна прослеживаться четкая модель деятельности учащегося. Мотивы его деятельности должны быть адекватны содержанию учебного материала. Для повышения активности обучения ОЭИ должно генерировать разнообразные учебные ситуации, формулировать разнообразные вопросы, предоставлять обучаемому возможность выбора той или иной траектории обучения, возможность управления ходом событий.

6. Требование систематичности и последовательности обучения при использовании ОЭИ означает обеспечение последовательного усвоения учащимися определенной системы знаний в изучаемой предметной области. Необходимо, чтобы знания, умения и навыки формировались в определенной системе, в строго логическом порядке и находили применение в жизни. Для этого необходимо:

ь предъявлять учебный материал в систематизированном и структурированном виде;

ь учитывать как ретроспективы, так и перспективы формируемых знаний, умений и навыков при организации каждой порции учебной информации;

ь учитывать межпредметные связи изучаемого материала;

ь тщательно продумывать последовательность подачи учебного материала и обучающих воздействий, аргументировать каждый шаг по отношению к обучающемуся;

ь строить процесс получения знаний в последовательности, определяемой логикой обучения;

ь обеспечивать связь информации, предъявляемой ОЭИ, с практикой путем увязывания содержания и методики обучения с личным опытом обучающегося, подбором примеров, создания содержательных игровых моментов, предъявления заданий практического характера, экспериментов, моделей реальных процессов и явлений.

7. Требование прочности усвоения знаний при использовании ОЭИ: для прочного усвоения учебного материала наибольшее значение имеют глубокое осмысление этого материала, его рассредоточенное запоминание.

8. Требование единства образовательных, развивающих и воспитательных функций обучения в ОЭИ.

Кроме традиционных дидактических требований, предъявляемых как к ОЭИ, так и к традиционным изданиям образовательного назначения, к ОЭИ предъявляются специфические дидактические требования, обусловленные использованием преимуществ современных информационных и телекоммуникационных технологий в создании и функционировании ОЭИ.

1. Требование адаптивности подразумевает приспособляемость ОЭИ к индивидуальным возможностям обучаемого. Оно означает приспособление, адаптацию процесса обучения к уровню знаний и умений, психологическим особенностям обучаемого. Различают три уровня адаптации ОЭИ. Первым уровнем адаптации считается возможность выбора учащимся наиболее подходящего для него индивидуального темпа изучения материала. Второй уровень адаптации подразумевает диагностику состояния обучаемого, на основании результатов которой предлагается содержание и методика обучения. Третий уровень адаптации базируется на открытом подходе, который не предполагает классифицирования возможных пользователей и заключается в том, что авторы программы стремятся разработать как можно больше вариантов ее использования для как можно большего контингента возможных обучаемых.

2. Требование интерактивности обучения означает, что в процессе обучения должно иметь место взаимодействие учащегося с ОЭИ. Средства ОЭИ должны обеспечивать интерактивный диалог и суггестивную обратную связь (от английского слова suggest - предлагать, советовать). Важной составной частью организации диалога является реакция ОЭИ на действие пользователя. Суггестивная обратная связь осуществляет контроль и корректирует действия учащегося, дает рекомендации по дальнейшей работе, осуществляет постоянный доступ к справочной и разъясняющей информации. При контроле с диагностикой ошибок по результатам учебной работы суггестивная обратная связь выдает анализ работы с рекомендациями по повышению уровня знаний.

3. Требование реализации возможностей компьютерной визуализации учебной информации, предъявляемой ОЭИ. Требование предполагает анализ возможностей современных средств отображения информации (технические возможности средств отображения информации - компьютеров, мультимедиа проекторов, средств виртуальной реальности и возможностей современного программного обеспечения) по сравнению с качеством представления учебной информации в ОЭИ.

4. Требование развития интеллектуального потенциала обучаемого при работе с ОЭИ предполагает формирование стилей мышления (алгоритмического, наглядно-образного, теоретического), умения принимать оптимальное решение или вариативные решения в сложной ситуации, умений по обработке информации (на основе использования систем обработки данных, информационно-поисковых систем, баз данных и пр.).

5. Требование системности и структурно-функциональной связанности представления учебного материала в ОЭИ.

6. Требование обеспечения полноты (целостности) и непрерывности дидактического цикла обучения в ОЭИ означает, что ОЭИ должен предоставлять возможность выполнения всех звеньев дидактического цикла в пределах одного сеанса работы с информационной и коммуникационной техникой.

С дидактическими требованиями к ОЭИ тесно связаны методические требования. Методические требования к ОЭИ предполагают учет своеобразия и особенности конкретного учебного предмета, на которое рассчитано ОЭИ, специфики соответствующей науки, ее понятийного аппарата, особенности методов исследования ее закономерностей; возможностей реализации современных методов обработки информации.

ОЭИ должны удовлетворять нижеследующим методическим требованиям.

1. В связи с многообразием реальных технических систем и устройств и сложностью их функционирования предъявление учебного материала в ОЭИ должно строиться с опорой на взаимосвязь и взаимодействие понятийных, образных и действенных компонентов мышления.

2. ОЭИ должно обеспечить отражение системы научных понятий учебной дисциплины в виде иерархической структуры высокого порядка, каждый уровень которой соответствует определенному внутридисциплинарному уровню абстракции, а также обеспечить учет как одноуровневых, так и межуровневых логических взаимосвязей этих понятий.

3. ОЭИ должно предоставлять обучаемому возможность разнообразных контролируемых тренировочных действий с целью поэтапного повышения внутридисциплинарного уровня абстракции знаний учащихся на уровне усвоения, достаточном для осуществления алгоритмической и эвристической деятельности.

Наряду с учетом дидактических требований к разработке и использованию ОЭИ выделяют ряд психологических требований, влияющих на успешность и качество создания ОЭИ. Нижеследующие психологические требования относятся к числу требований, предъявляемых ко всем без исключения ОЭИ.

1. Представление учебного материала в ОЭИ должно соответствовать не только вербально-логическому, но и сенсорно-перцептивному и представленческому уровням когнитивного процесса. ОЭИ должно строиться с учетом особенностей таких познавательных психических процессов, как восприятие (преимущественно зрительное, а также слуховое, осязательное), внимание (его устойчивость, концентрация, переключаемость, распределение и объем внимания), мышление (теоретическое понятийное, теоретическое образное, практическое наглядно-образное, практическое наглядно-действенное), воображение, память (мгновенная, кратковременная, оперативная, долговременная, явление замещения информации в кратковременной памяти).

2. Изложение учебного материала ОЭИ должно быть ориентировано на тезаурус и лингвистическую композицию конкретного возрастного контингента и специфики подготовки обучаемых. ОЭИ должно быть построено с учетом системы знаний обучающегося и знания языка. Изложение учебного материала должно быть понятно конкретному возрастному контингенту учащихся, но не должно быть слишком простым, поскольку это может привести к снижению внимания.

3. ОЭИ должно быть направлено на развитие как образного, так и логического мышления.

К технико-технологическим относятся требования:

ь Функционирования ОЭИ в средах Интернет-навигации, MS Windows 98, Me, 2000 и выше,

ь Функционирования в локальном (на компакт-дисках и других внешних носителях информации) и в сетевом режиме,

ь Максимального использования современных средств мультимедиа и телекоммуникационных технологий,

ь Надежности и устойчивой работоспособности,

ь Гетерогенности (устойчивой работы на различных компьютерных и других аналогичных им средствах, предусмотренных спецификацией ОЭИ),

ь Устойчивости к дефектам,

ь Наличия защиты от несанкционированных действий пользователей,

ь Эффективного и оправданного использования ресурсов,

ь Тестируемости,

ь Простоты, надежности и полноты инсталляции и деинсталляции.

По отношению к различным видам ОЭИ по технологии распространения могут применяться специальные технологические требования.

Технологические требования к локальным ОЭИ:

ь возможность использование различных электронных носителей;

ь возможность комбинирования электронных и бумажных носителей.

Технологические требования к сетевым ОЭИ:

ь возможность работы в локальном и сетевом режиме;

ь ориентация на сетевую архитектуру “клиент-сервер”;

ь наличие физически локализованных и распределенных в сети компонент;

ь наличие средств администрирования процесса обучения (управление доступом, наличие средств регистрации, контроля, статистического анализа результатов обучения) и общих информационных баз;

ь наличие средств организации коллективной работы (обратной связи с преподавателей или другими обучаемыми);

ь платформенная и программная независимость.

Эргономические требования к ОЭИ строятся с учетом возрастных особенностей обучаемых, обеспечивают повышение уровня мотивации к обучению, устанавливают требования к изображению информации и режимам работы ОЭИ.

Основным эргономическим требованием является требование обеспечения гуманного отношения к обучаемому, организации в ОЭИ дружественного интерфейса, обеспечения возможности использования обучаемыми необходимых подсказок и методических указаний, свободной последовательности и темпа работы, что позволит избежать отрицательного воздействия на его психику, создаст благожелательную атмосферу на занятиях.

Требования здоровьесберегающего и эргономического характера, предъявляемые к разработке и использованию ОЭИ соответствуют гигиеническим требованиям и санитарным нормам работы с вычислительной техникой. Для анализа ОЭИ большое значение имеют требования к режиму труда и отдыха при работе с видео-дисплейными терминалами (ВДТ) и персональными ЭВМ: ОЭИ должны быть разработаны таким образом, чтобы время функционирования ОЭИ не превышало санитарные нормы работы с вычислительной техникой.

В средних специальных учебных заведениях длительность работы на ВДТ или ПЭВМ во время учебных занятий при соблюдении гигиенических требований к условиям и организации рабочих мест должна составлять:

ь для учащихся первого курса - не более 30 минут в день;

ь для учащихся второго и третьего курсов - не более 1 часа в день при сдвоенных уроках: 30 минут на первом уроке и 30 минут на втором с интервалом в работе на ВДТ или ПЭВМ не менее 20 минут, включая перемену, объяснение учебного материала, опрос учащихся и т.п;

ь для учащихся третьего курса длительность учебных занятий с ВДТ и ПЭВМ допускается увеличить до 3 академических часов с суммарным временем непосредственной работы на ВДТ или ПЭВМ не более 50% от общего времени учебных занятий.

Соответствие ОЭИ возрастным особенностям учащихся и санитарным нормам работы с вычислительной техникой являются одним из основных условий эффективности ОЭИ. Несоответствие этим требованиям приведет или к не восприятию части информации учащимися (в случае с требованиями возрастных особенностей), или к ухудшению здоровья (санитарно-гигиенические требования).

В случае использования ОЭИ могут и должны быть реализованы на принципиально новом, более высоком уровне эстетических требований. Эстетические требования тесно связаны с эргономическими требованиями и устанавливают соответствие эстетического оформления функциональному назначению ОЭИ, упорядоченность и выразительность графических и изобразительных элементов учебной среды, соответствие цветового колорита назначению ОЭИ.

Эстетические требования к ОЭИ не всегда обязательны к учету и соблюдению.

Требования к оформлению документации на ОЭИ обосновывают необходимость грамотного и подробного оформления методических указаний и инструкций для пользователей.

1. Создание и использование ОЭИ должно сопровождаться соответствующим документированием с целью обеспечения интерфейса между разработчиками, заказчиками и пользователями ОЭИ, а также для обеспечения возможности освоения и совершенствования функций компонентов ОЭИ.

2. Документация к ОЭИ должна быть исчерпывающей и соответствовать реальным электронным изданиям и ресурсам.

3. Документация к ОЭИ должна обеспечивать неснижаемую эффективность эксплуатации ОЭИ.

4. Документация к ОЭИ должна способствовать мобильности и повторного использования компонентов ОЭИ.

Требования к ОЭИ второй группы не имеют всеобщего действия и распространяются только на отдельные виды ОЭИ.

Далее следуют специфические требования к ОЭИ, применяемым на отдельных видах учебных занятий.

ОЭИ, применяемые на лекциях, должны обеспечивать возможность иллюстрации излагаемого материала видеоизображением, анимационными роликами с аудиосопровождением, предоставлять педагогу средства демонстрации сложных явлений и процессов, визуализации создаваемых на лекции текста, графики, звука (см. пример).

ОЭИ, применяемые на лабораторных занятиях, должны содержать средства автоматизации подготовки обучаемого к работе, допуска к работе, выполнения эксперимента эксперимента (в том числе - с удаленным доступом), обработки экспериментальных данных, оформления результатов лабораторной работы, защиты работы. ОЭИ должно предоставлять возможность варьирования темпа самостоятельной работы обучаемого. Такие ОЭИ должны содержать моделирующие компоненты, создающие виртуальные лаборатории, позволяющие изучать различные явления или процессы в ускоренном или замедленном масштабе времени. ОЭИ, применяемые на лабораторных работах, должны также содержать встроенные средства автоматизации контроля знаний, умений и навыков обучаемых.

ОЭИ, применяемые на практических занятиях, должны предоставлять обучаемому сведения о теме, цели и порядке проведения занятия; контролировать знания каждого обучаемого; выдавать обучаемому информацию о правильности ответа; предъявлять необходимый теоретический материал или методику решения задач; оценивать знания обучаемых; осуществлять обратную связь в режиме “педагог - ОЭИ - обучаемый”.

Содержание и структура ОЭИ, применяемых в ходе самостоятельной работы обучаемых, должны соответствовать учебной программе изучаемой дисциплины с одновременной ориентацией на углубленное изучение теории. Такие ОЭИ должны обладать более детальной системой контекстно-зависимых справок, комментариев и подсказок.

Специфические требования к ОЭИ в зависимости от уровней образования определяются, исходя из рассмотренных ранее особенностей применения ОЭИ в высшем профессиональном образовании, дополнительном образовании для детей и взрослых, обучении людей с ограниченными возможностями.

ОЭИ, создаваемые для работы в системе высшего профессионального образования, должны удовлетворять следующим требованиям.

1. Содержание и методы функционирования ОЭИ должны соответствовать требованиям стандарта высшего профессионального образования.

2. ОЭИ должно использовать в своей работе проблемные и исследовательские задания, интеллектуальные обучающие подсистемы.

3. ОЭИ должны предусматривать автоматизацию таких видов учебной деятельности как поиск, сбор, хранение, анализ, обработка и передача соответствующей информации; автоматизацию расчетов, проектирования и конструирования, обработки результатов лабораторного эксперимента; автоматизацию информационных обработок в процессе выполнения контрольных заданий, курсового и дипломного проектирования.

4. ОЭИ должны содержать средства имитации и моделирования работы сложных объектов, протекания различных явлений и процессов в реальном, ускоренном или замедленном масштабах времени.

5. Средства тренинга ОЭИ должны осуществлять подготовку обучаемого к будущей профессиональной деятельности в предметной виртуальной среде.

6. ОЭИ должно обладать открытой системой визуализации всех производимых расчетов, в том числе и рутинных, демонстрировать связь значений варьируемых переменных изучаемых объектов или процессов с их характеристиками.

ОЭИ, создаваемые для работы в системе дополнительного образования для детей и взрослых, должны удовлетворять следующим требованиям.

1. ОЭИ должны строиться по принципу непрерывного и относительно простого способа обновления материалов и форм их организации. Материал ОЭИ должен быть направлен на развитие собственной деятельности обучаемых.

2. ОЭИ должны быть классифицированы по уровням компетентности потенциальных слушателей и ориентированы на развитие всех компонент компетентности: знаний, навыков, способностей, личностных установок.

3. По содержанию и форме ОЭИ должны быть разработаны с учетом глубокой дифференциации потребностей обучаемых в системе дополнительного образования.

4. Функционирование ОЭИ должно строиться с учетом опыта и практических знаний обучаемых. Работа с ОЭИ должна быть максимально облегчена и сочетаться по различным параметрам со спецификой профессиональной деятельности обучаемых.

5. ОЭИ должны предоставлять возможность индивидуально выбирать темп и траекторию обучения.

6. По завершению работы с ОЭИ должны быть получены значимые практические результаты и, по возможности, реализованы личные целей слушателей. ОЭИ должны позволять получение максимальных результатов при минимальных затратах финансовых и временных ресурсов.

7. ОЭИ должны выступать в качестве средств вовлечения в образовательное пространство новых знаний, которыми обладают взрослые профессионально занятые обучаемые.

8. ОЭИ должны создавать возможность приобретения деловых связей и налаживания деловых контактов между обучаемыми.

ОЭИ, создаваемые для обучения людей с ограниченными возможностями, должны удовлетворять следующим требованиям.

1. Специфика разработки и функционирования ОЭИ должна способствовать физическому доступу людей с ограниченными возможностями к компьютерной и телекоммуникационной технике как к инструменту профессиональной и образовательной деятельности.

2. При создании ОЭИ должны быть определены и учтены группы наиболее важных показателей, определяющих индивидуальные психофизические особенности лиц с ограниченными возможностями, являющихся пользователями ОЭИ.

3. ОЭИ должны предоставлять возможность эффективного использования интенсивных высоких интеллектуальных технологий обучения в тех случаях, когда доступ к ним затруднен или невозможен в силу ограничений жизнедеятельности.

4. ОЭИ для людей с ограниченными возможностями должны соответствовать концепции непрерывного многоуровневого интегрированного образования.

5. ОЭИ должны сочетать и взаимодополнять образовательные и реабилитационные технологии, обеспечивать единство образовательных и реабилитационных процессов.

6. Содержащиеся в ОЭИ специальные образовательные технологии должны рассматриваться как информационные и интеллектуальные.

7. ОЭИ должны быть нацелены на возможно более полную коррекцию и компенсацию (и/или замещение) ограничений жизнедеятельности.

1.3 Особенности образовательных электронных изданий, применяемых в открытом образовании

На разработку, содержание и специфику функционирования ОЭИ накладывают существенные ограничения особенности подготовки специалистов в системе открытого образования.

Основной целью функционирования системы высшего профессионального образования является подготовка высококвалифицированных специалистов, владеющих знаниями в необходимых отраслях науки и техники. При этом качество образования выпускника должно соответствовать требованиям образовательного стандарта и отражать достигнутую в обучении степень мастерства владения профессиональной деятельностью.

Образовательный стандарт включает в себя требования к подготовке выпускников при соответствующих этим требованиям содержании, методах, средствах обучения и контроля. Разработка и практическое применение ОЭИ в системе высшего профессионального образования способствует более глубокому соответствию уровня подготовленности обучаемых требованиям государственного стандарта. На основании этих требований, а также с учетом возможного использования ОЭИ разрабатываются учебные планы, программы, методики проведения различных занятий по всем дисциплинам, изучаемым в вузе.

ОЭИ, применяемые в вузах, строятся с учетом требований к образованности специалистов, выделенных в государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования. Выпускник вуза должен:

ь уметь использовать научные методы в различных видах профессиональной и социальной деятельности;

ь знать общие законы, владеть культурой мышления, быть способным в письменной и устной речи правильно и логично оформить результаты исследований;

ь уметь организовать свой труд на научной основе, владеть компьютерными методами сбора, хранения и обработки информации, применяемой в сфере его профессиональной деятельности;

ь уметь использовать методы решения задач на определение оптимальных соотношений параметров различных систем;

ь иметь целостное представление о процессах и явлениях, происходящих в природе, понимать возможности современных научных методов познания природы и владеть ими на уровне, необходимом для выполнения профессиональных функций;

ь уметь приобретать новые знания, используя современные информационные технологии;

ь видеть взаимосвязь проблем различных дисциплин в целостной системе знаний;

ь уметь строить и использовать модели для описания и прогнозирования различных явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ;

ь знать современные методики и аппаратуру для проведения эксперимента, в том числе с использованием средств современных информационно-коммуникационных технологий;

ь быть готовым методически и психологически к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности, работе над междисциплинарными проектами.

Разработка и создание ОЭИ для системы открытого образования проводятся с учетом того, что автоматизация учебных работ профессионального характера создает предпосылки для глубокого познания свойств изучаемых объектов и процессов на математических или имитационных моделях и реальных физических стендах, проведения параметрических исследований и оптимизации. Вместе с тем, осмысленное применение систем автоматизации требует достаточно высокой профессиональной квалификации, которой учащиеся еще не обладают. Нередко они успешно овладевают лишь аппаратными и программными компонентами автоматизированных систем и самого ОЭИ.

ОЭИ, предназначенные для использования в системе открытого образования подлежат апробации посредством их реального использования в открытом учебном процессе, демонстрации и обсуждения основных качественных характеристик ОЭИ на конференциях, семинарах, выставках, презентациях и других общественных мероприятиях.

Обучающие издания. Издания, входящие в данную группу, рассматриваются как основные средства обучения, главный источник научно-дисциплинарных знаний. Учебник является основной учебной книгой по дисциплине. В нем должны быть отражены базовые знания, определенные дидактическими единицами Государственного образовательного стандарта (ГОСа), по каждой дисциплине. Эти единицы устанавливают основные направления и аспекты рассмотрения предмета, а также последовательность расположения материала.

II. Технологические этапы создания ЭСО

Выделение технологических этапов создания электронных средств обучения возможно с учетом нижеследующих компонент, присущих большинству ЭСО.

Первые этапы разработки могут быть связаны с основной содержательной частью электронного средства обучения, включающей:

ь титульный лист (экран) ЭСО,

ь аннотацию,

ь обращение (представление) автора-разработчика (авторов) курса (с фотографией или с видеофрагментом),

ь учебную программу (цели, задачи, содержание, тематический план),

ь учебные тексты (структурированные, построенные с учетом требований эргономики),

ь иллюстративные материалы (изобразительные, логико-структурные, разработанные сценарии для мультимедиа-фрагментов),