Учебное пособие: Дистанционные технологии в образовании

Уровень 4: Виртуальное учебное заведение

Уровни виртуального класса работают синхронно, но взаимодействие между учащимся и виртуальным учебным заведением носит в основном асинхронный характер. Обучающийся является узлом по отношению к сети виртуальных учебных заведений. Само учебное заведение также можно представить в виде сети, состоящей из телеадминистрации, служб телеподдержки, телебиблиотеки и академических отделов. Каждое из этих подразделений, в свою очередь, располагает своей системой фрактальных уровней. Например, телебиблиотека может быть представлена в виде сети собраний сочинений, а те, в свою очередь, в виде сети отдельных томов, том — в виде сети глав, глава — в виде сети параграфов и т.д. Учащийся в своем стремлении получить определенную порцию знания переключается с одного уровня библиотеки на другой.

В настоящий момент для телеобучаемого существует возможность поиска информации и знания, в основном на уровне библиотечного каталога, используемого для поиска заглавии книг и статей. Становится возможным перегрузить статьи и компьютер учащегося. Тем не менее время, когда обучаемым сможет пользоваться всеми фрактальными уровнями телебиблиотеки так же, как он сейчас пользуется обычной библиотекой, еще не настало. Естественно, доступ к виртуальному учебному заведению открыт для всех желающих. Студент сможет ознакомиться с содержанием индивидуальной курсовой программы, абитуриент — получить доступ к службе телеадминистрации для изучения каталога предлагаемых курсов и получить любую информацию по интересующему его вопросу, вплоть до списка индивидуальных требований к поступающему. Всеобъемлющая многоуровневая система телеобучения, представленная в виде виртуальной школы, университета, колледжа и т. п., будет таким образом, существовать на синхронном и асинхронном уровнях. Асинхронный уровень будет в основном отвечать за обеспечение доступа к комплексной системе интегрированных баз данных. Это уровень оси “проблема—знание”. Поскольку работа в такой системе не зависит от времени и пространства, то появляется возможность создания глобальной системы баз данных на уровне виртуальных учебных заведений. Более того, инвестиции в накапливание знания и материалов для курсов обучения обеспечат привлечение больших количеств обучаемых.

Синхронный уровень — это уровень оси “учитель—ученик”. Этот уровень развивается вместе с технологией телеконференции, позволяющей преподавателям и учащимся находить те фрактальные уровни, на которых работа с различными аспектами оси “проблема—знание” представляется наиболее эффективной. Динамические возможности малой группы получают на этом уровне новое применение в процессе обучения. И интересно, что, хотя отдельные обучаемые также могут принимать участие в телеклассе, всё же популярностью пользуются собрания небольших групп людей в центрах телеконференции с целью последующего участия в телеклассе в качестве группы. Может быть, причиной служит экономия, которой удается достичь при совместном использовании компьютерного модема и линий связи, но эти встречи также удовлетворяют и социальные потребности образования. Будет обидно, если и обучение, и преподавание станут в реальной действительности чисто индивидуальным занятием.

Как бы обучение по переписке, образовательное телевидение и компьютерное обучение ни компенсировали, ни пополняли и дополняли традиционные методы просвещения, основанные на общении в классе, всё же формируется новый подход к образованию, воплощенный в виде телеобучения. Он предоставляет учащемуся новые возможности, расширяет набор доступных для обучаемого фрактальных уровней, создает новые социальные модели обучения с помощью других людей. Это не есть совершенствование педагогической теории, по, скорее, процесс самоорганизации системы обучения, происходящий в условиях новой технологической среды.

4.8 Киберпространство

В 1986 г. У. Гибсон написал книгу “Нейромансер” (нейрофантазер — Пер.) — историю в стиле научной фантастики, герой которой включается в глобальную компьютерную сеть сетей связи, называемую киберпространством. Идея создания этого виртуального телемира захватила в свое время воображение миллионов людей по всему свету. Теперь эти фантазеры пользуются услугами сети Интернет. Интернет — это уже реальная суперсеть, стремительно растущая и в некоторых аспектах принимающая вид гибсоновского киберпространства. Приверженцы Интернета считают его изменчивой формой такого пространства, в котором сами они являются кибернавтами, исследующими новый мир. Некоторые разработки в области распределенных мультимедийных систем, в частности информационный ландшафт “Гипер-Джи”, представляющий собой графическое выражение данных и позволяющий пользователю “летать” над ним в поисках выступающих над “местностью” информационных конструкций, по-видимому, приближаются к идее Гибсона о киберпространстве как о мире информации в мультимедийной среде.

Интернет растет так быстро, что никто не знает его размеров. В настоящее время люди связываются между собой через Интернет, используя перевод файлов при помощи электронной почты, доски объявлений и компьютерную конференц-связь. Они получают доступ к огромным хранилищам информации и входят в протовиртуальную реальность, называемую MUD (Multi-user Dungeons — погреба для множества пользователей), MOO (MUD Object-oriented — MUD, ориентированный на объект), MUSE (Multi-user Simultaneous Environments — одновременные среды для многих пользователей), MUA (Multi-user Adventures — приключения для многих пользователей — Пер.).

Применение информационных технологий в жизни современного человека весьма разнообразно и во многом затрагивает устоявшиеся основы его существования. К примерам применения средств информационных технологий в бытовой сфере следует отнести:

·  автоматическую телефонную связь, включая мобильные телефоны;

·  автоматические многофункциональные бытовые машины и приборы с дистанционным управлением, в том числе и с управлением по компьютерным сетям;

·  компьютерное медицинское диагностирование, лечение и врачебное наблюдение, включая дистанционные способы выполнения перечисленных врачебных действий;

·  дистанционные системы охраны жилищ и мониторинга автоматизированных средств поддержки комфортных условий жизни;

·  компьютерные средства обучения и тренажеры;

·  интерактивное цифровое телевидение;

·  автомобильная навигация на базе компьютерной техники, средств космической связи и геоинформационных систем;

·  обмен личной и деловой информацией по компьютерным сетям (электронная почта, видеоконференции, заказ проездных билетов, резервирование мест в гостиницах, коммунальные платежи, биржевые и банковские операции, покупки товаров);

·  безналичные расчеты за покупки и услуги с помощью пластиковых карт, которые являются средством индивидуального доступа в банковские информационные системы;

·  применение компьютеров как мультимедийных средств отдыха (музыка, видеофильмы, игры).

В многообразии фактов и пространных аналитических выкладок теряются собственно фундаментальные положения курса, которые состоят в описании принципов действия и способов их конструктивно-технологического воплощения применительно к конкретным классам технических устройств и систем. На основе этого описания строится по возможности универсальное и полное математическое описание, позволяющее в дальнейшем перейти к формированию соответствующих компьютерных моделей и осуществлять содержательный анализ рабочих свойств совокупности объектов при различных сочетаниях их внутренних параметров и различных внешних воздействиях.

Таким образом, центр тяжести перспективного учебного курса фундаментальной подготовки инженера переносится на создание адекватных математических и компьютерных моделей, позволяющих имитировать поведение множества технических объектов в различных условиях. Большинство процедур моделирования может быть выполнено с помощью универсальных программных средств анализа, которыми снабжаются современные компьютеры. При этом проблемы вычислений, занимающие в современных курсах до половины времени и ни в какой мере не связанные с существом изучаемого предмета, возникают только при оценке точности и достоверности получаемых результатов моделирования.

Последовательная реализация излагаемого подхода создает предпосылки для существенного снижения, а в ряде случаев и разрушения междисциплинарных барьеров, поскольку реально математические модели физически разнородных объектов аналогичны по своей структуре. Кроме того, применение компьютеров как средства моделирования позволяет исключить большинство рутинных операций по преобразованию данных и соответствующим образом повысить производительность учебной работы студентов. А это, в свою очередь, открывает возможности индивидуальной творческой работы с вероятностью получения нетривиальных результатов.

Но даже самостоятельное «открытие» известных зависимостей или закономерностей в процессе «экспериментирования» с имитационными компьютерными моделями дает существенно больший обучающий эффект, чем тот, который достигается в рамках традиционной дидактики многократным повторением некоторой последовательности рутинных операций.

Применение информационных технологий в производственной деятельности человека не менее многообразно и действенно в плане изменения условий и результативности труда. К наиболее широко применимым средствам информационных технологий здесь можно отнести:

·  автоматизированные производственные системы и комплексы;

·  системы автоматизированного проектирования;

·  геоинформационные системы;

·  системы мониторинга природной среды и прогноза погоды;

·  навигационные комплексы;

·  компьютерные системы бухгалтерского учета и автоматизации делопроизводства.

Система образования должна готовить людей к жизни и профессиональной деятельности в информационном обществе, что обязывает применять информационные технологии в образовательном процессе.

5.1 Необходимость и предпосылки информатизации сферы образования

Образование по своей сути является процессом получения, преобразования, накопления и целесообразного применения информации. Поэтому один из эффективных путей совершенствования системы образования состоит во включении современных технологий поиска, передачи, накопления, преобразования и представления информации в различные виды учебных занятий.

Современные информационные технологии предоставляют широкие возможности для эффективного решения всех перечисленных задач обработки информации в образовательном процессе.

Поиск необходимой информации осуществляется на основе ее предварительной структуризации и накопления на машинных носителях в локальных или глобальных компьютерных сетях. Для поиска необходимых сведений используются системы управления базами данных и знаний, а также специальные навигационные программные системы.

Для передачи данных используются традиционные телефонные и оптоволоконные линии связи, а также системы беспроводной связи, включая космические телекоммуникационные системы. Скорости и стоимости передачи информации по мере совершенствования средств связи оказываются вполне приемлемыми для осуществления образовательного процесса в реальном масштабе времени на любых расстояниях между участниками этого процесса.

Формы и методы преобразования информации, доступные современным прикладным программам, чрезвычайно многообразны. Созданы и широко применяются на практике компьютерные системы преобразования текстовой и деловой графической информации, системы автоматизированного проектирования, в которых преобразуется оцифрованная графическая информация, специальные математические программы, которым доступны операции с информацией в символьной форме, электронные переводчики с одних естественных языков на другие.

Возможности отображения и представления информации, доступные современным компьютерам, практически безграничны. В данном случае возможными формами являются тексты и гипертексты, двух- и трехмерные графические изображения, включая создание виртуальных миров, как это делается, в частности, в компьютерных играх и анимационных презентациях. Кроме того, возможна работа с качественной звуковой и реальной видеоинформацией. Современный компьютер является полноценным мультимедийным технологическим комплексом.

Однако наличие широких возможностей для работы с разнообразными формами информации у современных компьютеров и создание большого количества прикладных программ, облегчающих работу пользователей, не обеспечивает их целесообразного автоматического включения в образовательный процесс. Это оказывается справедливым даже в тех случаях, когда собственно компьютер и средства обеспечения его работы рассматриваются в учебном процессе как объекты изучения, что характерно для большинства учебных курсов по информатике и информационным технологиям. Оказывается, что и в этих случаях не удается обойтись без подготовки методических материалов, структурирования учебного материала, разработки программ контроля знаний и пр. Следует отметить, что справедливость сказанного возрастает по мере увеличения возраста и жизненного опыта обучающихся индивидуумов.

Молодые люди, выросшие в новой информационной среде и закрепившие основные технологические приемы работы с информацией на подсознательном уровне, в большинстве случаев применяют алгоритм проб и ошибок в процессе поиска приемлемого способа решения той или иной возникающей практической задачи. Чаще всего такой подход оказывается более продуктивным в условиях априорной неполноты знаний и реально существующего многообразия путей получения конечного результата, что характерно для большинства современных информационных систем.

Для людей более зрелого возраста, получивших образование в то время, когда компьютеры еще не существовали или не были доступны для повседневного применения, характерно стремление к созданию мысленной модели своих дальнейших действий на основе предварительно полученной и осознанной объективной информации. Только после этого они готовы обратиться к компьютеру для решения возникших проблем.

Эти особенности необходимо учитывать при разработке методик переподготовки и повышения квалификации.

Еще большие трудности возникают при попытках внедрения информационных технологий для изучения учебных дисциплин естественнонаучной, общей профессиональной и специальной подготовки, когда компьютеры являются не объектом, а средством обучения. Эти попытки начались практически с появлением первых вычислительных систем коллективного пользования более тридцати лет назад.

Однако скорость смены технологической среды разработки и применения обучающих программ неизбежно приводит к ускоренным темпам морального старения разрабатываемых средств обучения еще до завершения их разработки. Это характерно не только для обучающих систем, но в данном случае из-за значительных масштабов применения имеет наиболее негативные последствия. В результате на долгие годы новые образовательные технологии становятся прерогативой узкой группы подвижников и практически исключаются из инструментария совершенствования образовательного процесса и улучшения качества подготовки специалистов.

Практически целое поколение педагогов высшей школы оказалось выключенным из процесса результативного совершенствования образовательного процесса. Время стагнации в данной области совпало со временем становления новых информационных технологий. Учитывая ранее отмеченную консервативность системы образования, это вполне объяснимое явление.

Значимые изменения консервативных систем возможны только в стационарных условиях. Это положение в полной мере относится к эволюции системы образования, вызываемой появлением и развитием новых информационных технологий. И эти условия становятся реальностью несмотря на ускоряющиеся темпы развития информационных и телекоммуникационных технологий, которые при этом не затрагивают базовых принципов обработки и представления информации.

Зрелое состояние информационных технологий и средств их реализации характеризуется достигнутыми возможностями объединения прикладных программных систем, созданных на базе различных технических и программных платформ в составе сложных информационных комплексов. Таким образом, обеспечивается преемственность и возможности развития достаточно длительных процессов информатизации образовательного процесса.

Целью применения информационных технологий для совершенствования образования является достижение открытости, гибкости, индивидуализации и непрерывности образования. Последовательное применение перечисленных принципов приводит к созданию системы образования нового типа, которая открыта для всех желающих при минимуме предварительных условий. Образовательный процесс в такой системе строится на основании индивидуальных учебных планов и программ при свободном выборе времени, темпов и места обучения.

На пути достижения обозначенной цели необходимо решить совокупность организационных проблем и проблем содержательного наполнения образовательного процесса. При этом следует учитывать, что простое переложение наработанных в традиционном образовании методических приемов на новые возможности, открывающиеся информационными технологиями, не приведет к ожидаемым положительным результатам. Последовательное применение новых информационных технологий изменяет саму природу мышления, а значит должно затронуть и суть процесса образования. Образность представления информации, доступная современным компьютерам, должна стать мощным усилителем мыслительных процессов в образовании.

И здесь особая роль отводится преподавателям, которые являются носителями технологии образования и которые должны творчески переосмыслить накопленный интеллектуальный багаж в соответствии с новыми технологическими возможностями.

До настоящего времени в российском обществе отсутствует четкое понимание роли информатизации в развитии не только образования, но и всех сторон общественной жизни. Это непонимание характерно не только для обывателей, но и для политиков, организаторов образования, преподавателей, т.е. людей, от которых во многом зависят перспективы информатизации общества.

Для того чтобы пойти на глубокие изменения действующей системы образования на основе широкого применения новых информационных и телекоммуникационных технологий, необходимо ясное понимание того, что эти изменения дадут в результате. Требуется научное обоснование кризиса образования и целесообразных путей его преодоления. Необходимо предпринять большие усилия для того, чтобы новые образовательные технологии как база будущей системы образования были приняты не только в образовательной среде, но и в обществе в целом.

Как было указано раньше, сами по себе технические и программные средства компьютеров не обеспечивают успеха в достижении целей образования. Требуется создание педагогически и дидактически обоснованных новых образовательных технологий, учитывающих возможности техники и направленных на достижение конечных целей образовательного процесса. А для этого необходимо объединить усилия педагогов и специалистов в области компьютерных технологий. Первые должны четко понимать возможности информационных технологий для их целесообразного применения, а вторые - разрабатывать обучающие программы с учетом дидактических требований.

Становление новой образовательной системы невозможно без проведения целенаправленной организационной политики. Организационная структура и политика традиционных университетов не ориентирована на широкое внедрение информационных технологий в образовательный процесс. Последовательное проведение такой политики с неизбежностью приведет к полному изменению структуры этих образовательных учреждений, т.е. к отмиранию действующей структуры.

Необходимы специальные усилия для становления новых образовательных технологий. Прежде всего, необходимо учитывать весьма большую трудоемкость разработки методических и программных средств обеспечения образовательного процесса в новой информационной среде. С этой задачей преподаватели, работающие в традиционных университетах, не могут справиться без принятия специальных организационных и финансовых мер. Кроме того, для разработки компьютерных программ учебного назначения требуются соответствующие специалисты, а для эффективного применения этих программ необходима переподготовка преподавателей.

Работа по созданию и применению новых информационных технологий в учебном процессе никак не поощряется и является уделом небольших групп энтузиастов. Такое положение характерно для всей системы образования практически с момента первых опытов по информатизации образовательного процесса и до настоящего времени. Инициатива, как всегда оказывается наказуемой: кто применяет информационные технологии в неприспособленной для этого организационной среде, испытывает наибольшие трудности и давление этой среды.

Для новой технологии необходима и новая организационная структура, которая должна создаваться на принципах открытости, непрерывности, гибкости, индивидуализации образовательного процесса. При формировании новой образовательной среды необходимо готовить учебный материал на новых технологических и методических принципах, а также создавать специализированные управленческие структуры, без которых новая система окажется нежизненной.

Для решения этих задач также не обойтись без массовой подготовки педагогических кадров.

Экономические факторы являются определяющими при создании открытой образовательной системы. По мере развития индустрии информационных и телекоммуникационных технологий стоимость персональных компьютеров как основных средств информатизации и их работы в составе информационных сетей становится приемлемой для подавляющего числа студентов.

Важно отметить, что экономическая эффективность новой информационной системы образования увеличивается при увеличении масштабов ее применения. Для традиционной системы образования такая зависимость экономической эффективности от масштабов применения не наблюдается.

Характерной особенностью новых форм образовательного процесса, определяющей ее экономическую эффективность, является устойчивость системы, понимаемая как ее способность решать практические проблемы организации и проведения образовательного процесса при различных уровнях развития средств телекоммуникации. По мере развития телекоммуникаций и увеличения их производительности будет расширяться и сфера применения новых образовательных технологий.

Использование новых информационных технологий в образовании позволяет по-новому подойти к организации и проведению такого важнейшего вида учебных занятий, как лабораторные работы. Однако при ограниченных финансовых ресурсах обеспечение учащихся полноценными лабораторными практикумами возможно только на базе современных информационных и телекоммуникационных технологий. Эффективное использование этих технологий в образовательном процессе возможно лишь при решении проблем автоматизации применяемого лабораторного оборудования.

Таким образом, основные предпосылки информатизации сферы образования определяются следующими факторами:

·  стремительно развивающимися процессами информатизации всех сфер общественной и личной жизни людей, широким практическим использованием компьютеров, локальных и глобальных компьютерных сетей;

·  необходимостью активизации и повышения роли самостоятельной творческой работы студентов;

·  потребностями обработки в образовательном процессе все больших объемов информации, изучения все более сложных объектов и процессов;

·  открывающимися возможностями оперативного доступа к территориально распределенным информационным и техническим ресурсам образовательных и научных учреждений;

·  ожидаемым повышением эффективности и результативности образовательного процесса за счет улучшения наглядности, увеличения объемов обрабатываемой учебной информации, организации индивидуальной работы студентов;

·  открывающимся многообразием выбора состава объектов исследования, заданий и форм выполнения учебных проектных и исследовательских работ;

·  существующим уровнем развития и распространения технических и программных средств информатизации, доступных широким слоям пользователей, включая студентов и школьников;

·  практической реализуемостью и целесообразностью интеграции научных исследований и образовательного процесса;

·  экономической эффективностью, определяемой простотой распространения информации и программного обеспечения, а также исключением многократного тиражирования лабораторного оборудования, минимизацией затрат на его размещение и обслуживание.

Информатизация сферы образования создает реальные предпосылки для решения важнейшей социальной задачи - предоставления высококачественных образовательных услуг самым широким слоям населения вне зависимости от социального статуса, уровня доходов, места жительства и других жизненных обстоятельств.

5.2 Формы и методы применения информационных технологий в образовании

Информационные технологии выполняют в образовательном процессе двоякую роль: с одной стороны, они являются предметом изучения и практического освоения, а с другой - инструментальным средством, с помощью которого удается повысить результативность и эффективность изучения практически всех дисциплин учебного плана подготовки инженеров. При этом список средств информационных технологий, применяемых в образовательном процессе инженерной подготовки, оказывается весьма обширным и может включать следующие основные компоненты:

·  компьютеры,

·  средства телекоммуникации,

·  текстовые и графические процессоры,

·  математические пакеты,

·  средства управления базами данных и знаний,

·  средства автоматизации экспериментальных исследований,

·  средства автоматизации проектирования,

·  средства автоматизации программирования,

·  средства компьютерного моделирования,

·  средства обучения и контроля знаний,

·  компьютерные тренажеры.

Ряд учебных дисциплин подготовки современных инженеров непосредственно направлен на изучение и практическое освоение информационных технологий. К их числу можно отнести, например, учебные дисциплины «Информационные технологии», «Информационные системы», «Компьютерное моделирование», «Системы автоматизированного проектирования», «Автоматизированные системы научных исследований», «Микропроцессорная техника». Применительно к изучению этих дисциплин традиционные формы образовательного процесса в виде лекционных и аудиторных практических занятий оказываются чрезвычайно малоэффективными и вместо интереса вызывают отторжение от предмета изучения у большинства студентов. Компьютеры как носители информационных технологий здесь являются незаменимыми помощниками методистов и преподавателей, а сами информационные технологии и средства информатизации рассматриваются как объекты изучения.

Характерно, что все современные средства информатизации обладают дружественным графическим интерфейсом, существенно облегчающим действия неподготовленных пользователей. Кроме того, в подавляющем большинстве случаев имеется развитая система контекстной поддержки действий пользователей, которая разъясняет существо выбранных действий или предупреждает о возможных негативных последствиях. Учитывая чрезвычайно многообразный характер действий, которые могут быть выполнены с помощью современных средств информационных технологий, роль преподавателей при их изучении может состоять в доведении до обучающихся информации об основных функциональных свойствах и возможностях объекта изучения, в выборе совокупности функций, которые должны быть изучены и освоены на уровне практического применения, в подготовке и проверке результатов выполнения индивидуальных заданий. Основная работа выполняется студентами самостоятельно в режиме непосредственного контакта с изучаемым информационным средством при консультационной поддержке преподавателей.

В большинстве случаев сами информационные технологии и средства их реализации не являются конечной целью обучения, а рассматриваются как инструмент поддержки действий пользователя в решении актуальных задач. Поэтому весьма важно в процессе обучения предлагать студентам, осваивающим информационные технологии, не абстрактные, а конкретные задачи, решение которых оказывается полезным в изучении других дисциплин учебного плана.

Место, состав средств и задачи информационных технологий в структуре инженерной подготовки представлены на рис. 14.

Информационные технологии как средства автоматизации решения прикладных задач могут и должны оказывать самое существенное влияние на повышение качества и результативности образовательного процесса на этапах общей профессиональной и специальной подготовки инженеров. В данном случае информационные технологии являются средством активизации самостоятельной творческой работы студентов.

Так, например, изложение принципов действия или конструкции технических устройств и систем целесообразно дополнить наглядными, в том числе и анимированными изображениями, выполненными средствами компьютерной графики. Применение универсальных программных средств моделирования позволяет заменить рассмотрение Упрощенных математических моделей имитационным компьютерным моделированием. При этом удается получать и анализировать количественные оценки функциональных показателей изучаемых объектов и процессов с учетом многообразия воздействующих факторов, а также осуществлять, например, поиск путей повышения эффективности.

Использование автоматизированных методик проектирования в процессе выполнения курсовых проектов открывает возможности постановки и решения творческих задач поиска эффективных проектных решений взамен многократного повторения рутинных расчетных или графических работ. Кроме того, применение информационных технологий в данном случае позволяет осуществлять поиск аналогов выполняемой разработки, а также оперативно обращаться за нормативно-справочной информацией, хранящейся в автоматизированных банках данных.

Автоматизация экспериментальных исследований делает возможными ранее недоступные в учебной практике исследования динамических процессов с многоканальными измерениями, запоминанием и последующей математической обработкой мгновенных значений функциональных показателей изучаемых объектов, сложного экстремального и адаптивного управления, диагностики и прогнозирования технического состояния изучаемых объектов.

Телекоммуникационные средства делают доступными распределенные информационные и технические ресурсы образовательных и научных учреждений. Формы и эффект применения различных средств информационных технологий в инженерной подготовке иллюстрируются материалами табл. 1.

Таблица 1. Формы применения и роль информационных технологий в инженерной подготовке

5.3 Автоматизированные учебные курсы как база новых технологий подготовки инженеров

В соответствии с предлагаемой концепцией совершенствования системы подготовки инженеров информационные технологии рассматриваются как основа кардинального изменения организации, форм и содержания образовательного процесса.

Первым требованием к создаваемым новым методическим рекомендациям является условие, что информационные технологии применяются не как дополнение к известному набору традиционных дидактических приемов, а как их замена, позволяющая получать качественно новые результаты. В противном случае вместо повышения эффективности и результативности образовательного процесса будут повышаться только трудозатраты студентов и преподавателей.

Следующее важное требование связано с необходимостью индивидуализации образовательного процесса и активизации самостоятельной работы студентов. С учетом ранее отмеченных недостатков традиционных печатных изданий как носителей учебной информации следует постулировать необходимость подготовки учебных и методических материалов с применением компьютерных носителей информации и средств ее воспроизведения.

Применение доступных современным компьютерам технологий манипулирования информацией позволяет в данном случае перейти от последовательных текстов к гипертекстам, от схематичных рисунков и фотографий — к анимированным изображениям или видеофрагментам, от статичных уравнений — к имитационным компьютерным моделям. Причем эти модели адекватно реагируют на изменения их структуры, параметров или внешних воздействий, которые могут производиться студентом в интерактивном режиме.

Еще одним требованием, логически вытекающим из уже рассмотренных положений, является отказ от вынужденно принятого в традиционной системе деления образовательного процесса на лекции, практические занятия, лабораторные работы и переход к непрерывному системному изучению объектов и процессов. Автоматизированные средства методического обеспечения учебной дисциплины должны содержать информацию, необходимую для самостоятельного изучения теоретического материала, решения практических задач, экспериментальной проверки теоретических положений.

Все перечисленные компоненты в совокупности представляют автоматизированный учебный курс (АУК) как единый комплекс программно-технических средств и учебно-методических материалов, обеспечивающих самостоятельную работу студентов в процессе фундаментальной подготовки к инженерной деятельности.

В дополнение к перечисленным выше средствам методического обеспечения необходимо предусмотреть возможность автоматической фиксации в специальной базе данных действий студентов в процессе обучения и получаемых ими результатов. Основное содержание и структуру АУК схематично можно представить в виде, изображенном на рис. 15.

Приведенная схема отображает также телекоммуникационную среду, которая является неотъемлемым атрибутом функционирования АУК, предназначенного для использования в системе подготовки инженеров. Весь комплекс средств поддержки и сопровождения учебного процесса в данном случае разделяется на две основные части по месту их расположения и выполняемым функциям.

Часть средств, находящаяся в составе образовательного учреждения предназначается для выполнения следующих функций:

·  администрирование учебного процесса, доставка учебно-методических материалов, организация консультационной поддержки действий студентов и оценка их учебной работы;

·  ведение базы данных по каждому студенту, в которых учитываются результаты выполнения индивидуального плана, полученные оценки, другие необходимые данные (подробная анкета, сроки и суммы оплаты образовательных услуг и др.);

·  снабжение студентов информацией, которая находится в составе электронной библиотеки образовательного учреждения и может потребоваться им дополнительно к полученным учебно-методическим материалам;

·  выполнение лабораторных исследований с помощью программно-технических средств автоматизированного лабораторного практикума, доступных студентам по компьютерным сетям;

·  разработка и развитие компонентов АУК, которые выполняются с помощью специализированных программных средств, а также с применением базовых комплектов программно-технических средств автоматизированного лабораторного практикума.

Собственно АУК после доставки из учебного заведения размещается на рабочем месте каждого студента и является средством его работы, включающей следующие основные компоненты:

·  теоретическую подготовку, предполагающую освоение базовых понятий и положений изучаемого курса;

·  самоконтроль степени понимания и умения применять изученные положения и понятия, а также контрольную проверку знаний, результаты которой фиксируются в «электронной» зачетной книжке студента;

·  компьютерное моделирование изучаемых объектов и процессов, применяемое как при теоретической подготовке, так и при выполнении практических заданий;

·  обращение к средствам автоматизированного лабораторного практикума для экспериментальной проверки теоретическою материала;

·  получение консультаций при возникновении затруднений в процессе учебной работы от тьютора, а также в диалоге с другими студентами, изучающими тот же учебный курс.

Перестроение учебных курсов, принятых в традиционной системе подготовки инженеров, на основе информационных технологий должно проводиться в направлении их фундаментализации, что с неизбежностью будет приводить к слиянию ряда частных курсов в составе единого базового курса. В то же время необходимо обеспечить подготовку многих курсов для углубленного изучения специальных разделов конкретной предметной области, для того чтобы обеспечить возможности широкого выбора в получении требуемого образования.

Таким образом, содержательную основу новой образовательной системы должны составлять автоматизированные учебные курсы фундаментальной подготовки, обеспечивающие возможности самостоятельного изучения, практического освоения и экспериментальной проверки полученных теоретических знаний. При этом должен быть обеспечен дистанционный доступ студента к распределенным информационным и техническим ресурсам системы образования, включая возможности оперативного доступа к тьютору с применением средств телекоммуникации. Наряду с этим каждому студенту должно быть предоставлено на выбор множество курсов, позволяющих сформировать индивидуальный учебный план и, в конечном итоге, углубленную специальную подготовку в требуемом направлении.

Традиционный подход к построению автоматизированных учебных курсов

Обычно разработчики автоматизированных учебных курсов идут несколькими простейшими в отношении трудозатрат путями:

·  Чаще всего текст популярного учебника по выбранному учебному направлению вводится в память компьютера, и листание бумажного учебника заменяется листанием учебника электронного. В познавательном отношении такой путь не дает нового качества получения знаний.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6