Технические средства и компьютерные системы обучения. Успехи современного естествознания Компьютерные обучающие системы

В современном процессе обучения используется следующий ряд новых технических средств :

· учебные электронные издания;

· компьютерные обучающие системы;

· аудио-, видео-учебные материалы и многие др.

Электронные издания учебного назначения, обладая всеми особенностями бумажных изданий, имеют ряд положительных отличий и преимуществ. Вчастности: компактность хранения в памяти компьютера или на дискете, гипертекстовые возможности, мобильность, тиражируемость, возможность оперативного внесения изменений и дополнений, удобство пересылки по электронной почте. Это автоматизированная обучающая система, которая включает в себя дидактические, методические и информационно-справочные материалы по учебной дисциплине, а так же программное обеспечение, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ позволяет комплексно использовать их для самостоятельного получения и контроля знаний.

Компьютерные обучающие и контролирующие программы – программные средства учебного назначения, которые широко используются в образовательном процессе и позволяют:

§ индивидуализировать подход и дифференцировать процесс обучения;

§ контролировать обучаемого с диагностикой ошибок и обратной связью;

§ обеспечить самоконтроль и самокоррекцию учебно-познавательной деятельности;

§ моделировать и имитировать процессы и явления;

§ проводить лабораторные работы, эксперименты и опыты в условиях виртуальной реальности;

§ повысить интерес к процессу обучения, используя игровые ситуации и многое др.

Аудио – и видеоучебные материалы – записываются на магнитные носители, аудио – и видеокассеты и бывают представлены обучаемому с помощью магнитофона, видеомагнитофона или лазерных компакт-дисков CD-ROM.

Компьютерные системы обучения.

Применение компьютера как аппаратного средства характеризует его как совокупность оборудования и средств, обеспечивающих ввод-вывод, модификацию текстовой, графической аудио- и видеоинформации. Как универсальное ТСО компьютер способен выполнять функции книги, пишущей машинки, магнитофона, кино, видео и др. Эффективность компьютера как ТСО определяется типом процессора, размером и характеристикой памяти, звуко- и видеоадапторами и др.

Программное средство - это компьютерная программа учебного назначения. Такие программы бывают следующих типов:

□ автоматизированные системы обучения (АСО) - компьютерные учебники, программный пакет, обеспечивающий возможность самостоятельно освоить учебный курс или его большой раздел;

□ лабораторные практикумы (ЛП) - программа, служащая для проведения наблюдений, их численного и графического представления, исследования различных объектов на практике;

□ тренажеры (TP) - программы, используемые для отработки и закрепления технических навыков при решении задач, выполнения упражнений;

□ контролирующие программы (КП) - программы, предназначенные для проверки (и оценки) качества знаний обучающихся;

□ справочные системы (СС) - программы, предназначенные для хранения и предъявления обучаемому разнообразной учебной справочной информации;

□ компьютерные игры (КИ) по назначению делятся на два класса: деловые (подражание жизненным ситуациям) и соревновательные.

□ мультимедиа (от англ. multimedia - многокомпонентная среда) - программы, позволяющие использовать текст, графику, видео и мультипликацию в интерактивном режиме и тем самым расширяющие область приме-нения компьютера в учебном процессе.

В условиях мультимедиаобразовательных технологий имеются уникальные возможности для стимулирования и поддержания высокого уровня познавательного интереса и развития творчества учащихся на основе обновляющихся форм и методов обучения. В числе таких форм могут быть телемосты, деловые и ролевые игры, выставки творческих достижений учащихся, КВН, турниры ораторов, интеллектуальные аттракционы, поэтические вечера, дискуссионные клубы и др.

Технические средства предъявления информации (ТСПИ).

Технические средства обучения (ТСО) - совокупность технических устройств и дидактических материалов, используемых в учебном процессе в качестве средства повышения эффективности обучения.

Схема применения ТСО выглядит следующим образом.

Технические средства предъявления информации (ТСПИ), обеспечивающие прямой канал передачи.

Технические средства контроля, обеспечивающие канал обратной передачи.

Технические средства управления обучением (ТСУО), обеспечивающие весь замкнутый цикл управления. Последний может замыкаться «через преподавателя» (например, при работе под его руководством в автоматизированном классе) или через техническое устройство (компьютер).

ТСПИ делятся на три группы (в зависимости от восприятия):

1. Слуховые или аудиосредства.

2. Зрительные или визуальные средства.

3. Аудиовизуальные средства.

При выборе того или иного ТСПИ, внимание обращают на содержательное и смысловое различие учебных материалов, а также, какое из средств, в каждой конкретной ситуации полнее и лучше реализуют дидактические функции.

К первой группе стоит отнести все звуковые технические устройства, способные записывать и воспроизводить аудиоинформацию, а также микрофоны, предназначенные для усиления речи.

К визуальным средствам относятся технические устройства, воспроизводящие информацию на собственном экране либо другой подготовленной поверхности для последующего ее зрительного восприятия. Источником информации могут быть любые электронные носители и материалы сети интернет, в случае, если она представляется посредством воспроизведения на экране персонального компьютера, планшета, мобильного устройства (а также с помощью проектора), либо в виде диафильмов и слайдов (в случае использования диапроекторов и графопроекторов).

Аудиовизуальные устройства - специализированные технические комплексы, позволяющие воспроизводить одновременно связанный друг с другом аудио- и визуальный ряд. В качестве источников информации используются электронные носители, материалы сети интернет, а также телевидение.

Кроме того можно выделить группу устройств, позволяющих интерактивно взаимодействовать с информацией.

История появления программ компьютерного обучения

Компьютерные технологии обучения в педагогике появились с появлением промышленных компьютеров в образовательных учреждениях. Первой обучающей системой на основе мощной ЭВМ фирмы Control Data Corporation была система Plato, разработанная в США в конце 1950-х гг., которая развивалась в течение 20 лет. Массовым создание и использование обучающих программ стало с начала 1980-х гг. с появлением и широким распространением персональных компьютеров. С тех пор применение ЭВМ для математических расчетов было оттеснено на второй план, а основным их применением стали образовательные функции и обработка текстов и графики.

С появлением примеров программ компьютерного обучения к их созданию приступило огромное количество педагогов, в основном специалистов по техническим наукам. В разрабатываемых программах реализовывался практический опыт преподавания конкретных дисциплин с помощью персональных компьютеров. В силу того, что педагоги-теоретики долгое время не принимали участие в разработке принципов этого нового направления в обучении, до сих пор нет общепризнанной психолого- педагогической теории компьютерного обучения. Таким образом, компьютерные обучающие программы создаются и применяются без необходимого учета принципов и закономерностей обучения.

Возможности компьютерных обучающих систем

Современный персональный компьютер может находить применение в обучении практически всем обучающим дисциплинам.

Возможности персонального компьютера в обучающей деятельности состоят в:

• интерактивном (диалоговом) режиме работы;
• «персональности» (небольшие размеры и доступная стоимость, которые позволяют обеспечить компьютерами учебный класс);
• высоких графических и иллюстративных возможностей;
• простоте управления;
• легкость регистрации и хранения информации о процессе обучения учащегося;
• возможность копирования и размножения обучающих программ.

При использовании персонального компьютера в качестве обучающего средства, его технические возможности:

• активизируют учебный процесс;
• индивидуализируют обучение;
• смещают акценты от теоретических знаний к практическим;
• повышают наглядность в предъявлении материала;
• повышают интерес учеников к обучению.

Диалоговый характер работы компьютера и его персональность позволяет активизировать обучение. При традиционном классном обучении на уроке активно работает 20–30% учащихся. При обучении в компьютерном классе работа с компьютерной обучающей программой стимулирует учеников к деятельности и позволяет контролировать ее результаты.

При организации компьютерного обучения каждый ученик может выбирать подходящий для него темп обучения. Для более глубокого и тонкого учета индивидуальных особенностей учащихся разработаны компьютерные программы, с помощью которых ведется обучение – педагогические программные средства (ППС):

• проведение начального теста дает возможность программе определить уровень обученности ученика, что позволяет соответственно этому уровню предлагать теоретический материал, вопросы и задачи, подсказки и помощь;
• легкий (базовый) уровень позволяет обучить слабых учеников, изложить теоретические сведения максимально упрощено, представить легкие вопросы и задачи, помощь имеет вид прямой подсказки;
• сложный уровень для обучения сильных учеников: теория излагается углубленно, предлагается решение творческих задач, которые требуют изобретательности и интуиции, помощь имеет вид наводящего на правильный путь сообщения.

Между легким и сложным уровнем обучающая программа может учитывать более тонкое деление подготовленности учащихся.

Определение 1

Компьютерные обучающие системы (КОС) – это специально разработанные программные модули, которые применяются в образовательном процессе и предназначены для управления познавательной деятельностью обучаемого, формирования и совершенствования его профессиональных знаний, умений и навыков.

Виды компьютерных обучающих систем

Существуют следующие виды КОС:

Интерактивная обучающая система – это компьютерная программа, которая предназначена для обучения и проверки знаний обучаемого в диалоговом режиме с применением современных средств компьютерного дизайна и технологии мультимедиа.

Интерактивная обучающая система может работать в нескольких режимах:

• Обучение – предоставляет учебно-теоретический материал, оснащенный рисунками, схемами и видеофрагментами. В конце каждого раздела размещаются контрольные вопросы.
• Экзамен – режим проверки усвоения полученного материала, формирование оценки;
• Помощь – сведения об обучающей системе;
• Лектор – формирование преподавателем демонстрационного блока из рисунков, фотографий, видеофрагментов, которые входят в обучающую систему;
• Статистика – вывод информации об успеваемости обучаемого при работе с обучающей системой.

1. Тренажер-имитатор – компьютерная обучающая программа, которая моделирует технологические ситуации при работе технологического оборудования и которые требуют управляющих воздействий персонала.

   Тренажеры-имитаторы также могут работать в нескольких режимах:

   • Навыки работы – предназначен для обучения управлением имитируемым технологическим оборудованием. Сначала все действия выполняются Мастером, а затем предполагается их самостоятельное повторение.
   • Обучение – происходит управление технологическим оборудованием с целью приведения технологических параметров к нужному значению.
   • Экзамен – для выполнения тех же технологических задач, что и в режиме Обучение, но без помощи Мастера и с ограничением по времени.
   • Помощь – сведения о работе с тренажером-имитатором.

   Преимущества тренажеров-имитаторов:

   • максимально приближены к реальной обстановке при использовании графического 3D-моделирования технологических объектов и полномасштабного математического моделирования всех физико-химических процессов;
   • дают возможность задавать и корректировать управляющие действия, контролировать все параметры по показаниям приборов на экранах дисплеев на технологической установке в лаборатории;
   • предоставляют возможность выполнять учебно-тренировочную задачу с помощью Мастера, подсказывающего следующее действие;
   • выполнение анализа действий ученика с выведением оценки каждого действия и протокола решения учебно-тренировочной задачи.

2. Обучающие-контролирующие системы и автоматизированные системы контроля знаний.

3. Электронный учебник.
4. Интерактивный учебный видеофильм.

Интерактивная обучающая система и тренажер-имитатор обладают максимальной информативностью, которая позволяет достичь наибольшей эффективности преподавания материала. С их помощью можно организовывать обучение и осуществлять контроль за результатом использования.

Замечание 1

Компьютерные обучающие системы стали обязательным компонентом учебного процесса, в связи с чем возникает все больше вопросов по их использованию. Особенно это касается краткосрочного обучения. Дистанционное обучение с помощью сетей Интранет и Интернет предоставляет учащимся использовать обучающие системы самостоятельно, при этом промежуточный и итоговый контроль за усвоением материала может проводится в традиционном очном режиме непосредственно на аудиторных занятиях с преподавателем.

Преимуществом использования компьютерных обучающих систем в учебном процессе является предоставление возможности оперативной переработки их содержимого, что соответствует высокому темпу технического прогресса и модернизации оборудования.

Существует большое многообразие компьютерных систем обучения по функциональному назначению и техническому исполнению. Однако общим для всех является их состав: любая компьютерная система содержит в комплексе как аппаратные, так и программные средства (схема 4). Для реализации КО требуется две части: информационно-вычислительная техника (аппаратные средства) и программное обеспечение - набор программ разного назначения.
Программное обеспечение - мозг системы. Это управляющая среда, которая в зависимости от возникающей ситуации адекватно реагирует на действия обучаемого. Компьютерная программа учебного назначения - это любое программное средство, специально разработанное для применения в обучении. Выше были охарактеризованы основные типы программ по их дидактическому назначению.
Уровень компьютерной системы обучения в равной степени определяется не только программой, но и аппаратной составляющей. Под аппаратурой понимается ЭВМ как совокупность оборудования и средств, обеспечивающих ввод-вывод, модификацию текстовой, графической, аудио- и видеоинформации. Основными компонентами аппаратуры являются тип процессора, тип шины (магистрали), размер и характеристики памяти, параметры внешних носителей информации, звуковые адаптеры, видеоадаптеры, периферия.
В настоящее время в развитии аппаратных средств открылось «второе дыхание»: появляются принципиально новая компьютерная техника, различные конфигурации технических и компьютерных средств. Одним из перспективных направлений в этом плане является использование компьютера как универсального комплексного технического средства, способного выполнять функции книги, пишущей машинки, магнитофона, радио, кино, видеостенки, видеодоски и др.
ЭВМ, которые используются в учебном процессе, должны быть надежными и обеспечивать решение всех задач, встречающихся в учебных курсах. Они могут иметь разное быстродействие и память, но должны обеспечивать высокую степень готовности. Последнее чрезвычайно важно, так как даже частичный отказ может привести к срыву учебного процесса.
Интенсивное развитие микроэлектроники привело к значительному расширению возможностей и одновременному удешевлению вычислительной техники. Это обеспечивает ее повсеместное распространение. Теперь персональные компьютеры стали действительно персональными в полном смысле этого слова. Они уверенно входят в школьную и повседневную жизнь, как когда-то радио и телевизоры.
Можно назвать несколько причин успеха персональных компьютеров. Одна из главных - простота использования, обеспеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером, удобных и понятных интерфейсов программ (меню, подсказки, «помощь» и т.д.). Возможность индивидуального взаимодействия с компьютером без каких-либо посредников и ограничений - это другая причина. В качестве «технических» причин выделим следующие. Во-первых, относительно высокие возможности по переработке информации (типичная скорость - несколько десятков миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти - от нескольких Мбайт до сотен Мбайт, емкость жестких дисков - до десятков Гбайт). Во-вторых, высокая надежность и простота ремонта, которые основаны на интеграции компонентов компьютера. В-третьих, возможность расширения и адаптации к особенностям применения компьютеров: один и тот же компьютер может быть оснащен различными периферийными устройствами и мощными системами для разработки нового программного обеспечения.
Нынешнее состояние компьютерных систем обучения характеризуется противоречивыми тенденциями. С одной стороны, колоссальный рост числа компьютеров, используемых в обучении, а с другой- их несовместимость. Например, приобретая ту или иную модель компьютера, школа не всегда может воспользоваться программным обеспечением, предназначенным для других моделей. Современное состояние компьютерного обучения имеет большой разрыв в качестве обучающих программ; рынок наводнен примитивными программами, которые не повышают эффективность обучения, а нередко дают и отрицательный результат.
Развитие техники идет колоссальными темпами; появляются разновидности компьютерного обучения с привлечением автоматизированных обучающих систем (АОС). Работа над системами ведется во многих научно-педагогических центрах.
Следует различать компьютерные системы обучения автономного режима и сетевые (дистантные).
Когда обучаемый расположен в непосредственной близости от компьютера как источника знаний - в этом случае говорят о системе обучения, работающей в автономном режиме. Совершенно новые перспективы открывают для КО телекоммуникационные сети и интеллектуальные обучающие системы (ИОС), Объединение таких систем и сетей уже сегодня позволяет создавать как локальные вычислительные сети (ЛВС), так и глобальные системы дистанционного образования.
Основной мотивацией усилий по разработке ИОС является желание ускорить процесс обучения за счет целенаправленного, методически грамотного курса, использующего современные достижения педагогов, и неявного стремления снизить затраты на образование, сделать его унифицированным и независимым от квалификации педагога.
Существует большое разнообразие ЛВС, построенных по различным принципам и структурам. Они позволяют коллективно использовать периферийное оборудование (принтеры, плоттеры, жесткие диски большой емкости), дорогостоящее лицензионное, а также программное обеспечение. Но не эти преимущества являются первостепенными. Основное - необходимость рационального использования аппаратных средств. Имеющийся парк персональных компьютеров, как правило, пополняется лишь единицами новых. В результате оказывается большое их разнообразие, имеющее различные графические и другие возможности. ЛВС позволяет с минимальными затратами модернизировать устаревшие компьютеры, а следовательно, более экономно расходовать средства.
Самое значительное преимущество ЛВС заключается в возможности использования практически неограниченного объема информации глобальной компьютерной сети под названием INTERNET (ИНТЕРНЕТ). ИНТЕРНЕТ - это уникальное средство доступа к информации на мировом уровне по разным сферам деятельности человека- экономике, технике, науке, культуре, образовании. База данных ИНТЕРНЕТА используется для ознакомления с новейшими зарубежными публикациями, каталогами фирм-производителей современной компьютерной продукции и т.д., что особенно актуально в условиях сокращающегося потока традиционных носителей информации. ИНТЕРНЕТ - это перспективное средство дистанционного образования.
В настоящее время интенсивно разрабатываются автоматизированные заочные (дистантные) компьютерные системы обучения, в том числе и на основе ИНТЕРНЕТА. Изучение наук в этом случае реализуется посредством общения обучающегося заочно, через компьютерную сеть не только с компьютером, но и с преподавателем, напрвляющим учебный процесс. Здесь успех в значительной степени зависит от модератора (преподавателя, курирующего учебный процесс). Он обеспечивает успешное начало, обучение и помощь на начальной стадии, поддержку в разработке, развитии и завершении темы.
Сетевые компьютерные обучающие системы позволяют индивидуальным пользователям, находящимся на своих рабочих местах или дома, иметь доступ не только к мощным академическим сетям, но и подсоединяться к новейшим сетевым (мультимедийным) средствам обучения. Производители последних разрабатывают продукт с высокой степенью стандартизации и совместимости, распространения его в масштабах всей национальной системы образовании. Современные локальные академические сети (ЛВС и другие) подключаются к национальным. Местные академические сети посредством баз данных и баз знаний обеспечивают широкий спектр учебного материала и учебных пособий.
Укажем некоторые приоритетные направления в развитии компьютерных сетей:
1) локальные и региональные сети ЭВМ;
2) электронная почта;
3) телеконференции;
4) электронные журналы;
5) распределение базы данных;
6) электронные библиотеки;
7) экспертные системы;
8) настольные издательские системы;
9) электронные учебники;
10) обучающие системы на основе мультимедиаподхода (при лекционной форме обучения) и др.
Аппаратные и программные средства в компьютерных системах обучения тесно взаимосвязаны между собой, об этом можно судить по, признаку классификации обучающих программ на три уровня. При работе с программами первого уровня обучаемый читает текст на экране монитора, который прерывается контрольными вопросами. На них нужно ответить, выбрав правильный ответ из нескольких предложенных.
Учебные программы второго уровня уже предполагают возможность использования двухмерной графики, простого звукового ряда, логического ответа обучаемого. В этом случае формы представления информации на экране - текстовая и графическая.
Учебные программы третьего уровня представляют информацию в трехмерной компьютерной графике, со звуко- и видеорядом. Одновременное использование различных средств представления информации и обозначают термином «мультимедиа». Информация на компьютере может быть представлена в виде печатного текста, озвученного текста, таблицы, графика, диаграммы, карты, фотографии, картины, мультипликационного или видеофрагмента. Разнообразие форм представления и неограниченные объемы информации, возможность многократного обращения и повторения одного и того же материала, установления индивидуального темпа работы, «дружелюбная» форма общения и другие характеристики компьютера делают его незаменимым средством обучения по любой дисциплине.
Опыт применения мультимедиа в системе образования выявил главные преимущества этой системы, которые развиваются по мере совершенствования как аппаратных, так и программных средств. Они состоят в наличии точек разветвления в программе, что позволяет обучаемым регулировать процесс восприятия информации, либо вернуться назад для повторения материала, либо перейти к любой другой точке разветвления. Чем больше таких точек, тем выше интерактивность программы и ее гибкость в процессе обучения. Другое важнейшее преимущество - аудио-сопровождение (стерео- и квадро) учебной информации. Еще более эффективным является сочетание аудиокомментариев с видеоинформацией или анимацией. Значительно повышает качество восприятия информации музыкальное сопровождение учебного процесса.
По мнению ведущих экспертов в этой области, системы обучения на мультимедиа совершенствуются в двух направлениях: как по линии программных средств, так и аппаратных. Уже сейчас многие производители персональных компьютеров включают в конфигурацию как стандартную периферию голосовые синтезаторы и всевозможные адаптеры.
Поток мультимедийных материалов, имеющихся сейчас в ИНТЕРНЕТЕ, становится все более мощным, эффективным средством образования. ИНТЕРНЕТ дает шанс общаться через мировую компьютерную сеть, обсуждать результаты научного поиска на постоянно действующих семинарах, проводимых периодически конференциях без выезда на место их проведения и многое другое. Огромный опыт применения мультимедиа накоплен в западной системе образования.
Однако существуют проблемы, которые в определенной мере препятствуют прогрессу в этой области в ряде стран, в том числе и в Беларуси. Доступ в ИНТЕРНЕТ все еще очень дорог. Достаточно сложно использовать модем для того, чтобы связаться с удаленным сервером, компьютер не подключен в локальную сеть. Для того, чтобы загрузить графику, аудио- и видеофайлы, требуется высокоскоростной компьютер и сеть. Те, у кого компьютеры устаревшей конфигурации, могут испытывать неудобства в работе из-за того, что загрузка файлов, доступ к ИНТЕРНЕТ осуществляются очень медленно. Работа в системе Web обычно требует большого количества памяти ЭВМ и некоторые компьютеры приходится модернизировать или заменять для того, чтобы пользоваться нужными программами (например, Mosaic или Netscape).
Компьютерные технологии развиваются очень быстро и, видимо, в скором времени как компьютеры, так и программное обеспечение станут достаточно дешевыми и скорость передачи информации в сети значительно увеличится. Все это будет способствовать беспрепятственному доступу к международной сети преподавателей, студентов, школьников и, в результате, - более эффективному их обучению.

Современные условия развития образовательной системы Российской Федерации предполагают модернизацию технологии обучения в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта третьего поколения. Ключевым критерием качества обучения студентов становится их компетентность в различных сферах будущей деятельности. Для подготовки специалиста, отвечающего современным требованиям, необходимо внедрять в процесс обучения новые педагогические технологии с применением современных компьютерных и мультимедийных средств.

Технологические основы разработки компьютерных обучающих систем базируются на идеях, взятых из различных областей науки:

Из теории управления используются системный подход, алгоритмизация действий, формализация функций, непрерывный контроль выполнения действий, обратная связь.

Из психологии следует выделить подход к формированию умственной деятельности через внешние воздействия - явление интериоризации, учет индивидуальных особенностей обучаемого.

Из педагогики можно отметить личностно-деятельностный подход к обучению; детализацию и

пошаговую подачу материала; рациональное сочетание индивидуальных, групповых (малых групп) и коллективных форм организации обучения; видоизменение роли преподавателя.

Разработка технологии создания компьютерных обучающих систем преследует цель выявления общих закономерностей с целью использования на практике наиболее эффективных и экономичных производств компьютерных средств обучения.

Разработанная технология создания компьютерных обучающих систем позволяет получить следующие результаты:

Создание технических условий для снижения сроков разработки, улучшения качества и надежности программ обучения и контроля;

Создание предметно-независимых компьютерных обучающих систем, позволяющих преподавателю, не

являющемуся специалистом в области программирования, осуществлять подготовку компьютерных курсов обучения и контроля, авторское сопровождение и обновление материала;

Предоставление возможности организационного и методического обеспечения самостоятельной работы обучающегося и формирования навыков самообразования.

При разработке компьютерных обучающих систем необходимо выделить два самостоятельных направления: разработка, непосредственно, компьютерной программной системы и разработка обучающего материала.

Разработка компьютерной программной системы включает следующие этапы:

Моделирование познавательной деятельности обучающегося с учетом разного уровня подготовленности, необходимости интерактивной работы и индивидуального темпа обучения;

Моделирование поисковой деятельности обучающегося, раскрывающей современные возможности средств компьютерной техники, средств телекоммуникационной связи и нарастающего объема информационных ресурсов;

Непосредственная разработка компьютерной программы или инструментальной программной среды для подготовки автоматизированных курсов обучения и контроля с учетом дидактических возможностей современной компьютерной техники;

Испытание программы с позиции проверки ее работоспособности и достижения запланированных результатов обучения;

Доводка, корректировка алгоритма программы и программного кода.

Разработка обучающего материала для компьютерных обучающих систем должна решать следующие задачи:

обоснование целесообразности применения компьютера для изучения конкретного учебного материала;

Рассмотрение конкретной темы, при изучении которой использование компьютера позволяет расширить знания о предмете, узнать новые свойства объекта, наблюдать развитие процесса в условиях, недоступных для реализации в обычном виде;

Осуществление глубокого структурирования, детального изучения дидактических компонентов обучающего материала, обеспечение ссылок при обращении к другим разделам предмета;

Наличие различных обучающих заданий, отличающихся по целям, структуре, последовательности, сложности и формам представления;

При внедрении компьютерных обучающих систем в образовательный процесс следует обратить внимание не только на разработку моделей организации групповых занятий, но и на разработку рекомендаций для преподавателя, реализующего новые функции автоматизированного обучения, и для студентов, которые получают новые возможности при организации самостоятельной работы и самообразовании. Также важным является разработка методики совершенствования компьютерных обучающих систем на основании непрерывного мониторинга эффективности работы обучающихся в новой образовательной среде.

Принципы, обеспечивающие развитие компьютерных технологий обучения, можно разделить на четыре группы: психолого-педагогические, дидактические, технологические и организационно-коммуникативные.

Рассмотрим психолого-педагогические принципы развития компьютерных обучающих систем:

1.Принцип проявления интереса к обучению – это принцип, основанный на внутренней потребности личности к развитию. Компьютерные технологии обучения воздействуют на внешние рецепторы мыслительной деятельности, усиливая мотивацию обучающегося в достижении учебных и познавательных целей.

2. Принцип индивидуализации обучения. Этот принцип позволяет обеспечить организацию управления познавательной деятельностью с учетом индивидуальных особенностей обучающегося с учетом индивидуальных особенностей обучающегося(скорость и тип мышления, уровень его способностей и начальной подготовленности в данном предмете изучения).

3. Принцип поисковой активности обучающегося. Приобретение новых знаний в процессе поиска информации позволяет решать главную задачу педагогики - научить обучающегося учиться.

4. Принцип личной ответственности направлен на реализацию задач самостоятельной работы обучающегося.

5. Принцип самооценки и самореализации. При использовании компьютерных технологий обучения реализуются индивидуальные качества обучающегося: самоутверждение, способность к самоконтролю и самостоятельной познавательной деятельности.

6. Принцип объективности оценки результатов обучения. Объективность оценки учебных достижений обеспечивается следующими факторами. Стандартизация программ обучения и контроля, индивидуальность и независимость прохождения обучения и процедуры контроля, исключение субъективных факторов в процессе обучения и контроля со стороны преподавателя.

7. Принцип непрерывности процесса образования. Технологии компьютерного обучения способствуют развитию такого важного качества обучающегося, как необходимости непрерывного повышения своего культурно-образовательного уровня в течение всей жизни. Эту педагогическую задачу решают технологии дистанционного обучения.

Наиболее важными дидактическими принципами развития компьютерных обучающих систем являются следующие:

1. Принцип целостности обучения. Основные составляющие этого методологического принципа: подходы к обучению и взаимодействию обучающего и обучающегося; принцип целостности обучения, принцип иерархии познания; принцип единства обучающей и учебной деятельности.

2. Принцип научности компьютерных технологий обучения реализуется непосредственно при их использовании, так как современное развитие информационных, компьютерных и коммуникационных технологий происходит благодаря внедрению научных достижений.

3. Принцип иерархичности структуры целей и содержания изучаемого материала. Это принцип вытекает из иерархичности процесса познания, требующего многоуровневого изучения объекта.

4. Принцип формализации. Разработка методов формализации и представления учебного материала при

компьютерном обучении позволяет достичь однозначности, компактности и технологичности любого обучающего материала, заданий для компьютерного контроля.

5. Принцип наглядности и доступности. Использование возможностей мультимедийных компьютерных технологий подготовки демонстрационного материала на основе использования разных сред (статической и динамической графики, анимации, аудиосред, сред моделирования и т.д.) позволяет значительно повысить наглядность изучаемых явлений, процессов и объектов.

6. Принцип свободных траекторий обучения. Возможность построения технологии разноуровневого и многоуровневого обучения, применение интерактивного режима работы компьютерных систем позволяют предложить гибкие обучающие системы.

7. Принцип связи теории и практики. Гиперссылки позволяют связать теоретический и практический материалы, предоставив обучаемому возможность обращения к необходимой теоретической информации при выполнении практических заданий и, наоборот, закрепления теоретического материала через практические примеры.

1. Принцип системности. Принцип системного подхода определяет методологию компьютерных технологий обучения, которая опирается с одной стороны на дидактику, психологию и социологию, а с другой стороны на теорию управления, информатику, системотехнику, эргономику, дизайн и ряд других областей науки и техники.

2. Принцип моделирования учебных действий обучающегося в компьютерной среде, моделирования изучаемых явлений и процессов.

3. Принцип опосредованности общения основных субъектов образовательного процесса с помощью создания компьютерной среды и коммуникационных технологий, обеспечивающих возможность работы в on- и off-line режимах.

4. Принцип интерактивности обучения обеспечивается с помощью специальных средств и оперативной обратной связи компьютерной системы обучения на действия всех субъектов образовательного процесса.

5. Принцип адаптивности алгоритмов управления учебной деятельностью обучающегося обеспечивает учет индивидуальных особенностей обучающегося.

6. Принцип открытости системы к подключению других систем и модулей. Этот принцип позволяет вести непрерывное совершенствование компьютерных систем обучения как технологической основы современного обучения.

7. Принцип вариативности позволяет создавать технологическую оболочку, в которой возможно непрерывное обновление учебной информации, рекомендаций по выполнению обучающих заданий и другое.

В завершении рассмотрены организационно-коммуникативные принципы развития компьютерных обучающих систем:

1. Принцип свободного доступа к информационному материалу.

2. Принцип территориальной и временной независимости при организации обучения.

3. Принцип широкой аудитории обучения.

5. Принцип индивидуальности и коллективности при организации обучения.

6. Принцип взаимодействия субъектов образовательного процесса в on- и off-line режимах.

7. Принцип интегрированности образовательных ресурсов и средств обучения в единое информационное и образовательное пространство.

Рассмотренные основы компьютерных технологий обучения позволяют сформулировать комплекс задач, решение которых является обязательным условием создания оптимальных компьютерных обучающих систем.

Использование компьютерных обучающих систем способствует формированию информационно-коммуникационной компетенции обучаемых, развитию их познавательных навыков, творческого мышления, умения самостоятельно оценивать и конструировать полученные знания, уверенно ориентироваться в информационном пространстве. Компьютерные и мультимедийные средства предоставления учебного материала также позволяют компенсировать недостаточное материальное оснащение специальных кабинетов и лабораторий.

Список литературы

1. Баранов, С.А., Голодков, Ю.Э., Демаков, В.И., Ларионова, Е.Ю., Кургалеева, Е.Е. «Особенности методики обучения с использованием современных информационных технологий» // Вестник ВСИ МВД России. – ФГКОУ ВПО ВСИ МВД России, 2014. – №3 (70). – С. 47–54.

2. Красильникова, В.А. Использование информационных и коммуникационных технологий в образовании: учебное пособие / В.А.Красильникова.–Оренбург: ОГУ, 2012. - 291 с.

3. Кургалеева, Е.Е. Роль информационных технологий в становлении субъектной позиции курсанта вуза МВД при изучении дисциплин информационно-правового цикла // Вестник Восточно-Сибирской государственной академии образования: серия «Педагогические науки»; ВСГАО. – Иркутск: Изд-во Иркут. Гос. Ун-та, 2013. – Вып. 18. – С.57-59.