Беляев М. - Создание 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 информационных и телекоммуникационных технологий в учебном процессе может быть достигнута за счет разработки и применения многофункциональных образовательных электронных изданий, 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.
Многофункциональные ОЭИ позволяют:
- организовать разнообразные формы деятельности обучаемых по самостоятельному извлечению и представлению знаний;
- применять весь спектр возможностей современных информационных технологий в процессе выполнения разнообразных видов учебной деятельности, в том числе, таких как регистрация, сбор, хранение, обработка информации, интерактивный диалог, моделирование объектов, явлений, процессов, функционирование лабораторий (виртуальных, с удаленным доступом к реальному оборудованию) и др.;
- использовать в учебном процессе возможности технологий мультимедиа, гипертекстовых и гипермедиа систем;
- диагностировать интеллектуальные возможности обучаемых, а также уровень их знаний, умений, навыков, уровень подготовки к конкретному занятию;
- управлять обучением, автоматизировать процессы контроля результатов учебной деятельности, тренировки, тестирования, генерировать задания в зависимости от интеллектуального уровня конкретного обучаемого, уровня его знаний, умений, навыков, особенностей его мотивации;
- создавать условия для осуществления самостоятельной учебной деятельности обучаемых, для самообучения, саморазвития, самосовершенствования, самообразования, самореализации;
- работать в современных телекоммуникационных средах, обеспечить управление
информационными потоками.
Основными видами компьютерных средств учебного назначения, которые могут рассматриваться как компоненты ОЭИ, являются:
- сервисные программные средства общего назначения,
- программные средства для контроля и измерения уровня знаний, умений и навыков обучающихся,
- электронные тренажеры,
- программные средства для математического и имитационного моделирования,
- программные средства лабораторий удаленного доступа и виртуальных лабораторий,
- информационно-поисковые справочные системы,
- автоматизированные обучающие системы (АОС),
- электронные учебники (ЭУ),
- экспертные обучающие системы (ЭОС),
- интеллектуальные обучающие системы (ИОС),
- 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 предметноориентированные 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 ЪбумажномуЛ 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.
Указанные выше, а также многие другие существовавшие ранее и специально разработанные определения содержатся в приведенном в приложении к Концепции словаре основных терминов, используемых в тексте Концепции и имеющих непосредственное отношение к созданию ОЭИ.
Технология отбора содержания и разработки ОЭИ опирается на условное разделение совокупности усваиваемых знаний, умений, навыков (ЗУН) на две части: артикулируемую и неартикулируемую. Артикулируемая часть ЗУН может быть представлена в виде информации и передана обучающимся с помощью электронных средств обучения декларативного типа.
Неартикулируемая часть ЗУН представляет собой различные формы личностного опыта (умения, интуицию, навыки), которые могут быть сформированы у обучающихся в ходе их самостоятельной деятельности по решению учебных задач при поддержке электронных средств обучения процедурного типа.
Благодаря специфике своего определения, ОЭИ существенно повышают качество визуальной и аудиоинформации, она становится ярче, красочнее, динамичнее. Огромными возможностями обладают в этом плане современные технологии мультимедиа.
Кроме того, при использовании ОЭИ в обучении коренным образом изменяются способы формирования визуальной и аудиоинформации. Если традиционная наглядность обучения подразумевала конкретность изучаемого объекта, то при использовании компьютерных технологий становится возможной динамическая интерпретация существенных свойств не только тех или иных реальных объектов, но и научных закономерностей, теорий, понятий.
Использование ОЭИ в учебном процессе педагогически целесообразно в силу следующих основных принципов:
- ОЭИ наполнены содержанием, которое наиболее эффективно может быть усвоено только с помощью данной информационной технологии;
- каждое новое ОЭИ позволяет педагогам достигать достаточно высокой относительной эффективности использования ОЭИ в учебном процессе. Это означает, например, что время усвоения учебного материала, формирования определенных умений и навыков при использовании нового ОЭИ (без потери качества) меньше, чем с использованием традиционных методов обучения, а уровень усвоения учебного материала не ниже того, что достигается при помощи традиционных методов;
- ОЭИ содержат значительно большее количество информации, в том числе в аудио-, видео- или другой форме, недоступной для традиционных образовательных изданий, которое обеспечивает и новый уровень образования с недостижимым ранее качеством;
- использование ОЭИ обеспечивает достижение учебных целей и задач, стоящих перед обучением и органически вписывается в учебный процесс.
Внедрение ОЭИ в учебный процесс происходит в соответствии с двумя основными направлениями. ОЭИ, внедряемые согласно первого направления, включаются в учебный процесс в качестве ЪподдерживающихЛ 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.
Классификация ОЭИ
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.
Применительно к системе обучения в целом, можно разделить ОЭИ на следующие виды:
- ОЭИ, предназначенные для использования в традиционной системе обучения в соответствии со стандартами и программами Министерства образования РФ по данному учебному предмету (предметной области);
- ОЭИ, предназначенные для факультативной работы, углубления знаний по предмету;
- ОЭИ - домашние репетиторы;
- ОЭИ, контролирующие и оценивающие результаты учебной деятельности;
- ОЭИ справочного и энциклопедического характера.
ОЭИ, предназначенные для использования в традиционной системе обучения могут включать все типы программных средств. При этом традиционная система обучения предоставляет широкие возможности для использования ОЭИ в самостоятельной работе учащихся.
ОЭИ, предназначенные для факультативной работы и углублению знаний по предмету во многом схожи с ОЭИ, нацеленными на использование в традиционной системе обучения. Основное отличие заключается в содержании учебного материала, который может выходить за рамки стандартов и программ Министерства образования РФ.
По своему методическому назначению ОЭИ и их компоненты можно классифицировать на:
- обучающие (сообщают знания, формируют умения, навыки учебной или практической деятельности, обеспечивая необходимый уровень усвоения),
- тренажеры (предназначены для отработки разного рода умений и навыков, повторения или закрепления пройденного материала),
- контролирующие (предназначены для контроля или самоконтроля уровня овладения учебным материалом),
- информационно-поисковые и информационно-справочные (сообщают сведения, формируют умения и навыки по систематизации информации),
- демонстрационные (визуализируют изучаемые объекты, явления, процессы с целью их исследования и изучения),
- имитационные (представляют определенный аспект реальности для изучения его структурных или функциональных характеристик),
- лабораторные (позволяют проводить удаленные эксперименты на реальном оборудовании),
- моделирующие (позволяют моделировать объекты, явления, процессы с целью их исследования и изучения),
- расчетные (автоматизируют различные расчеты и другие рутинные операции),
- учебно-игровые (предназначены для создания учебных ситуаций, деятельность обучаемых в которых реализуется в игровой форме),
- игровые (предназначены для организации досуга, развивающие память, реакцию, внимание и другие качества).
ОЭИ можно разделить на группы в зависимости от формы организации занятия, на которых наиболее целесообразно применение данного вида ОЭИ. Различают ОЭИ, рекомендованные для применения в ходе проведения лекций, лабораторных занятий, практических занятий, научно-исследовательской работы, самоподготовки, курсового и дипломного проектирования, зачетов и экзаменов.
В соответствии с вышеназванными дидактическими приоритетами ОЭИ можно классифицировать по их дидактической нацеленности на формирование знаний, сообщение сведений, формирование умений, закрепление знаний, контроль уровня обученности, обобщение, совершенствование ЗУН. Такая градация может быть дополнена, благодаря учету при разработке оЭи, психологически обоснованной последовательности этапов познавательной деятельности, в числе которых:
- восприятие,
- осмысление и фиксация знаний,
- формирование личностного опыта (умений, навыков, профессионально-ориентированной интуиции),
- проектно-исследовательская и поисковая деятельность.
По отношению к ОЭИ может быть применена классификация программных средств, представленная в общероссийском классификаторе продукции ОК 005-93. Подкласс 50 7000 (Прикладные программные средства учебного назначения) классификатора ОК 005-93 включает в себя педагогические, обучающие, контролирующие, демонстрационные, досуговые, вспомогательные программные средства, а также программные средства для тренажеров, для моделирования, для управления учебным процессом, для создания программ учебного назначения, для профориентации и профотбора, для коррекционного обучения детей с нарушениями развития.
Образовательные электронные издания по характеру размещения на носителях подразделяются на:
- однотомные ОЭИ - электронное издания, выпущенные на одном машиночитаемом носителе;
- многотомные ОЭИ - электронные издания, состоящие из двух или более пронумерованных частей, каждая из которых представлена на отдельном машиночитаемом носителе;
- 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 Ъстимул-реакцияЛ. 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:
- локальное ОЭИ - электронное издание, предназначенное для локального использования и выпускающееся в виде определенного количества идентичных экземпляров (тиража) на переносимых машиночитаемых носителях;
- 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.
