Экономический факультет Кафедра прикладной информатики

Лекция 6. Специализированные авторские инструментальные среды (АИС) по предмету: «Педагогические программные средства» для студентов специальности – Профессиональное обучение (информатика, вычислительная техника и компьютерные технологии) Разработал доцент кафедры «Прикладная информатика» к.п.н., доцент Попова Марина Викторовна

План лекции: 1. Назначение и стандартные функции АИС 2. Пользователи, состав и варианты применения АИС. 3. Типовые сценарии учебной работы 4. Сценарии подготовки УМК.

Назначение и стандартные функции АИС В состав Авторских инструментальных сред (АИС) входят теоретические основы создания учебных мультимедиа комплексов (УМК), технология их подготовки и проблемно-ориентированные комплексы по различным учебным дисциплинам. Многие преподаватели в ряде учебных заведений используют методику и технологические инструментальные средства или, как часто называют подобные компьютерные программы, авторскую среду системы для своих учебно-методических разработок в сфере электронного обучения. УМК системы АИС, созданные в начале и середине 90-х годов, были подготовлены с помощью программного инструментария, работающего под управлением операционной системы MS DOS. И, хотя эти УМК и инструментарий под MS DOS продолжают использоваться до сих пор, со второй половины 90-х годов ведется работа по созданию и совершенствованию нового поколения программного инструментария и проблемно-ориентированных УМК на основе технологий мультимедиа и Интернет/интранет. В настоящее время используются типовые сценарии авторской среды АИС, работающей под управлением MS Windows 9x/2000/XP и ориентированной на создание УМК как для локального (на оптических компакт-дисках), так и сетевого (в Интернет/интранет) применения. Для описания сценариев используется объектно-ориентированный подход, базирующийся на нотации языка объектно-ориентированного моделирования UML.

Пользователи, состав и варианты применения АИС Пользователей авторской среды системы можно классифицировать на три основных группы: разработчики, преподаватели, учащиеся. Каждой группе соответствуют свои варианты использования программного инструментария (рис. 1). В состав авторской среды входят четыре программных подсистемы (Компоновщик УМК, Проигрыватель готовых УМК, Подсистема тестирования, Конвертор в HTML), электронный учебник по технологии подготовки УМК и подборка примеров-образцов (фрагментов) УМК.

Рисунок 1 - Диаграмма вариантов использования авторской среды системы

Типовые сценарии учебной работы УМК системы АИС предусматривают поддержку четырех основных этапов познавательной учебной деятельности (рис. 2): первоначальное знакомство с учебным материалом (его восприятие) по обычным печатным пособиям; осмысление и закрепление учебного материала с помощью электронного учебника, контроль знаний по теории с помощью подсистемы тестирования; формирование профессионально-ориентированных умений и навыков, развитие интуиции с помощью интеллектуальных тренажеров; проектно-исследовательскую учебную деятельность с помощью виртуальных учебных лабораторий и пакетов прикладных программ (ППП).

Рисунок 2 - Диаграмма основных вариантов учебной работы с УМК системы Теоретическая подготовка в УМК осуществляется с помощью электронных учебников (ЭУ) и подсистем тестирования. При работе с этими компонентами УМК реализуются три основных сценария электронного обучения: Просмотр теории, Тренаж по теории, Контроль. Основу сценария Просмотр теории составляет работа со структурированным учебным текстом и поясняющими его мультимедиа иллюстрациями. Экран компьютера делится на два основных окна (рис. 3). В левом (более узком по вертикали) окне размещается оглавление ЭУ, в правом - тексты его разделов. Навигация осуществляется перемещением курсора "мыши" по древовидному оглавлению. Оглавление всегда присутствует на экране, поэтому даже при детальной структуризации учебного материала обеспечивается целостность его восприятия.

Рисунок 3 - Типовая экранная форма электронного учебника при изучении теории В тексте могут быть определены гиперссылки (обычно выделяют цветом и подчеркивают) на различные мультимедиа объекты (поясняющие тексты, графические иллюстрации, анимации, аудио- и видеоклипы, подключаемые программы, html-страницы и т.п.). При активизации ссылки соответствующий объект загружается в дополнительное окно. Окна можно перемещать по экрану, уменьшать- увеличивать, сворачивать-разворачивать, запускать-останавливать (например, проигрывание видеоклипов) и выполнять ряд других манипуляций, типовых для Windows и его приложений.

Заметим, что возможность управлять мультимедиа объектами активизирует учебную деятельность учащихся. Учащийся может передвигать иллюстрации по экрану, размещая в наиболее удобном для него месте, компоновать их вместе с текстом, закрывать и вновь открывать, прочитывать текст, параллельно рассматривая нужные ему иллюстрации и т.п. Таким образом, создаются предпосылки для наиболее удобного, причем индивидуально для каждого учащегося, восприятия учебной информации. Сценарий Тренаж по теории, несомненно, самый важный этап работы с ЭУ, поскольку только в ходе собственной активной деятельности учащегося может быть достигнута главная дидактическая цель применения электронных учебников в обучении - осмысление учебного материала, его интериоризация (переход из внешнего плана во внутренний) и запоминание. Эта цель достигается в ходе интерактивного взаимодействия учащегося с различными объектами - компонентами учебного материала ЭУ (рис. 4). Для реализации такого взаимодействия можно использовать две простых, но достаточно эффективных сценарных схемы.

Заметим, что возможность управлять мультимедиа объектами активизирует учебную деятельность учащихся. Учащийся может передвигать иллюстрации по экрану, размещая в наиболее удобном для него месте, компоновать их вместе с текстом, закрывать и вновь открывать, прочитывать текст, параллельно рассматривая нужные ему иллюстрации и т.п. Таким образом, создаются предпосылки для наиболее удобного, причем индивидуально для каждого учащегося, восприятия учебной информации. Сценарий Тренаж по теории, несомненно, самый важный этап работы с ЭУ, поскольку только в ходе собственной активной деятельности учащегося может быть достигнута главная дидактическая цель применения электронных учебников в обучении - осмысление учебного материала, его интериоризация (переход из внешнего плана во внутренний) и запоминание. Эта цель достигается в ходе интерактивного взаимодействия учащегося с различными объектами - компонентами учебного материала ЭУ (рис. 4). Для реализации такого взаимодействия можно использовать две простых, но достаточно эффективных сценарных схемы. Первая схема предельно проста. После текста задания, которое учащемуся предлагается выполнить на бумаге или в уме, следует гиперссылка (например, "Комментарий к вопросу"). В этой гиперссылке можно "спрятать" правильный ответ, комментарий к нему, ссылку на теорию и т.п.

Во второй схеме тренажа применяются тесты с выборочными ответами. После ответа на вопрос и получения сообщения о его правильности учащийся может посмотреть правильный ответ, комментарий к ответу (например, ход решения задачи), полную теорию к вопросу из соответствующего раздела ЭУ. Сценарий Контроль используют для промежуточного или итогового тестирования уровня усвоения учебного материала. В подсистеме тестирования реализована форма тестовых заданий с выборочными ответами (рис. 5, 6). Рис. 4. Диаграмма взаимодействия с объектами ЭУ в сценарии Тренаж по теории

По окончании тестирования учащийся получает протокол тестирования, где он может увидеть количество набранных баллов, полученную оценку, перечень выполненных тестов. Для каждого теста предусмотрена возможность сравнить данный в ходе тестирования ответ с правильным ответом, что обеспечивает продолжение осмысления и закрепления учебного материала, начатого на этапе тренажа. Особенно это важно при промежуточном тестировании. Да и при итоговом тестировании, чтобы избежать недоразумений, особенно в случае неудовлетворительной оценки, целесообразно предъявлять учащемуся протокол контроля (см. рис. 6). Рис. 5. Диаграмма контроля взаимодействия с объектами подсистемы тестирования

Информация о результатах контроля автоматически записывается в журнал тестирования ЭУ, при этом программы управления журналом обеспечивают сортировку информации по различным признакам. Кратко отметим также два дополнительных сценария учебной деятельности с УМК - работу со словарем терминов и понятий и локальную работу с мультимедиа объектами. Первый сценарий предусматривает выборку термина из отсортированного по алфавиту глоссария и расшифровку его по гиперссылке. Второй дополнительный сценарий позволяет осуществлять локальный выбор мультимедиа объектов из отдельных списков и просмотра графических иллюстраций, запуска анимаций, аудио- и видеоклипов, выполнения подключенных программ. Рис. 6. Фрагменты экранных форм подсистемы тестирования

Важное место в УМК занимают тренажеры, виртуальные учебные лаборатории и ППС. Они базируются на математических и имитационных моделях изучаемых объектов или процессов, а сценарии учебной работы с ними в существенной мере предопределяет специфика предметной области.

Сценарии подготовки УМК При разработке УМК учебный материал готовят в следующем виде. 1. Оглавление (сначала на бумаге). 2. Учебные тексты в соответствии с пунктами оглавления в виде отдельных файлов в формате RTF (можно с иллюстрациями). В тексте выделяют (цветом и подчеркиванием) гиперссылки (ключевые слова или словосочетания) на соответствующие мультимедиа объекты. 3. Мультимедиа объекты, иллюстрирующие или дополняющие основной текст. Это могут быть графические изображения в различных форматах, звукозаписи, анимации, видеоклипы, интерактивные графические модели (VRML), исполняемые программы, поясняющие тексты, HTML-страницы. 4. Тестовые задания с комментариями к ним для самоконтроля и тренинга. Компоновка подготовленных электронных компонентов в единый комплекс производится с помощью специальной подсистемы авторской среды КАДИС - Компоновщика УМК (рис. 7).

Работа с Компоновщиком УМК, как и подготовка тестов с помощью Подсистемы тестирования, не требует специальной квалификации - достаточно умений обычного пользователя персонального компьютера (рис. 8). Рис. 7. Взаимодействие с объектами УМК при его компоновке

С помощью специальной программы - Конвертор в HTML - УМК, подготовленный для локального исполнения Проигрывателем УМК, можно трансформировать в сетевую версию для размещения в Интернет/интранет и работы со стандартным броузером. Рис. 8. Фрагменты компьютерной подготовки УМК системы

Список используемых источников: Государственная программа Российской Федерации «Развитие образования» до 2020 года. Информационное общество к 2020 г. Осин А. В. Электронные образовательные ресурсы нового поколения: открытые образовательные модульные мультимедиа системы // Попова М.В. Взаимодействие информационных и педагогических технологий в формировании информационной культуры студентов: монография.– Невинномысск: НГГТИ, – 160 с. Попова М.В. Информационные, коммуникационные технологии: Учебник / М.В. Попова, А.В. Сапожников, В.И. Сапожников – М.: РПА «АПР», – 296 с. Попова М.В. Использование инфокоммуникационных технологий в учебном процессе в условиях информатизации образования. Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы развития научно-технического прогресса в АПК», Ч.2. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ, – 80 с. Толковый словарь терминов понятийного аппарата информатизации образования. – М.: ИИО РАО, – 88 с.

Благодарю за внимание!