Основные направления развития компьютерных технологий обучения Д.п.н, д.т.н, профессор Печников Андрей Николаевич Военная академия связи имени С.М. Буденного. - презентация

1 Основные направления развития компьютерных технологий обучения Д.п.н, д.т.н, профессор Печников Андрей Николаевич Военная академия связи имени С.М. Буденного

2 Что такое компьютерная технология обучения (КТО)? КТО - это конечный результат взаимодействия педагогики и информатики в проектировании процесса электронного обучения, в котором отдельные функции управления учебной деятельностью обучающихся и соответствующие им процедуры представлены в виде программных продуктов и реализуются аппаратно- программными реализуются средствами ЭВМ. Электронное обучение (e-learning) - обучение с помощью информационно-коммуникационных технологий [ГОСТ Р Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Термины и определения ]

3 1. КТО не может быть разработана в рамках только педагогики или только информатики, а является продуктом взаимодействия обеих этих дисциплин и представляет собой не оригинальный процесс обучения, а конечный результат последовательных преобразований некоторого педагогического оригинала (замысла) процесса обучения средствами информатики. Этапы формализации процесса обучения для его реализации средствами информационной технологии обработки данных Что подчеркивает принятое определение КТО?

4 2. Дидактическая эффективность педагогического замысла, положенного в основу электронного обучения, не может быть повышена за счет использования информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), т.к. это противоречит закономерности осуществимости и потенциальной эффективности систем. Закономерность осуществимости и потенциальной эффективности систем Б.С. Флейшмана: из элементов, обладающих определенными свойствами, при принятых правилах их взаимодействия принципиально невозможно создать систему более совершенную (эффективную), чем позволяют сделать эти элементы и правила [Флейшман Б.С. Элементы теории потенциальной эффективности сложных систем. - Смоленск: Ойкумена, с. ]. В приложении к разработке КТО данная закономерность определяет, что потолок эффективности КТО определяется потолком эффективности методов, приемов и способов обучения, составляющих ее замысел, и этот потолок не может быть превзойден за счет совершенства технических характеристик ЭВМ. 3. Возлагаемые на КСО функции по управлению учебной деятельностью обучающихся (функции преподавателя) следует отличать от реализуемой обычными ТСО функции хранения и предъявления учебной информации. Если в процессе обучения компьютер используется только для хранения, передачи и представления готовой учебной информации (функции обычных ТСО), то такой процесс обучения не является реализацией КТО.

5 Два основных направления развития КТО АОС Обучающийся КОС Обучающий Обучающийся КОС Обучающий Обучающийся Исходная система Варианты внедрения КОС

6 Концепция раздельного управления обучением Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. - М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», с. Соловов А.В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. – Самара: Новая техника, – 462 с.

7 Преподавател ь ? ? Подход А.И. и И.А. Башмаковых: задачи проектирования КТО и КСО не различаются, КТО (КСО) – закрытая система Компьютерный методист: 1) формирования структуры КСО, 2) выбора психолого-педагогической стратегии и проработки дидактических приемов, 3) определения видов и форм контроля, а также критериев оценивания знаний и умений, 4) оказания методической поддержки авторам в структуризации учебного материала. Системотехник КСО: 1) формирует информационно-логическую модель учебного материала и архитектуру КСО, 2) формализует дидактические приемы, определяет классы применяемых моделей и алгоритмов, участвует в создании схемы пользовательского интерфейса (ПИ), 3) вырабатывает базовые программно-технические решения, 4) координирует деятельность специалистов, реализующих КСО. Преподаватель ничего не может изменить в содержании обучения и процедуре его реализации даже в том случае, если он являлся автором. Разработка КСО как закрытой системы лишает преподавателя возможности адаптации КТО (КСО) к изменениям в содержании и процессе обучения.

8 Подход А.В. Соловова: задачи проектирования КТО и КСО не различаются, КТО (КСО) – открытая система Разработчики используют все подсистемы инструментального комплекса КАДИС, преподаватели-пользователи Проигрыватель УМК, Проигрыватель тестов, Компоновщик УМК. Подход к проектированию КСО как открытой системы на этапе подготовки КТО к реализации предоставляет преподавателю возможность некоторой корректуры содержания и самого процесса обучения.

9 Распределение основных видов КСО по решаемым педагогическим задачам

10 Рекомендуемые методики внедрения КТО (КСО) Схема 1. Традиционные лекционные занятия (50% времени) заменяются самостоятельной работой обучаемых с компьютерным учебником (КУ), семинарами с его применением и консультациями (по 25% времени). Семинары проводятся в компьютерном классе (КК). На них обсуждаются наиболее сложные вопросы курса, рассматриваются типовые затруднения и ошибки, выполняются рубежные контроли, реализованные в КУ. На консультациях преподаватель персонально работает с каждым обучаемым. Схема 2. В отличие от схемы 1 КУ применяется совместно с компьютерными обучающими системами (КОС), охватывающими темы курса, не рассматриваемые в учебнике. Схема 3. В отличие от схемы 1 вместо КУ используется пакет КОС, покрывающих в целом курс обучения. Схема 4. Традиционные лекции сохраняются в объеме 50 70%. Оставшиеся 3050% времени отводятся на самостоятельную работу обучаемых с КУ и КОС в КК под руководством преподавателя. Схема 5. Традиционные лекционные занятия сохраняются в полном объеме. КУ и КОС рассматриваются как базовые пособия по курсу. Работа с ними является обязательной и контролируется преподавателем. Схема 6. В отличие от схемы 5, работа обучаемых с КУ и КОС не регламентируется и не контролируется преподавателем. Рекомендации по внедрению КТО (КСО) Принимая решение о внедрении КСО в учебный процесс, следует учитывать, что наибольший эффект от их использования имеет место, когда основная часть подготовки осуществляется обучающимися самостоятельно с помощью КСО, а возникающие затруднения и вопросы разрешаются на дополнительных семинарах и индивидуальных консультациях с преподавателями [Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. - М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», с. ]. Непосредственное взаимодействие преподавателя с обучающимися, хотя и очень важно, но не имеет решающего значения для восприятия, осмысления и закрепления знаний, поскольку все эти этапы когнитивного процесса реализуются в ходе самостоятельной, индивидуальной работы учащихся с электронными обучающими средствами [Соловов А.В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. – Самара: Новая техника, – 462 с.].

11 Концепция совместного управления обучением Алтунин В.К., Стручков А.М. Проектирование компьютерных систем обучения и интеллектуальной тренажерной подготовки специалистов ВМФ / Под ред. О.М. Туровского. – Тверь: НИИ Центрпрограммсистем, – 216с. Печников А.Н., Ветров Ю.А. Проектирование и применение компьютерных технологий обучения. Часть 1: Концепция систем автоматизированного обучения и моделирование процессов деятельности. Кн. 1,2. - СПб: БГТУ ВОЕНМЕХ, – с.

12 Подход к проектированию: задачи проектирования КТО и КСО (КОС) различаются, КОС – открытая система Создание КТО предполагает решение двух проектных задач : 1) прямая задача проектирования - задача проектирования КОС как технической системы способной реализовывать некоторый ряд функций управления обучением; 2) обратная задача проектирования - задача конструирования автоматизированных учебных занятий (АУЗ) как практических реализаций КТО на определенном содержании обучения. Прямую задачу решают специализированные проектные организации, а обратную – преподаватель. Тренажерно-обучающая система Компьютерные средства обучения Целевое предназначение Усвоение знаний Формирование интел- лектуальных умений Формирование профес- сиональных навыков Вид технического средства профессионального обучения КСОИТ Тренажер Классификация КСО (КОС)

13 Локальная автоматизированная сеть обучения (ЛАСО) СА АРМ руководителя обучения Общая шина РМО ПЭВМ управления экраном Аппаратура экрана ЭКРАНЭКРАН СА АРМ врача психофизи- олога ПРО ( пост руководства обучением) ДД ДД СОИ КП РМО

14 Программные средства преподавателя ИПС МедиаТор Подсистема подготовки АУЗ Конструктор Подсистема проведения АУЗ программа Редактор содержания, предназначенная для создания АУЗ; программа Конфигуратор, предназначенная для конфигурации АРМ для конкретного АУЗ; программа организации сетевого взаимодействия; программа создания базы данных вопросов и ответов; система управления базой данных; программа контроля и диагностики технического состояния КСОИТ. базы данных, фонд алгоритмов и программ; инструментальные средства создания отдельных кадров сценариев АУЗ; инструментальные средства сборки и конфигурирования сценария АУЗ; инструментальные средства предварительного проигрыша сценария АУЗ; программы реализации отдельных функций управления обучением Комплекс программ Пост руководства обучением Комплекс программ Система обучающегося программа Плеер, предназ- наченная для проведения АУЗ; программа протоколирования действий обучающегося и их результатов

15 Рекомендации по внедрению КТО (КСО) Целесообразность внедрения той или иной КТО определяется на основе двух оценок: 1) оценки соответствия избранной КТО целям обучения; 2) оценки наличия у КТО превосходства над используемой технологией Взаимное соответствие стратегий и целей обучения

16 Внешний вид типовой КСОИТ

17 Примеры пультов систем военной техники, моделируемых на экранах АРМ обучающихся

18 Концепция раздельного управления обучением и созданные на ее основе КТО (КСО) имеют право на применения только при невозможности организации непосредственного взаимодействия с преподавателем. Этот вывод подтверждают и сами последователи концепции раздельного управления обучением: Вывод: Самое ценное для образования время - время общения с Учителем нельзя отнимать, занимая работой с машиной. … На самом деле наилучший электронный образовательный ресурс (ЭОР) по всем сравнимым составляющим уступает учителю. Действительно, программная часть ЭОР, даже доведенная до уровня экспертной системы, не выдерживает никакого сравнения с человеческими возможностями организации взаимодействия (интерактива) и способностями к творческому мышлению [Осин А.В. Открытые образовательные модульные мультимедиа системы. - М.: Агентство Издательский сервис, с. ]