Виды средств обучения и их особенности

Содержание

 

 

Введение 3

1 Виды средств обучения и  их особенности 6

  1.1 Классификация средств обучения 6

  1.2 Архитектура обучающих систем 23

  1.3 Анализ разработок обучающих  программ. 27

2 Разработка обучающей программы 31

  2.1 Постановка задачи 31

  2.2 Описание разработки обучающей программы 31

  2.3 Технические и программные  требования 49

  2.4 Тестирование программы 49

Заключение 53

Глоссарий 56

Список использованных источников 58

Список сокращений 61

Приложения 63

      Введение

 

 

      В эпоху становления средств вычислительной техники, можно условно выделить ступени развития автоматизированных обучающих систем.

      Первые, самые ранние, представляли собой лишь электронные  версии печатных изданий и  содержали только текстовую информацию. Достоинством таких систем в сравнении с бумажными аналогами, по существу, являлась лишь интеграция информации.

      Постепенно, с развитием  вычислительной техники, их стали  сменять системы, которыми можно  было пользоваться и как справочниками,  то есть поисковые системы. Далее арсенал автоматизированных обучающих систем пополняется статической графикой, компонентами мультимедиа (звук и видео), компьютерной анимацией[1].

      Таким образом,  системы развивались в области  информационных баз знаний, поддерживающих  уже не только текстовое, но и аудио - видеовоздействие на обучаемого.

      Колоссальный скачок  был сделан и в сфере развития  систем контроля, ведь без них,  по существу, обучающая система  мало чем отличается от справочного  пособия. Средства контроля обеспечивают ввод ответа обучаемого, обработку полученной информации и выдачу управляющего воздействия (например, вы вводите ответ, а система одобряет или отвергает его)[5].

      Следуя дальше  по ступеням интеллектуализации  обучающих систем, можно заметить, как плавно механизмы контроля перетекают в механизмы анализа высказываний обучающегося. Отметим, что не следует путать их с простым контролем как простой оценки единичного события с интегральным оцениванием, являющимся результатом анализа и систематизации множества разнородных ответов данных в разное время. Не вдаваясь в теорию обучения, давайте рассмотрим простой пример.

      Учебник дает ответы  на конкретные вопросы, помогает  решать конкретные задачи и  позволяет контролировать себя, заглядывая на последнюю страничку и сверяя правильный ответ с полученным. В классических учебных заведениях для этого существует лектор, который заботливо проводит студента по коридору знаний, понимает, с чего начать, и по ответам студента, на основе собственного опыта, делает выводы об уровне знаний студента в целом (то есть дает ему интегральную оценку)[2].

      Иными словами,  анализ высказываний обучающегося  позволяет не только контролировать  учебный процесс, но и определяет  стратегию обучения в зависимости  от предыстории ответов и исходя из определенного набора правил.

      В свою очередь,  из анализа высказываний обучаемого  проистекает управляющее воздействие  на него, которое в частном  случае может быть и удаленным.  Последний метод, который называется  дистанционной формой обучения, в настоящее время находится в стадии становления. В последнее время технологии автоматизированного обучения все больше используют Internet –технологии [4].

      Создание компьютерных  средств обучения является сложным,  длительным, трудоемким и дорогостоящим процессом.

      Сам процесс создания  компьютерных средств обучения  требует широкой и глубокой  компетентности его разработчиков.  На сегодняшний день общепризнано, что создание компьютерных средств  обучения требует специализации  его разработчиков. Выделяются четыре их базовые категории:

      - авторы учебного  материала;

      - компьютерные методисты;

      - системотехники  компьютерных средств обучения;

      - специалисты по  реализации компьютерных средств  обучения.

      Все специалисты  из этих категорий должны быть хорошо подготовленными, должны владеть компьютерной дидактикой и ориентироваться в программном обеспечении, которое рассматривается в компьютерных средствах обучения.

      Объектом исследования  выпускной квалификационной работы, в соответствии с избранной темой, является разработка конкретной обучающей программы, а именно разработка обучающего курса по теме «Основы алгоритмизации и программирования». Рассматриваются постановка задачи, описание разработки обучающей программы, технические и программные требования. В качестве предмета исследования рассматриваются виды компьютерных средств обучения и их особенности, классификация и архитектура компьютерных средств обучения, программные средства разработки компьютерных обучающих систем, требования к обучающим программам.

      Таким образом,  основной целью выпускной квалификационной  работы является описание разработки  обучающей программы, рассмотрение  программных средств разработки  компьютерных обучающих систем, изучение видов компьютерных  средств обучения, стадий и этапов разработки, классификаций и архитектур компьютерных средств обучения.

      В процессе написания  выпускной квалификационной работы  были использованы следующие  методы исследования:

      - изучение и анализ  научной  и технической литературы.

      - изучение и обобщение  отечественной и зарубежной периодической  литературы;

      Практическая значимость  выпускной квалификационной работы  заключается в возможности использования  результатов исследования при  разработке компьютерных средств обучения.

      Выпускная квалификационная  работа состоит из введения, двух  глав, заключения, глоссария, списка  использованных источников включающего  в себя 36 пунктов, среди которых  основными авторами являлись: Архангельский  А.Я., Башмаков А.И., Вымятнин В.М., Орлов С.

1 Виды средств обучения и  их особенности

 

 

     1.1 Классификация средств  обучения

 

 

      Средства обучения - это источник получения знаний, формирования умений. К ним относятся  наглядные пособия, учебники, дидактические  материалы, технические средства обучения (ТСО), оборудование, станки, учебные кабинеты, лаборатории, ЭВМ, ТВ и другие средства массовой коммуникации. В качестве средств обучения могут выступать реальные объекты, производство, сооружения. Дидактические средства, как и методы, являются частью педагогической системы и выполняют в ней свое назначение. Выбор средств обучения зависит от дидактической концепции, целей, содержания, методов и условий учебного процесса[3]. Основные функции средств обучения - это информационная, дидактическая, контрольная. В науке нет строгой классификации дидактических средств. Можно воспользоваться классификацией польского дидакта В.Оконя, в которой средства расположены по нарастанию возможности заменять действия учителя и автоматизировать действия ученика.[7]

      Простые СО:

      1) Словесные: учебники  и другие тексты.

      Простые визуальные  СО:

      2) Реальные предметы, модели, картины и пр.

      Сложные СО:

      3) Механические, визуальные  приборы: диаскоп, микроскоп, кодоскоп  и пр.

      4) Аудиальные средства: проигрыватель, магнитофон, радио.

      5) Аудиовизуальные:  звуковой фильм, ТВ, видео.

      Средства, автоматизирующие  процесс обучения:

      6) Лингвистические  кабинеты, компьютеры, информационные  системы, телекоммуникационные сети.

      В виде схемы  представлно в приложении Б  на рисунке 1.

      Простые словесные  и визуальные (наглядные) средства  обучения имеют древнюю историю.  Главные среди них - учебники. Следует напомнить, что функция  учебника не только предъявить  информацию, но и управлять познавательной деятельностью, работой с ней. Среди словесных средств большое значение имеют раздаточные материалы. Они имеются по всем основным предметам и представляют набор заданий, упражнений, схем [8].

      Основная функция  визуальных средств - демонстрация явлений, процессов. Демонстрировать можно реальные объекты. Так, в Лондоне учебный отдел на знаменитом лондонском мосту знакомит с ним школьников. Любое производство, объект, где возможна экскурсия, является средством обучения. Но подавляющее большинство наглядных средств - это модели, макеты, рисунки, карты. Их главная задача - обеспечить восприятие информации и стимулировать учебную деятельность[4].

      Среди сложных  средств (ТСО) группы 3,4,5 представляют  механические и электротехнические устройства. От учителя требуется знать их возможности и методику их применения в изучении своего предмета. ТВ и видеотехника как дидактические средства имеют большие возможности не только в демонстрации материала, но и в организации учения. Однако дидактические аспекты применения сложных электронных систем еще недостаточно изучены[5].

      Шестая группа  средств обучения, по В.Оконю,  представляет сложные электронные  устройства и телекоммуникационные  сети. Развитие информатики, их  создание и быстрый прогресс дали толчок информатизации образования и породили направление в науке - педагогическую информатику. Информатизация образования - часть информатизации общества, процесса, который принял характер информационного взрыва или революции с середины 20 века, что дает основание характеризовать современное общество как информационное. Это значит, что во всех сферах человеческой деятельности возрастает роль информационных процессов, повышается потребность в информации и в средствах для ее производства, обработки, хранения и использования [9].

      C точки зрения  управления учебным процессом  все обучающие системы можно  разделить на два класса (см  приложение Б.рисунок Б2):

      1. класс: обучающие  системы, в которых управление  процессом обучения возложено на пользователя. Содержит изложение учебной дисциплины или ее раздела в соответствии с ее логикой на машинном носителе в текстовом и графическом форматах. Обучающие системы данного класса отличаются между собой функциональностью, свойствами, способами их реализации и делятся на следующие подклассы[6]:

      - Электронные учебник  или методическое пособие с  последовательной структурой –  можно рассматривать как электронную  копию традиционного печатного  учебника или пособия. Структура  представления материала на машинном носителе является последовательной (см. рисунок 1).

      - Электронные учебник  или методическое пособие с  гипертекстовой структурой –  представление учебной дисциплины  на машинном носителе имеет  гипертекстовую структуру[7].

      - Полнотекстовая база данных - имеется возможность обращения по ссылкам в авторском изложении учебной дисциплины к оригинальным текстам других авторов. Как авторский текст, так и тексты других авторов могут иметь гипертекстовую структуру представления на машинном носителе [10].

      - Электронная библиотека  – система, управляющая комплексом  электронных учебно-методических  материалов различного класса  по различным учебным дисциплинам,  позволяющая обучаемому выполнять  поиск информации (поиск по ключевым  словам, поиск по предметной области) пространство поиска должно допускать расширение, причём необходима организация взаимодействия с соответствующей библиографической системой.

 

 

[pic]

Рисунок 1 – Пример электронного учебника

 

      - Мультимедийные  электронные учебник или методическое пособие – изложение учебной дисциплины полностью выполнено или дополнено изложением в аудио, видео форматах. Данная система позволяет обучаемому наблюдать динамику изучаемых явлений и изменять параметры этой динамики. Система может обладать всеми или несколькими свойствами полнотекстовых баз данных [14].

      - После каждого  раздела учебной дисциплины системой  формируется оценка, которая является  основой для самоконтроля обучаемого. Система может обладать всеми  или несколькими свойствами мультимедийных систем[8].

      2. класс: обучающие  системы, самостоятельно управляющие  учебным процессом. Содержит изложение  учебной дисциплины или ее  раздела в соответствии с ее  логикой на машинном носителе  в текстовом, графическом, аудио,  видео форматах. В конце каждой порции изложения учебной дисциплины в данных системах обучаемому предоставляются проверочные задания. В отличие от систем первого класса, в данных системах ответы и действия обучаемого влияют на дальнейший ход процесса обучения. Степень управления учебным процессом напрямую зависит от степени адаптации системы под конкретного обучаемого, поэтому обучающие системы данного класса разделяются на подклассы по степени их адаптивности и способами реализации адаптации:

      - Автоматизированная  обучающая система (АОС) с линейной моделью обучения – Структура представления материала на машинном носителе является последовательной. В зависимости от результатов проверки обучаемому предоставляется очередная (следующая) порция учебного материала, либо он возвращается к дополнительному изучению предшествующей порции. Система может обладать всеми или несколькими свойствами мультимедийных систем 1 класса[9].

      - Автоматизированная  обучающая система (АОС) с разветвленной  моделью обучения – Для каждой  порции учебной дисциплины в системе задано несколько вариантов изложения материала, различающихся по степени подробности, глубине изложения, а так же несколько вариантов предлагаемых в конце каждой порции проверочных заданий с различными уровнями сложности. Данная система адаптируется по глубине, степени подробности изложения изучаемого материала и сложности проверочных заданий, что позволяет ей формировать индивидуальную траекторию обучения. Реализуется параметрическая и структурная адаптация [15].