Информационные технологии в обучении

Создание и совершенствование компьютеров привело и продолжает приводить к созданию новых технологий в различных сферах научной и практической деятельности. Одной из таких сфер стало образование. Нетрадиционные информационные системы, связанные с обучением, называют информационно-обучающими.

Автоматизированная обучающая система (АОС) - комплекс программных, технических и учебно-методических средств, предназначенных для активного индивидуального обучения человека на основе программного управления этим обучением.

Благодаря своим конструктивным и функциональным особенностям современный персональный компьютер находит применение в обучении самым разнообразным дисциплинам и служит базой для создания большого числа новых информационных технологий обучения.

Компьютерная технология повышает интерес к обучению. В настоящее время существует огромное множество обучающих программ по самым разным предметам, ориентированных на самые различные категории учащихся, начиная с детских садов и заканчивая персоналом атомных электростанций.

Типы обучающих программ

Основанием для классификации служат обычно особенности учебной деятельности обучаемых при работе с программами. Обычно выделяют четыре типа обучающих программ:

§ тренировочные и контролирующие;

§ наставнические;

§ имитационные и моделирующие;

§ развивающие игры.

Тренировочные программы предназначены для закрепления умений и навыков. Предполагается, что теоретический материал уже изучен. Эти программы в случайной последовательности предлагают учащемуся вопросы и задачи и подсчитывают количество правильно и неправильно решенных задач (в случае правильного ответа может выдаваться поощряющая реплика, при неправильном ответе можно получить помощь в виде подсказки).

Наставнические программы предлагают ученикам теоретический материал для изучения. Задачи и вопросы служат в этих программах для организации человеко-машинного диалога, для управления ходом обучения. Так, если ответы, даваемые учеником, неверны, программа может "откатиться назад" для повторного изучения теоретического материала.

Программы наставнического типа являются прямыми наследниками средств программированного обучения 60-х годов в том смысле, что основным теоретическим источником современного компьютерного или автоматизированного обучения следует считать программированное обучение. В публикациях зарубежных специалистов и сегодня под термином "программированное обучение" понимают современные компьютерные технологии. Одним из основоположников концепции программированного обучения является американский психолог Б.Ф.Скиннер.

Главным элементом программированного обучения является программа, понимаемая как упорядоченная последовательность рекомендаций (задач), которые передаются с помощью программированного учебника и выполняются обучаемыми. Существует несколько разновидностей программированного обучения.

§ линейное программированное обучение. Линейная программа характеризуется следующими особенностями:

§ разветвленная программа. Разветвленная программа основана выборе одного правильного ответа из нескольких данных, она

Если основой линейной программы является стремление избежать ошибок, то разветвленная программа не направлена на ликвидацию ошибок в процессе обучения: ошибки трактуются как возможность обнаружить недостатки в знаниях обучаемых, а также выяснить, какие проблемы обучаемые уяснили недостаточно. Постепенно (линейное и разветвленное программированное) уступили место смешанным формам.

Существует и продолжает разрабатываться большое количество инструментальных программ такого вида. Общим их недостатком является высокая трудоемкость разработки, затруднения организационного и методического характера при использовании в реальном процессе обучения.

Моделирующие программы основаны на графических иллюстративных возможностях компьютера, с одной стороны, и вычислительных, с другой, и позволяют осуществлять компьютерный эксперимент. Такие программы предоставляют возможность наблюдать на экране дисплея некоторый процесс, влияя на его ход подачей команды с клавиатуры, меняющей значения параметров.

Развивающие игры предоставляют в распоряжение ученика некоторую воображаемую среду, существующий только в компьютере мир, набор каких-то возможностей и средств их реализации. Использование предоставляемых программой средств для реализации возможностей, связанных с изучением мира игры и деятельностью в этом мире, приводит к развитию обучаемого, формированию у него познавательных навыков, самостоятельному открытию им закономерностей, отношений объектов действительности, имеющих значение.

Наибольшее распространение получили обучающие программы первых двух типов в связи с их относительно невысокой сложностью, возможностью унификации при разработке многих блоков программ. Если программы 3-го и 4-го типов требуют большой работы программистов, психологов, специалистов в области изучаемого предмета, педагогов-методистов, то технология создания программ 1-го и 2-го типов сегодня сильно упростилась с появлением инструментальных средств или наполняемых автоматизированных обучающих систем.

В процессе контроля знаний широкое распространение получило компьютерное тестирование. В ряде стран тестирование вытеснило традиционные формы контроля - устные и письменные экзамены и собеседования.

Типы компьютерных тестовых заданий определяются способами однозначного распознавания ответных действий тестируемого в соответствии с моделью знаний.

Учебная мультимедиа и гипермедиа-технология представляет собой развитие технологии программированного обучения, хотя упор делается не на адаптивность обучения и его методическое обоснование, а на внешнюю иллюстративно-наглядную сторону. Современные графические и звуковые возможности компьютера обусловили появление средств гипер- и мультимедиа.

Мультимедиа технология - представление информации в форме видеоизображения с применением мультипликации и звукового сопровождения.

Гипермедиа технология - компьютерное представление данных различного типа, в котором автоматически поддерживаются смысловые связи между выделенными понятиями, объектами или разделами.

Научные исследования в данной области связаны с разработкой технологий создания учебных курсов большего размера на основе возможностей мульти- и гипермедиа. Под управлением компьютера система мультисред может производить в едином представлении объединение текста, графики, звуков, видеообразов и мультипликации. Технология мультимедиа в последнее время широко применяется для создания электронных книг и учебников.

Развитием идей мультимедиа являются технологии компьютерной виртуальной реальности. В этом случае с помощью специальных экранов, датчиков, шлемов, перчаток и т.п. полностью моделируется управление, например, самолетом, так что у обучаемого возникает полная иллюзия того, что он находится в кабине самолета и им управляет.

Технология электронной почты

Самой распространённой стала сетевая технология компьютерного способа

пересылки и обработки информационных сообщений, позволяющая поддер-

живать оперативную связь между руководством рабочих групп и сотрудни-

ками, учёными, деловыми людьми, бизнесменами и всеми желающими. Та-

кая технология получила название электронной почты.

Электронная почта(E-MAIL) – приложение для хранения и пересылки со-

общений между удалёнными пользователями. Посредством электронной поч-

ты реализуется служба безбумажных почтовых отношений. Она является

системой сбора, регистрации, обработки и передачи информации по сетям.

Выполняет такие функции, как редактирование документов перед передачей,

их хранение в базе почтового сервера, пересылка корреспонденции, проверка

и исправление ошибок, возникающих при передаче, выдача подтверждения о

получении корреспонденции адресатом, получение и хранение информации в

собственном «почтовом ящике», просмотр полученной корреспонденции.

Почтовый ящик– специально организованный файл для хранения коррес-

понденций. Каждый почтовый ящик имеет сетевой адрес. Он формируется из

имени пользователя (LOGIN) и IP адреса почтового сервера. Адрес почтового

ящика является ресурсом сети. Почтовый ящик состоит из корзин: отправле-

ния и получения.

Корзины – это файлы почтового ящика. В корзину получения поступает вхо-

дящая корреспонденция. Из корзины отправлений почтовый сервер забирает

информацию для рассылки другим пользователям. Могут быть организованы

и другие корзины, например корзина для мусора. В нее удаляются ненужные

сообщения, которые в случае необходимости можно восстановить.

Для пересылки корреспонденции можно установить непосредственную связь

с почтовым ящиком адресата в режиме on-line. Он-лайновые (интерактив-

ные) средства коммуникации пользователей (chat, ICQ и другие) предпола-

гают возможность обмена информацией между двумя или большим количе-

ством пользователей Сети в режиме реального времени через специальный

чат-сервер. Частью такого обмена может стать текстовый диалог, передача

графики прямо в процессе её создания, голосовая и видео связь, обмен фай-

лами. Некоторый перечень чат-адресов уже включён в используемую клиент-

скую программу, например, в программу Microsoft NetMeeting. В регистраци-

онных списках чатов обычно указываются сведения о месте проживания уча-

стников.

В интерактивном режиме необходимо ждать включения компьютера адреса-

та. Поэтому более распространённым методом является выделение отдель-

ных компьютеров в качестве почтовых отделений. Они называются почто-

выми серверами. При этом все компьютеры получателей подключены к

ближайшему почтовому серверу, получающему, хранящему и пересылаю-

щему дальше по сети почтовые отправления, пока они не дойдут до адресата.

Отправка адресату осуществляется по мере его выхода на связь с ближайшим

почтовым сервером в режиме off-line.

Почтовые серверы реализуют следующие функции: обеспечение быстрой и

качественной доставки информации, управление сеансом связи, проверку

достоверности информации и корректировку ошибок, хранение информации

«до востребования» и извещение пользователя о поступившей в его адрес

корреспонденции, регистрацию и учёт корреспонденции, проверку паролей

при запросах корреспонденции, поддержку справочников с адресами пользо-

вателей и многое другое.

Пересылка сообщений пользователю может выполняться в индивидуальном,

групповом и общем режимах. При индивидуальном режиме адресатом явля-

ется отдельный компьютер пользователя, и корреспонденция содержит его IP

адрес почтового сервера и LOGIN.

При групповом режиме корреспонденция рассылается одновременно группе

адресатов. Эта группа может быть сформирована по-разному. Почтовые сер-

веры имеют средства распознавания группы. Например, в качестве адреса

может быть указано: «Получить всем, интересующимся данной темой» или

указан список рассылки.

В общем режиме корреспонденция отправляется всем пользователям – вла-

дельцам почтовых ящиков. Посредством двух последних режимов можно ор-

ганизовать телеконференцию (конференцию), форум (электронные доски

объявлений). Во избежание перегрузки почтовых ящиков в почтовых серве-

рах хранятся справочники адресов, содержащих фильтры для групповых и

общих сообщений.

Электронная почта предлагает и ряд других услуг.

Глобальная система телеконференций Usenet, региональные и специализи-

рованные телеконференции построены по принципу электронных досок

объявлений, когда пользователь может поместить свою информацию в одной

из тематических групп новостей. Затем эта информация передаётся пользова-

телям, которые подписаны на данную группу. Полное число групп новостей

Usenet превышает десятки тысяч и сведения о них можно найти, например,

на Yahoo.

Usenet – ключевое слово именно для глобальной системы телеконференций.

Региональные и специализированные системы организуются аналогично.

Списки рассылки реализуются аналогично системе телеконференции, однако

не требуют специального клиентского приложения. Небольших по охвату

адресов узкоспециальных или рекламных списков рассылки в Сети насчиты-

вается огромное количество.

Почтовые адреса активно накапливаются в специальных системах поиска

Людей и организаций.

Если ранее применялись самостоятельные пакеты электронной почты, то

сейчас она включается практически во все интегрированные приложения и

системы. Примером является офисное приложение Outlook Express.