Педагогическое проектирование и педагогические технологии 243
с целью автоматического сбора информации о ходе контроля и его результатах со всех компьютеров одновременно.
Для создания педагогических тестов, которые представляют собой совокупность взаимосвязанных заданий возрастающей сложности, позволяющих надежно и валидно оценить знания и другие интересующие педагога характеристики личности, необходимо выполнение ряда дополнительных требований. К таким требованиям относятся:
возможность составления тестовых заданий всех известных типов (открытых, с выборочным ответом, на установление соответствия, контролируемых, включая и контролируемое конструирование графических изображений);
возможность создания адаптационных тестов, в которых выбор следующего задания определяется в зависимости от результата выполнения предыдущего;
наличие средств анализа педагогического теста на валидность;
наличие в АИС инструкции для преподавателя в виде спецификации теста, включающей в себя общее описание, пример тестового задания, характеристику формы и содержания задании, характеристику ответов и т.д.;
необходимость средств сбора статистики прохождения теста учебными группами для интерпретации тестовых баллов с учетом нормативно-ориентированного подхода (сравнение отдельных учебных достижений обучающихся) и критериально-ориентированного (степень овладения обучающимся необходимого учебного материала).
4) Сопровождение лекционного материала. АИС, используемые для этих целей, должны поддерживать следующие функциональные возможности:
создание и подключение динамических изображений;
создание собственной и подключение качественной статической графики (считываемой с помощью сканера или созданной в других графических редакторах);
оформление текста разнообразными стилями;
звуковое сопровождение материала.
Характеристика и способы использования автоматизированных систем обучения в подготовке
специалистов в вузе
Проведенная классификация базовых средств НИТ, предназначенных для использования в учебном процессе, позволяет сформулировать принципы создания и использования автоматизированных средств обучения в процессе подготовки специалистов в вузе.
Эффективность использования средств НИТ в учебном процессе во многом зависит от успешности решения задач методического характера, связанных с информационным содержанием и способом использования АОС в учебном процессе. В связи с этим целесообразно рассматривать АОС, используемые в конкретной учебной программе (определяемой предметным содержанием, целями и задачами обучения), как программно-методические комплексы (ПМК). В данном случае под ПМК понимается совокупность программно-технических средств и реализованных с их использованием методов (методик) обучения, предназначенных для решения конкретных задач учебного процесса.
Можно выделить следующие основные виды ПМК:
поддержки лекционного курса;
моделирования процесса или явления;
моделирования функционирования технической системы (обучение ее использованию и (или) управлению);
тестовые и контролирующие ПМК;
электронный учебник;
сборники и генераторы задач;
справочные информационные системы;
игровые учебные программы;
интегрированные обучающие системы;
экспертные интегрированные ПМК.
Существует тесная взаимосвязь между существующими методами обучения (педагогическими приемами) и методическим содержанием и педагогическим назначением ПМК того или иного типа (рис. 6.2).
Современные возможности НИТ, ориентированные на максимальную унификацию, на уровне программного и технического обеспечения, позволяют создавать ПМК обучения как совокупность учебных фрагментов, объединенных алгоритмическими средствами, задающими траекторию обучения. Для иллюстрации технологии создания ПМК рассмотрим характеристики и принципы создания основных ПМК с точки зрения использования возможностей базовых НИТ.
Основные типы ПМК и их взаимосвязь с методами обучения
1) ПМК поддержки лекционного курса. Процесс создания презентационных роликов для сопровождения лекционного занятия представляет собой последовательное создание иллюстративных фрагментов, состав которых определяется целевым назначением занятия (рис. 6.3). В качестве фрагментов, применяемых в процессе лекции, могут быть использованы текстовые материалы, статические и динамические изображения, аудио- и видео фрагменты, контрольные задания и т.д. Соответственно в состав ПМК должны входить программно-технические средства, позволяющие эффективно подготавливать необходимые материалы (сканеры, средства подготовки видеоизображений, графические редакторы, средства анимационной графики). Для сборки презентационного ролика используются как авторские, так и стандартные программные средства. Для эффективного отображения лекционного материала необходимо применять специализированные мультимедийные средства отображения информации: теле-, видеоаппаратуру, видеопроекторы. Особый интерес представляет вариант реализации ПМК поддержки лекционного курса, обеспечивающего обратную связь с обучаемыми в процессе проведения занятия. 2) ПМК моделирования процесса или явления. ПМК подобного типа находят свое применение при изучении предметных областей и оборудования, реальное изучение которых осложнено либо в результате опасности и сложности (соответственно стоимости), либо из-за ограничений временного характера, не позволяющих за время обучения получить характеристики реальных объектов (рис. 6.4). Другой особенностью использования подобных ПМК является тот факт, что изучение и исследование математических или имитационных моделей реальных объектов позволяет в лучшей степени усвоить характеристики и принцип функционирования реальных процессов и явлений. Создание ПМК подобного типа требует тщательного анализа используемых для моделирования моделей с точки зрения их адекватности (так как использование для обучения моделей не обладающих таким свойством может привести к отрицательным результатам). Методический аспект использования ПМК моделирования заключается в необходимости предварительном планировании экспериментов с моделью и определением способов и методов исследования и интерпретации результатов, обеспечивающих максимальный эффект обучения. Программная реализация моделей возможна как с использованием стандартных научно-технических пакетов (MathCad, MatLab), так и авторских программ, реализующих модели, или с использованием систем моделирования (GPSS, MicroSaint). Область использования: изучение процессов или явлений, для которых реальное изучение (или изучение на физической модели) осложнено (стоимость, опасность и т.д.); изучение процессов в ускоренном масштабе времени (экономика, экология и т.д.).
Ограничения: сложность достижения достаточной адекватности для сложных объектов и процессов.
3) Тестовые и контролирующие ПМК. Основным назначением ПМК подобного типа является реализация функции контроля усвоения знаний на различных этапах обучения (от текущего контроля до итоговой оценки готовности обучаемого). Созданию ПМК должны предшествовать следующие этапы разработки, определяющие специфику контроля, зависящую от целей контроля и особенностей предметной области:
формирование тестовых заданий и вопросов, обеспечивающих надежную оценку;
выбор алгоритма опроса и способов предъявления заданий обучаемому;
выбор метода обработки статистических данных оценивания;
определение системы правил, обеспечивающих принятие решений об уровне знаний.
Существует большое количество подходов и методов решения перечисленных задач.
Наиболее эффективным средством для реализации ПМК данного типа является технология баз данных (рис. 6.5).
4) Электронные учебники. Создание электронных учебников является задачей, методически сходной с задачей создания обычного, хорошего учебника, т.е. включающего в свой состав не только теоретические разделы, но и практические примеры, задачи, методические рекомендации по изучению дисциплины. Исходя из этого электронный учебник по существу представляет собой интегрированный ПМК (рис. 6.6), включающий в свой состав ПМК различных типов.
5) Экспертные ПМК. Под экспертными ПМК понимают комплексы, реализующие режим адаптивного обучения, т.е. в отличие от принципов программированного обучения, предполагающих заданную траекторию изучения материала, экспертные ПМК ориентированы на контекстное изучение материала. Контекст изучения определяется не только уровнем усвояемости, но и целевыми установками обучаемого. Реализация подобных ПМК трудоемка и основана на использовании принципов искусственного интеллекта и технологий экспертных систем.
