Максимова Н.А. Применения информационных технологий при подготовки бакалавров Смоленский государственный университет, доцент,

advertisement
Максимова Н.А.
Смоленский государственный университет, доцент, [email protected]
Применения информационных технологий при подготовки
бакалавров
Данная работа посвящена раскрытию некоторых аспектов
применения информационных технологий в образовательном процессе и
проектированию гипермедийных средств учебного назначения.
Развитие
науки,
практики
и
техники,
приток
несистематизированной информации, большой объем накопленных
человечеством знаний ставят перед работником любой предметной
области задачу их осмысления [2]. Современный специалист должен уметь
работать с потоком информации, что требует определенных навыков
владения системой приемов умственной деятельности. На современном
этапе существенной стороной информационной деятельности специалиста
в любой сфере человеческой деятельности является умение строить,
исследовать и использовать информационные модели. Особенно это
касается сферы образования.
Изменения, происходящие в современном обществе, трансформация
ценностных ориентиров человека способствуют появлению в сфере
образования идей и концепций, отражающих понимание радикальности и
глобальности данных явлений. В научной литературе последних лет
отмечается, что в условиях модернизации образования актуализируются
такие профессиональные функции, как прогнозирование, проектирование
и организация содержательной и процессуальной сторон образования.
Выделены следующие проблемы, стоящие перед существующей системой
образования:
 снижение общей и профессиональной культуры педагога;
 отсутствие научно-методических основ диагностики качества
образования;
 отсутствие эффективного механизма повышения качества
подготовки кадров;
 нарушение механизма преемственности форм и методов обучения в
образовательных учреждениях;
 неразвитость информационной культуры преподавателей в системе
образования.
Современная система образования нуждается в педагоге,
обладающим
высоким
уровнем
профессионально-педагогической
культуры и способным к решению данных проблем. В связи с этим
необходим перевод подготовки студентов и уже работающих учителей на
качественно новый, современный уровень, учитывающий многоуровневую
структуру высшего образования России, повышение фундаментальности
образования в сочетании с внедрением современных образовательных
технологий (аудио и телекоммуникационных) в их учебную и
профессиональную деятельность [2]. Использование данных технологий
обучения требует от педагога наличия дополнительных знаний, умений и
навыков по созданию и разработке современных средств обучения. Объем
информации с которым приходится сталкиваться рядовому учителю
настолько велик, что ему достаточно сложно самому следить за всеми
новейшими разработками в своей предметной области и тем более
пытаться изучить их с целью применения в собственной педагогической
практике, о чем свидетельствуют опросы проводимые автором. По их
данным около 70% учителей не успевают знакомиться с новыми
разработками из-за большой загруженности и нехватки времени. Следует
отметить, что последние разработки печатаются в основном в
периодической литературе, размещаются на порталах и сайтах
издательств, личных блогах учителей. Для обработки и поиска
необходимой информации требуется достаточно много времени [9].
Возникает
необходимость
создания
некоторой
открытой
профессионально-ориентированной базы знаний, с хорошей тематической
поисковой системой позволяющей быстро и эффективно ознакомить
учителей с существующими разработками в области образования.
Одним из направлений по реализованному решению данной
проблемы является разработка программных педагогических средства
(ППС) как части профессионально-ориентированной базы знаний – это
средства необходимые для технической поддержки учебного процесса и
несущие в себе ряд образовательных функций, способные вступать в
диалог с учащимся и учителем без внесения субъективности (В. В.
Наумов) [1, 3, 4, 5].
На сегодняшний день можно выделить следующую классификацию
программных педагогических средств (В. В. Наумов) [6, 7, 8]:
1. Генеративные ППС. Пользователь на основе имеющейся у него
базы данный создает (генерирует) необходимые ему учебные
задания. Используемую базу данных можно определить как
некоторый «генератор задач» или универсальный задачник
разработанный с использованием технологий мультимедиа.
2. Генеративно-диагностические ППС. Пользователь генерирует
задания из базы опираясь на результаты предварительной
диагностики ментальных и деятельностных характеристик
учащихся.
3. Поисковые (навигационные) ППС. Представляет собой
некоторую
информационную
систему,
позволяющую
устанавливать не просто формальные, но и смысловые связи
между отдельными фрагментами информации. При этом
программа опираясь на тот или иной запрос пользователя, сама,
по определенным алгоритмам будет находить то, что является
актуальным для пользователя. Разработка данных систем требует
решения многих практических задач, прежде всего наличия
специально структурированных баз данных и знаний, систем
поиска и отбора информации.
4. Эвристические (риторические) ППС. Системы позволяющие
сформировать у учащихся навыки опровержения и/или
доказательства определенных суждений, создавать темы
размышлений и высказываний, изобретать тексты о различных
явлениях, процессах, понятиях и т. п.
5. Экспертные (экспертно-корректирующие) ППС. По мере
продвижения учащегося в поле знаний данного вида ППС
делаются заключение о характере умственных действий ученика,
его способностях, знаниях и опыте. Программы такого типа
позволяют напрямую обращаться к личному опыту учащихся
6. Программы воспитания и развития. Образовательные программы
могут использоваться не только для организации процесса
обучения, но и для развития других областей психической сферы
учащихся.
7. Психологические тренажеры и симуляторы. Данные системы
призваны осуществлять развитие тех или иных психических
процессов (внимание, анализ, синтез и т.д.).
8. Программы эстетического творчества. К данному типу относятся
учебные и стандартные графические и музыкальные редакторы,
учебные мультипликационные студии.
Для реализации данных подходов разработчики чаще всего
используют средства мультимедиа. А. В. Орлов и Л. И. Сенокосов в своем
«Словаре по информационным технологиям» дают такое определение
мультимедиа – это собирательное понятие для различных компьютерных
технологий при которых используются несколько информационных сред,
таких как графика, текст, видео, фотография, анимация, звуковые
эффекты.
Мануйлов В.Г. в своих работах приводит следующую
классификацию существующих мультимедийных приложений:
1. Презентация, осуществленная средствами PowerPoint.
2. Демонстрация, осуществленная средствами PowerPoint.
3. Web-страница.
4. Web-сайт.
5. Портал.
Мультимедийные энциклопедии являются продуктом реализации
поискового (навигационного) подхода в разработке ППС. Для
использования мультимедийных энциклопедий необходимо четко
структурировать материал, который будет включен, с целью исключения
избыточности информации и увеличения информативности. Необходима и
достаточно хорошая навигационная система для поиска информации в
энциклопедии. Критерием оптимальности выбора навигационной системы
является быстрота поиска и возможность сужения базы поиска за счет
оптимального построения запросов. В. Г. Мануйлов обобщая свой опыт
разработки мультимедийных мастер-шаблонов выделяет несколько видов
навигационных схем:
1. Линейная схема. При реализации данной схемы перемещение вперед
по страницам осуществляется последовательно, начиная с первой, а
возврат в обратном порядке. Данная структура является наиболее
неоптимальной, так как поиск в системе имеющей такую структуру
занимает достаточно много времени из-за того, что поисковая система
должна последовательно обработать всю информацию, найти нужную
и вернуться обратно.
2. Иерархическая схема. При реализации данной системы пользователь
выбирает по своему усмотрению последовательность перемещения по
страницам в пределах ветвей древовидной структуры в соответствии с
логикой
перемещения
по
страницам,
запрограммированной
разработчиком.
3. Нелинейная схема. При реализации данной системы у пользователя
появляется возможность перехода от каждой страницы к каждой.
4. Смешенная схема. Данная схема является конгломератом
вышеперечисленных схем.
Одним из видов навигационных ППС являются гипермедийные
энциклопедии. Гипермедиа энциклопедия (ГМЭ) – это программная среда,
содержащая знания специалиста в конкретной предметной области,
тиражирующая эти знания для консультации менее квалифицированным
пользователям и позволяющая использовать в системе взаимодействия
ПК-человек звук, видеоролики, анимацию, объединенную на основе
гипертекста. Выделим следующую структуру гипермедиа энциклопедии
[3, 5].
Интерфейс
пользователя
Пользователь
База
знаний
Интеллектуальный
редактор базы знаний
Проектировщик базы знаний
Рисунок 1. Структура гипермедиа энциклопедии
Главной составляющей частью ГМЭ является база знаний.
Построения баз знаний включает в себя ряд этапов [3]:
1. Идентификация проблемы и уточнение предметной области. На данном
этапе выбирается конкретная область знаний, ставятся цели
проектирования, выбираются источники знаний то есть создается
неформальная формулировка проблемы.
2. Извлечение знаний. На данном этапе проектировщик базы знаний
работает с первоисточниками, отбирая необходимую информацию.
Качество и объем базы знаний во многом субъективен, так как зависит
от умения проектировщика работать с информацией. Работа
происходит посредством активизации ранее сформированных
умственных действий – анализа, синтеза, обобщения, абстрагирования,
структурирования, проектирования.
3. Структурирование или концептуализация знаний. На данном этапе
определяются терминология, список основных понятий и их атрибуты,
происходит классифицирование понятий, и устанавливаются
логические связи между ними. В процессе структурирования сначала
выстраивается иерархическая модель рассматриваемой темы, после
чего определяются функциональные взаимосвязи понятий в виде графа,
таблицы, диаграммы.
4. Формализация знаний. Разработка базы знаний на языке представления
знаний.
5. Реализация включает в себя разработку программного комплекса и
создание прототипа системы.
6. Тестирование включает в себя выявление ошибок и реализации
прототипа системы.
О.А. Козлов, Е.В. Пастухова, Е.А. Солодова и Е.Н. Холодов отмечают
ряд аспектов которые необходимо учитывать при разработке электронных
гипермедиа энциклопедий:
1. Максимум
наглядности
(использовать
весь
инструментарий
мультимедиа-технологий).
2. Наличие обратной связи между обучаемым и компьютером.
3. Индивидуальный контроль знаний на каждом этапе обучения.
4. Возможность обучения на бумажном носителе.
5. Возможность создания материала с разным уровнем трудности.
6. Динамичная структура и содержание материала, возможность
корректировать содержательную часть.
Итак, использование технических аудиовизуальных средств и
аудиовизуальный и телекоммуникационный технологий обучения требует
от педагога наличия дополнительных знаний, умений и навыков.
Современный преподаватель должен не только иметь представление о
существующих технических средствах и информационных технологиях, но
и владеть методикой их использования в обучении, обладать умениями и
навыками обращения с различными техническими средствами, уметь
создавать и использовать современные дидактические материалы на уроке.
Таким образом, будущий учитель должен обладать высокой степенью
готовности к использованию существующих и разработке новых
современных средств обучения.
В заключении хотелось бы выразить глубокую благодарность
Мунерману Виктору Иосифовичу за постановку задачи, помощь в
написании и постоянном внимание к моей научной работе.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Литература
Андреева
А.В.
Проблемы
формирования
информационнообразовательной среды учебного заведения / А.В. Андреева, Н.А.
Максимова // Информатика и образование, №8, 2012, стр. 90-91
Ахметов Б.С. Педагогические основы построения информационной
образовательной среды вуза / Б.С. Ахметов. – Актобе: АГУ им. К.
Жубанова, 2009. – 332 с.
Гаврилова Т. А. Хорошевский В. Ф. Базы знаний интеллектуальных
систем: – СПб.: ПИТЕР, 2001.- 382 с.
Емельченков Е.П. Опыт использования систем компьютерной
математики в управлении процессом обучения математическим
дисциплинам / Е.П. Емельченков, В.И. Мунерман, И.Н. Синицын
//Сборник избранных трудов VII Международной научно-практической
конференции. Под ред. проф. В.А. Сухомлина. М.: ИНТУИТ.РУ, 2012. –
1050 с. – ISBN 978-5-9556-0140-3
Крапивенко А.В. Технологии мультимедиа и восприятие ощущений:
учебное пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 271 с.
Максимова Н.А. Методические особенности изучения дисциплины
«Аудиовизуальные технологии обучения информатике» / Информатика
и образование. – №3. – 2009. – С. 97-99
Максимова
Н.А.
Проектирование
системы
формирования
технологической культуры учителя: монография. – Смоленск: изд-во
Маджента, 2008. – С. 176.
Maximova N. The use of interactive learning tools in the pedagogical
projection of modern lesson / Conference paper. Science progress in
European countries: new concepts and modern solutions. March 28, 2013.
Stuttgart, Germany, p. 69-71
http://portal.loiro.ru/
Скачать