Особенности использования мультимедийных средств в учебном процессе вуза

В последние годы в системе образования Казахстана проводятся работы по интеграции средств информационных и коммуникационных технологий, научно-методического обеспечения учебного процесса и научных исследований с целью объединения наработок системы образования с новейши­ми информационными технологиями, что вызвано желанием сформировать в Казахстане открытое образовательное пространство, доступное для широких слоев населения.

Использование мультимедийных средств обучения позволяет реализовать новые высокоэффек­тивные методы самостоятельного обучения, значимые с точки зрения системы открытого образова­ния. Одним из наиболее распространенных подходов к реализации самостоятельного обучения, осно­ванном на широкомасштабном использовании мультимедийных средств, являются электронные учебники, автоматизированные обучающие системы, кейс-технологии и т.д.

В современном мире учебник должен быть одновременно и стабильным, и мобильным. В соот­ветствии с требованием стабильности учебник должен иметь устойчивую структуру. Мобильность обеспечивает возможность быстрого введения новых знаний без нарушения основной конструкции. Именно выполнение требования мобильности является основным преимуществом электронного учебника (ЭУ).

В основе разрабатываемых электронных учебников лежат дидактические принципы, позволяю­щие сформировать технологические знания, умения и навыки:

• научности и доступности, который проявляется в соответствии предоставляемых в четкой, конкретной и доступной форме для изучения студентам знаний в процессе технологической подготовки последним достижениям научно-технического прогресса в области НИТ;
•  систематичности и связи теории с практикой. Данный принцип реализуется в систематичном изложении теоретических положений в строго логичном порядке, формировании системных алгоритмических знаний, направленных на практическое применение в профессиональной деятельности. В процессе алгоритмической подготовки студенты решают задачи, традицион­ные для информационного общества, тем самым на практике убеждаясь в необходимости по­лучаемых алгоритмических знаний, умений и навыков;
• наглядности, который выступает как отражение единства абстрактного и конкретного и требу­ет на каждом этапе усвоения теоретических знаний наглядного воспроизведения в форме визу­ального образа. Условием реализации этого требования является использование схем, таблиц, образцов выполнения заданий. Тогда студент будет знать, не только что выполнять, но и как;
•  прочности усвоения знаний и связи с всесторонним развитием познавательных способностей обучающихся, основанный на том, что прочное овладение алгоритмическими знаниями, уме­ниями и навыками возможно при участии в этом процессе всех познавательных сил и способ­ностей: воображения (воспроизводящего или творческого), памяти (преимущественно логиче­ской), активного логического мышления, а также способности мобилизации знаний, необхо­димых для выполнения практической деятельности решения задач.

Соблюдение данных принципов обусловливает возможность внедрения разработанной автома­тизированной обучающей системы в учебный процесс технологической подготовки бакалавров транспорта, обеспечивает эффективность его функционирования.

Что касается понятия «электронный учебник», то исследователи определяют его в основном почти одинаково. Так, К.С.Ахметов, А.Г.Федоров [1] определяют электронные учебники как сово­купность теоретического, справочно-информационного, практического материала и заданий для тре­нинга, контроля и оценки качества усвоения знаний.

С.А.Христочевский считает, что ЭУ — это программно-методический комплекс, обеспечиваю­щий возможность самостоятельного или при участии преподавателя освоения учебного курса или его большого раздела именно с помощью компьютера [2].

Э. Азимов определяет электронный учебник как новое средство обучения на компьютерном дис­ке, хранящем и представляющем аудио-, видео-, текстовую и графическую информацию, который рассчитан на работу учащегося с компьютером в интерактивном режиме, причем учащийся может знакомиться с учебной информацией в той форме, последовательности, темпе и с той глубиной, ко­торая ему подходит [3].

В процессе обучения электронный учебник выступает как средство педагогической деятельно­сти преподавателя и студента. Электронный учебник дает интегральную подготовку по нескольким разделам курса или даже по различным дисциплинам, обеспечивая целостность восприятия, выявле­ние важнейших связей и отношений, возможность дифференцированного и индивидуализированного подхода к обучению на основе ведения личной учебной карты обучающегося. В электронном учеб­нике реализуется весь процесс обучения — от цели до результатов.

В современных условиях ЭУ рассматривается как форма опосредованного процесса обучения в условиях компьютерной организации учебного процесса. Как было замечено выше, электронный учебник строится по общим дидактическим требованиям, предъявляемым к учебнику, поэтому его структура схожа со структурой традиционного учебника, т.е. в структуре ЭУ присутствуют все ком­поненты.

Одна из важных составляющих электронного учебника и электронного издательства — гипер­текст. Гипертекст — это способ управления данными, при котором последние организованы в виде сети узлов, связанных между собой. Узлы могут быть текстовыми документами, графическими кар­тинками, аудиозаписями и т.п. Термин «гипертекст» ввел в обращение Т.Нельсон в 60-х годах, а так­же он разработал основы гипертекстовой технологии и заложил базу для математического исследо­вания гипертекстовых структур.

Гипертекстовый учебник можно использовать как для непосредственного обучения (например, при самостоятельной работе), так и в качестве конспекта-справочника.

С технологической точки зрения в состав электронного учебника включены: содержание со спи­ском всех параграфов курса; гипертекст; иллюстрации; термины, выделенные с помощью предметно­го указателя; важнейшие правила, обозначенные шрифтом или фоном с целью облегчить визуальный поиск в тексте и запоминание этих данных.

Электронный учебник позволяет обеспечивать:

• динамическую генерацию содержимого;
• интуитивно понятую навигацию по курсу;
• возможность возврата к открытому ранее параграфу;
• изменение визуальных размеров учебника на экране наиболее удобным для пользователя образом;
• поиск по данному параграфу без перехода в поисковый комплекс курса;
• копирование текста с иллюстрациями в файлы распространенных форматов документов;
• распечатку учебника и иллюстраций на принтере и пересылку их по сети;
• отображение иллюстраций, встречающихся в учебнике, на полный экран.

Нами разработан электронный учебник «Приемы управления автомобилем в сложных ситуаци­ях», актуальность которого заключается в тематическом содержании, поскольку по данному предме­ту проектируется экзамен. Содержание курса (рис. 1) представлено таким образом: титульный лист; оглавление; список литературы; текстовая часть учебника, позволяющая студентам понять структуру учебного материала и представляющая основной информационный материал по темам программы; рисунки — комплекс образцов приемов, используемых для управления автомобилем; вопросы для самопроверки — учебный материал в виде вопросов.

Оглавление электронного учебника обеспечивает доступ к учебным материалам, к списку ис­пользованной литературы, к системе самопроверки знаний, а также имеет элементы управления, по­зволяющие переходить к любой части учебника, заканчивать работу с учебником, возвращаться к ти­тульному листу.

Титульная обложка содержит название курса, оглавление и данные об авторе. Благодаря гипер­ссылкам в тексте на различные термины и определения электронный учебник становится удобным для процесса обучения. Под гиперссылками понимается выделение в тексте, дающее возможность получить на экране дополнительную или поясняющую информацию.

Одним из основных средств, которые достаточно широко используются в настоящее время в экспериментах, являются автоматизированные обучающие системы (АОС).

АОС — это система обработки данных, предназначенных для реализации в процессе диалога «человек-ЭВМ» функций, имеющих место при обучении различным, наперед заданным учебным дисциплинам.

Применение АОС в учебном процессе приводит к существенным изменениям во всех сферах его звеньев — от содержания до реализуемых форм и методов обучения. Необходимым условием эффек­тивного использования АОС является решение ряда педагогических задач, связанных с внедрением новой технологии обучения.

Автоматизированная обучающая система — функционально взаимосвязанный набор подсистем учебно-методического, информационного, математического и технического обеспечения на базе ЭВМ. Учебно-методическая подсистема обеспечивает индивидуализацию обучения. Входным мате­риалом является сформированная в аналитическом или графическом виде стратегия обучения, а вы­ходным — последовательность предъявления учебного материала, контроль, усвоение и т.д. Инфор­мационная подсистема включает разделенный на порции учебный материал, задачи и т. д. Математи­ческая подсистема обеспечивает программный модуль, который является основой для программного обеспечения и работы всей АОС, а также осуществляет взаимодействие всех подсистем. От техниче­ского обеспечения (инструментальная подсистема) зависят возможности применения и усовершенст­вования той или иной автоматизированной обучающей системы. Методологическую основу создания автоматизированных обучающих систем составляют современные психолого-педагогические кон­цепции и теории, являющиеся, по сути дела, педагогическими технологиями. Наиболее значимые из них — следующие [4]:

•  теория деятельности (С.Л.Рубинштейн, Л.С.Выготский, А.Н. Леонтьев);
•  «концепция теоретических обобщений (В.В.Давыдов) и цикличности учебного процесса по­знания (В.Г.Разумовский);
•  теория ассоциативных связей в психике и их использование в учебном процессе (К.А.Менчинская, Е.Н.Кабанов-Меллер);
• теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я.Гальперин, Н.Ф.Талызина);
•  концепция логико-психологических основ использования компьютерных учебных средств в процессе обучения (В.В.Рубцов);
• теория проблемного обучения (М.И.Махмутов, А.М.Матюшкин);
• концепция информатизации образования (А.П.Ершов);
• теория программированного обучения (В .П.Беспалько, Н.Ф.Талызина);
• теория информационного обеспечения (В.Я.Ожогин).

Ядром АОС являются так называемые авторские системы, позволяющие преподавателю вводить свой учебный материал в базу данных и программировать с помощью специальных авторских языков или других средств алгоритм его изучения.

Автоматизированная обучающая система включает предметный, программный и методические компоненты. Рассмотрим более подробно каждый из представленных компонентов [4].

Предметный компонент включает в себя содержание дисциплины или отдельного раздела, кото­рые целесообразно изучать с помощью АОС. Он предназначен для информационного обеспечения процесса достижения дидактических целей по данному предмету (что необходимо знать, уметь и с чем быть ознакомленным). Этот компонент состоит из теоретического и справочного материала; практических заданий, обеспечивающих формирование знаний, умений и навыков по данной дисци­плине, разделу, теме.

Программный компонент представляет собой составляющую автоматизированной системы, реа­лизующую педагогические коммуникации (педагог — компьютер, обучающийся — компьютер, педагог — компьютер — обучающийся, обучающийся — компьютер — педагог). Программный компонент состоит из обучающихся вспомогательных (сервисных) программ, при этом учитывают­ся используемая технология, а также управляющие функции педагога при применении АОС.

Методический компонент включает в себя описание курса (педагогическая цель, задачи, струк­тура, ожидаемые результаты, а также рекомендации педагогу по организации и проведению занятий и инструкции обучающемуся по работе с курсом).

Предметный, программный и методический компоненты АОС ориентируют на определенный комплекс технических средств учебного назначения.

При помощи АОС можно замерить следующие показатели эффективности процесса обучения: объем полученных знаний, перечень умений и навыков, даваемый анализируемой системой, и уро­вень их сформированности, интенсивность обучения, интенсивность забывания, гистограмма оценок (относительное число высоких, средних и низких).

АОС должна иметь четко вычисляемую педагогическую эффективность, иначе невозможно определить, какой вариант АОС лучше. Факторами дидактической эффективности АОС можно считать интенсификацию труда обучающегося, повышение квалификации преподавателя и оптими­зацию его труда, адаптацию обучения, новые учебные цели и задачи.

Предлагаемая автоматизированная обучающая система «Упражнения для тренировки навыков управления автомобилем» [5] состоит (рис. 2) из титульного листа; оглавления; текстовой части — основного информационного материала по темам программы; рисунков — комплекса образцов прие­мов и методов используемых для управления автомобилем; вопросов самопроверки — учебного ма­териала в виде вопросов.

Содержание автоматизированной обучающей системы обеспечивает доступ: к учебным мате­риалам; к списку использованной литературы, к системе самопроверки знаний; а также имеет эле­менты управления, позволяющие: переходить к любой части учебника; заканчивать работу с учебни­ком; возвращаться к титульному листу.

Титульная обложка содержит название курса и данные об авторе. Благодаря гиперссылкам в тек­сте на различные термины и определения электронный учебник становится удобным для процесса обучения. Под гиперссылками понимается выделение в тексте, дающее возможность получить на эк­ране дополнительную или поясняющую информацию.

Все электронные курсы содержат традиционно выполненные подсистемы контроля знаний.

Рисунок 2. Интерфейс автоматизированной обучающей системы «Упражнения для тренировки навыков управления автомобилем»

Следует отметить, что автоматизированная обучающая система «Упражнения для тренировки навыков управления автомобилем» и электронный учебник «Приемы управления автомобилем в сложных ситуациях», предназначенные для студентов дорожного движения, занимают особое место при подготовке будущих специалистов к использованию информационных технологий, обеспечивают единство общего и частного, позволяя на конкретном материале закрепить общие положения теории и методики обучения водителей на основе применения информационнных технологий. Содержание курса углублено за счет включения педагогического элемента при установлении связи профессио­нальной педагогики с частными методиками.

Список литературы

1    Microsoft Internet Explorer 4.0 для всех / К.С.Ахметов, А.Г.Федоров. — М.: Компьютер Пресс, 1997. — 336 с.

2   Христочевский С.А. Электронные мультимедийные учебники и энциклопедии // Информатика и образование. —

1. — № 2. — С. 70-77.

3   Азимов Э.Г. Методика организации дистанционного обучения русскому языку как иностранному: Метод. руково­дство. — М.: Русский язык, 2006. — 152 с.

4    Винницкая М.А. Научно-методические требования к созданию электронных учебников // Высшее образование Казах­стана в III тысячелетии: Сб. науч. ст. — Алматы: РИК, 1998. — С. 150-155.

5    Курымбаев С.Г. Упражнения для тренировки навыков управления автомобилем: Автоматизированная обучающая система. — Свидетельство о гос. регистрации объекта интеллектуальной собственности № 449 от 05 июня 2009 г.