Полный текст статьи
Печать

Одной из актуальных проблем современного состояния нашего общества является повышение эффективности образования. Это относится к любой (очной, заочной, дистанционной) форме и к любому (начальному, среднему, высшему, послевузовскому повышению квалификации) уровню образования. Актуальность обусловлена не только резко возросшей сложностью решаемых задач в управлении, производстве, технике, науке и других сферах деятельности, что является общей тенденцией мирового развития, но и сложившейся экономической и социальной ситуацией в России, когда традиционные, проверенные вековым опытом педагогической деятельности формы и методы обучения, основанные прежде всего на взаимодействии с Личностью Учителя, стали неэффективными вследствие резкого спада финансирования государством образовательной деятельности и потери Учителем стимулов к развитию, к передаче знаний и умений.

Применение компьютерных технологий в обучении при формировании компетентностного подхода к образованию по­зволяет опираться на индивидуализацию учебного процесса, повышение наглядности изложения материала, т.е. обеспечивать визуализацию образования, более глубокий и всесторонний анализ процессов, протекающих в различных системах [1]. Очевидными являются следующие возможности компьютерных технологий при обучении:

-        автоматизация обучения,

-        использование компьютеров как средства демонстраций различных процес­сов с помощью соответствующих моделирующих программ;

-        реализация активных обучающих систем (электронные учебники, тренажеры, деловые имитационные игры и т.п.);

-        доступ к базам данных и базам знаний, в том числе и к уникальным;

-        использование «общения» с преподавателем на расстоянии, в удобное для него время и т.д.

При формировании необходимых компетенций необходима не только дифференциация решаемых задач обучения, но и дифференциация методики обучения, методики использования компьютерных технологий в образовании [2]. Эти аспекты внедрения компьютерных технологий в образование должны быть далеко не на последнем месте, стимулируя разработку ориентированных на конкретную область использования систем обучения. В этом случае в явной форме должна решаться ещё одна важная проблема внедрения компьютерных технологий – подготовка преподавателей, способных развивать, внедрять и активно использовать компьютерные технологии в образовании. Этот вопрос является одним из главных в образовании, особенно в связи с появившимся «посредником» (компьютер) между обучаемым и преподавателем. Здесь следует учитывать различные аспекты:

-        психологическая готовность преподавателя к применению «обезличенных» компьютерных технологий;

-        творческий «прикладной» потенциал, обуславливающий индивидуализацию обучения;

-        творческий потенциал разработчика, позволяющий разрабатывать собственное программное методическое обеспечение по конкретным направлениям;

-        возможности аналитического подхода к результатам обучения, исходя из результатов которого обоснованно выбирать направления развития компьютерных технологий.

Использование компьютерных технологий обучения в общем и профессиональном высшем образовании приводит не только к повышению эффективности преподавания, но и может быть полезным для индивидуального образования лиц, не имеющих по различным причинам возможности посещения занятий. В настоящее время эта форма образования в указанных областях не играет решающей роли, т.к. основная подготовка специалистов идёт по очной форме, где преподаватель в личном контакте может дополнить передаваемые знания, подкорректировать их с учётом индивидуальных особенностей обучаемого. Особенно важное значение компьютерные технологии могут иметь в послевузовском повышении квалификации и переподготовке[3]. Этот вид образования опирается на конкретные потребности профессионально подготовленных специалистов, занимающихся конкретным делом, знающих свои потребности и активно желающих повышать уровень образования.

Поэтому одной из основных форм обучения должно стать дистанционное, причём совмещаемое с работой (имеется в виду на своём предприятии или, по крайней мере, без отрыва от производства и семьи, которую большинство уже имеют). В этом случае роль компьютерных технологий неизмеримо возрастает как с точки зрения собственно их использования, так и с точки зрения методического обеспечения, его преемственности с вузовским образованием. 

К программным средствам для обеспечения высокой эффективности обучения должны предъявляться определённые требования. В основном они должны касаться:

-        интерфейса обучаемого, заключающего в расположении материала на экране, в цветовых и яркостных выделениях, способах и объёмах представления информации в каждый момент времени и т.п. и определяющего восприятие, утомляемость обучаемого и т.д.;

-        возможностей настройки обучения на индивидуальные особенности учащегося, позволяющей устанавливать темп представления учебного материала с учётом возможностей его усвоения, проводить разветвление обучения для компенсации отдельных индивидуальных пробелов;

-        обеспечения возможности его использования для решения различных по глубине задач рассматриваемого направления: от знакомства с идеями, заложенными в объект изучения, до детального исследования всех особенностей (это позволяет индивидуально давать обучаемому столько, сколько он «может взять», даже несколько выходя за рамки учебного плана для способных учеников без «дополнительных затрат преподавателя»),

-        структуры построения, обеспечивающей знакомство с основными теоретическими положениями изучаемой темы, активную практику, позволяющую проводить не ознакомительную, а исследовательскую, аналитическую, творческую работу, возможности самоконтроля полученных знаний и навыков,

-        разумного сочетания«физических» и интеллектуальных действий обучаемо­го, которое зависит от конкретных целей и задач при обучении.

Одним из направлений совершенствования учебного процесса, побуждающим и стимулирующим повышение активности обучаемых и степени усвоения материала, является создание компьютерных электронных учебников (ЭУ). ЭУ могут легко обеспечить приспосабливаемость индивидуальных особенностей обучаемых различных категорий к темпу, объему представляемого учебного материала и к глубине его изложения: от знакомства с идеями,заложенными в объект изучения, до детального исследования всех особенностей применения в соответствии с направлением их профессиональной подготовки.

Любой ЭУ должен содержать следующие разделы: основы теории изучаемых объектов, практическая работа, мягкий самоконтроль степени усвоения учебного материала.

Основной упор при создании ЭУ должен быть сделан на активную практику. Главная задача, которую должен решить учащийся на практике – анализ, исследование влияния различных ситуаций на эффективность изучаемых процессов, т.е. творчество, а не рутинная техническая работа. Теоретические аспекты, концентрирующие самые главные моменты, должны быть представлены в сжатом виде.

Все ЭУ должны содержать легко изменяемые методические указания по проведению работы, чтобы учебник являлся инструментом для решения различных учебно-методических задач, а не жесткой однозначно используемой программой, вопросы для самоконтроля, который предназначен прежде всего для обращения внимания на самые трудные, сложные проблемы.

Один из разработанных электронных учебников предназначен для активного изучения численных методов прикладной математики и математического моделирования, использующих вычислительные методы, при проведении учебных занятий по соответствующим курсам в высших учебных заведениях, при переподготовке и повышении квалификации специалистов со средним и высшим образованием, при самостоятельном изучении данной проблемы с целью использования в технике, экономике, других сферах применения, научных исследованиях. Учебник рассчитан на студентов, аспирантов, инженерно-технических работников, экономистов. Учебник содержит все основные разделы вычислительных методов, включая широкую группу методов оптимизации.

Построение каждого раздела базируется на оптимальном сочетании знакомства с теорией метода, активного практического исследования особенностей работы методов в различных ситуациях, самоконтроля усвоения материала и алгоритмов реализации методов на ЭВМ. При работе с каждым из приведенных направлений изучения (теория, практика, контроль, алгоритм) широко используются различные приемы представления информации: текст, графические иллюстрации, цвет, масштабирование графической информации, высокая степень визуализации изучаемого материала. Использование всего арсенала приемов воздействия на сознание обучаемого позволяет активно на различных уровнях подсознания усваивать сложные математические методы и приобретать навыки их использования.

Самоконтроль усвоения материала может быть по желанию преподавателя организован в различных режимах. Основная цель, которая при этом преследуется, это не жесткая оценка, характеризующая «отчетный показатель» меры усвоения, а обращение внимания обучаемого на многие особенности методов, которые или рассмотрены в теоретической части, или затрагивались при практической работе. Акцентирование внимания на этих особенностях в состоянии повышенного внимания обучаемого в существенной мере способствует более глубокому и всестороннему освоению методов.

При использовании электронного учебника преподаватель может легко устанавливать свои задания, т.е. учебник является не «программой однократного действия», а инструментом, с помощью которого можно, решая широкий круг задач, существенно повысить эффективность обучения сложным современным математическим методам. 

Вузы Российской Федерации уже более 70 лет осуществляют подготовку специалистов по системе заочного обучения [4]. И в настоящее время, несмотря на глубокие перемены, происходящие в России, система заочного обучения продолжает оставаться важным источником получения высшего образования. Однако традиционные формы и методы преподавания дисциплин студентам-заочникам, малое количество аудиторных часов на освоение фундаментальных основ предмета уже не отвечают современным представлениям о содержании и методике заочного обучения. Главной задачей системы заочного обучения является адекватное, гибкое и эффективное представление образовательных услуг в соответствии с конкретными потребностями различных категорий обучаемых. Традиционная методика заочной формы обучения предполагает прямой контакт студентов и преподавателей только во время сессии, продолжительность которой составляет 50–60 дней в году. Преимущества непосредственного контакта неоспоримы уже потому, что послушать «живую» лекцию, выполнить практическую работу под руководством преподавателя, задать ему вопросы, обсудить непонятные разделы курса и тут же сразу получить исчерпывающие ответы. То есть непосредственное обучение в аудитории существенно облегчает усвоение материала. Но программы обучения должны определяться уровнем спроса и соответствовать современным принципам предоставления образовательных услуг, запросам студентов в отношении времени, места, частоты контактов с преподавателями.

Поиск новых форм получения образования связан с развитием новых информационных технологий на базе современных телекоммуникационных средств связи. Дистанционное обучение, являясь следствием объективного процесса информатизации образования, объединяет в себе различные по применяемости, специфические принципы, присущие именно этому способу получения образования. Среди приоритетных принципов можно выделить возможности обучения в любое удобное время, в любом месте и темпе, т.е. столько, сколько обучающемуся необходимо для освоения курса, дисциплины. Кроме того, ему предоставляется возможность формировать учебные курсы по своим потребностям, обучаться без отрыва от основного вида деятельности. Обучающемуся по системе дистанционного образования (СДО) доступны любые источники учебной информации (электронные библиотеки, банки данных, базы знаний и др.).

Изучение дисциплин информатики по системе ДО несколько привычнее чем, например, истории, философии, физики, математики и других предметов уже потому, что процесс обучения изначально построен на повсеместном использовании компьютера [5]. Поэтому умение работать в компьютерных сетях прививается непосредственно в процессе практического обучения. Чтобы добиться качественного усвоения учебного материала от преподавателя требуется максимум знаний и опыта по разработке методики применения средств обучения дисциплинам информатики.

В качестве примера применения ЭУ в учебном процессе Ярославского филиала РЭУ им. Г.В. Плеханова можно рассмотреть дисциплину «Проектирование информационных систем», которая читается на 2 и 3 курсах студентам очной, заочной и сокращенной форм обучения. Для самостоятельного изучения этого предмета, совершенствования умений и навыков взаимодействия с компьютером издано учебно-практическое пособие одноименного названия [6]. Это издание характеризуется цельностью и четким структурированием учебного материала, содержит графический и табличный материал, позволяет контролировать степень усвоения разделов с помощью тренировочных заданий и контрольных вопросов. В процессе самостоятельного изучения дисциплины «Проектирование ИС» с помощью учебного пособия студент может, не дожидаясь экзаменационно-зачетной сессии, за счет использования средств новых информационных технологий, в качестве которых пока выступает только электронная почта, консультироваться с преподавателем по возникающим вопросам.

Обучающая программа по данной дисциплине разработана для самостоятельного изучения предмета на базе ЭУ. В процессе изучения материала студенты должны освоить методологию и технологию автоматизированного проектирования информационных систем. Для этого на лабораторных занятиях студенты учатся работать с программными CASE-средствами (BPwin, Ramus, Erwin), позволяющими проектировать любые системы на компьютере. ЭУ содержит последовательность блоков с учебной информацией, заложенной в теоретической части электронного учебника (рис. 1). Темпом сменяемости блоков управляет обучаемый, имеется возможность перейти к следующему или вернуться к предшествующему кадру программы. После прохождения каждого блока студенту предлагается ответить на тестирующие вопросы (рис. 2). В случае неправильного ответа программа предлагает ещё раз внимательно изучить требуемый материал. Обучающийся, быстро справившийся с тестирующими вопросами, продвигается дальше в изучении предмета. Контрольно-тестирующий блок является итоговой проверкой усвоения учебного материала дисциплины. Он содержит контрольные задания и тестирующие вопросы, которые последовательно задаются обучаемому. Контролирующие кадры имеют разнообразную структуру за счёт развитых комментариев. Ответы учащегося комментируются на экране монитора компьютера, по окончании прохождения блока программа выдаёт отчёт о содержании правильных или неправильных ответов обучающегося и итоговое количество набранных баллов. Проверка знаний, навыков и умений с помощью контрольно-тестирующего блока по дисциплине приравнивается к сдаче экзамена. Количество набранных баллов соответствует оценке.

Интерактивное взаимодействие преподавателя и студента-заочника при изучении дисциплины «Проектирование ИС» обеспечивает возможность выбора вариантов содержания учебного материала и режима работы. Получив от преподавателя комплект учебно-методической литературы, в печатном и электронном видах, студент самостоятельно взаимодействует с образовательными ресурсами при минимальном участии преподавателя и других обучаемых. В то же время у него имеется возможность получить консультацию у преподавателя по электронной почте или другим способом. Планируется разработка компьютерной конференции по разделам дисциплины, которая позволит всем студентам группы обмениваться письменными сообщениями и развить обучающие телекоммуникационные технологии. 

Рис. 1. Интерфейс ЭУ по дисциплине «Проектирование ИС»

 
Рис. 2. Контрольный тест раздела ЭУ.
 

Разработанное педагогическое программное средство на дисциплине «Проектирование ИС» позволяет организовать диалог студента с компьютером, и направлено на стимулирование и развитие профессиональных навыков. Диалог организован таким образом, что студент имеет возможность получить помощь при возникновении у него затруднений при ответе на вопрос. Использование компьютера в обучении данной дисциплине представляет собой эффективный способ усвоения новой учебной информации и в соответствии с этим направлять процесс обучения по различным уровням сложности.

Перспективное направление деятельности нашего вуза, связанное с развитием дистанционного обучения, требует от профессорско-преподавательского состава огромного опыта методической работы, педагогической компетентности, высокого уровня компьютерной грамотности.