Дистанционное обучения как эффективное условие повышения качества образования

Компьютерные обучающие системы  — программные средства учебного назначения, которые широко используются в дистанционном обучении и позволяют:

— индивидуализировать подход и  дифференцировать процесс обучения;

— контролировать обучаемого с диагностикой ошибок и обратной связью;

— обеспечивать самоконтроль и самокоррекцию  учебно-познавательной деятельности;

— демонстрировать визуальную учебную  информацию;

— моделировать и имитировать процессы и явления;

— проводить лабораторные работы, эксперименты и опыты в условиях виртуальной реальности;

— прививать умения в принятии оптимальных решений;

— повышать интерес к процессу обучения, используя игровые ситуации;

— передавать культуру познания и  др.

Программное обеспечение, используемое в компьютерных обучающих системах, должно быть:

— интероперабельным (interoperable) — обеспечивает возможность взаимодействия различных операционных систем, что крайне важно для распределенных учебных сред;

— многократно используемым (reusable)  — дает возможность многократного использования компонентов обучающих систем, построенных на основе информационных технологий, повышения эффективности разработки и снижения ее стоимости;

— адаптивным (adaptable) — позволяет системам включать развивающиеся новые информационные технологии без перепроектирования систем, иметь встроенные методы для обеспечения индивидуализированного обучения;

— долговечным (durable) — соответствует разработанным стандартам и предоставляет возможность вносить изменения без тотального перепрограммирования;

— доступным (accessible) — дает возможность работать с системой из разных мест (локально и дистанционно, из учебного класса, с рабочего места или из дома); программные интерфейсы обеспечивают возможность работы людям разного образовательного уровня, разных физических возможностей (включая инвалидов), разных культур;

— экономически доступным (аffоrdable) — разрабатываемое программное обеспечение должно быть экономически доступным.

(4)—(5) Аудио- и видео-, учебно-информационные материалы

Дидактические аудио- и видеоучебные материалы. В настоящее время дидактические аудио- и видеоучебные материалы для использования в системе дистанционного обучения в основном записываются на магнитные носители, аудио- и видеокассеты и используются обучаемым с помощью магнитофона или видеомагнитофона соответственно. Как показывает опыт дистанционного обучения, учебные аудиоматериалы применяются для записи лекций и инструкций к учебному курсу, не требующих графических иллюстраций, а доступность аудиоплейеров позволяет изучать и закреплять учебный материал в удобном месте и удобном темпе; в видеоформе целесообразно представлять лекции, инструктивные занятия, а также иллюстративный материал к печатным изданиям, учебным ситуационным задачам.

Цель учебных видеофильмов — обеспечить ускорение усвоения знаний посредством использования аудиовизуальных средств информации, в том числе теоретических знаний в областях науки и производства, конструкции и эксплуатации оборудования, технологических процессов, а с использованием мультимедийных возможностей — показ скрытых конструкций и процессов. Здесь видеофильмы несут большую дидактическую нагрузку, т. к. засняты те моменты, которые практически трудно передать в словесной форме.

Учебные видеофильмы обеспечивают возможность воспринимать информацию одновременно зрением и слухом и как носители аудиовизуальных информационных возможностей являются наиболее действенными средствами обучения. Наглядность с текстовым сопровождением, поясняющим происходящие на телеэкране процессы, максимально приближает обучающихся к реальной ситуации, создает благоприятные условия для понимания и усвоения изучаемого материала без дополнительного привлечения квалифицированного преподавательского персонала.

Видеофильмы как информационно-учебный материал эффективно дополняют имеющиеся комплекты учебно-методических материалов обучения и в ряде случаев могут успешно конкурировать с другими средствами обучения (книги, лекции, инструкции) благодаря своим техническим возможностям (быстрый доступ к необходимой в данный момент информации, произвольное варьирование темпа изучения учебного материала, возвращение к ранее просмотренному материалу, беглый просмотр).

(6) Дистанционные лабораторные  практикумы

Лабораторные дистанционные практикумы. Актуальность этого средства обучения особенно возрастает при подготовке специалистов для различных отраслей техники, поскольку она определяется не только изучением определенного теоретического материала, но и получением конкретных практических навыков лабораторных исследований. Анализ возможных направлений решения этой проблемы при дистанционном обучении показал два пути: 1) разработка и доставка специально разработанного мобильного комплекта к обучаемому; 2) обеспечение дистанционного доступа к лабораторным установкам.

(7) Тренажеры

Тренажеры служат для отработки и закрепления технических навыков решения учебных и учебно-профессиональных задач. Они обеспечивают получение краткой информации по теории и приемам решения задач, тренировку на различных уровнях самостоятельности, контроль и самоконтроль; предоставляют вспомогательные средства (калькулятор, таблицы, «записную книжку», автоматическое решение подзадач и т. п.). Как правило, тренажеры содержат различные режимы (теория, демонстрация примеров, работа с репетитором, самостоятельная работа, самоконтроль).

Виртуальная реальность как средство неконтактного информационного взаимодействия реализуется с помощью комплексных мультимедиа-операциональных сред, создающих иллюзию непосредственного вхождения и присутствия в реальном времени в стереоскопически представленном «экранном мире». Анализ психолого-педагогических возможностей виртуальной реальности позволил выделить целесообразные для дистанционного обучения. Это неконтактное управление и взаимодействие с объектами или процессами виртуальной реальности, находящими свое отображение на экране; имитация реальности посредством участия в процессах, происходящих на экране, и влияние на их развитие и функционирование. В настоящее время виртуальная реальность в основном развивается по ветви тренажеров.

Применение виртуальной реальности в учебном процессе рекомендовано  при решении конструктивно-графических, художественных и других задач, при  изучении графических методов моделирования  в курсах инженерной и компьютерной графики, при организации тренировки специалистов в условиях максимально приближенных к реальной действительности и др.

(8) Базы данных и знаний

База данных представляет собой специальным образом сконструированную совокупность фактов, относящихся к определенному предмету, и предназначена для хранения различных типов информации: текстовой, графической, справочной, методической, статистической и т. д. Информация, хранящаяся в базах данных, может быть связана между собой, например: список обучаемых;

результаты контроля знаний по разным темам и предметам; посещаемость занятий; сравнительные диаграммы задолженностей обучаемых по различным дисциплинам; информация об имеющейся в учебном заведении методической документации и т. д. В процессе функционирования баз данных для систематизации, хранения и представления информации используются специальные сервисные программные средства, позволяющие отбирать информацию по определенным критериям, структурировать ее различными способами и т. д.

База знаний — это информационная система, содержащая модель изучения конкретной предметной области (определенный объем учебной информации; данные о формируемых знаниях и умениях обучаемого; способы их использования; структура обучения и схема обучающих последовательностей;

экспертиза знаний, умений и навыков  обучаемого; слежение за ходом обучения; механизмы адаптации системы к конкретному обучаемому). База знаний может включать в себя базы данных, справочные пособия и энциклопедии, разного рода информацию (тексты, графики, иллюстрации, анимационные ролики). В базе знаний имеются возможности разворачивать и сворачивать информацию в пространстве и времени, продвигаться в глубь структуры информации, перемещаться по произвольной траектории из одного раздела в другой, концентрируя свое внимание на «важной» в данный момент информации. База знаний содержит специальную подсистему, позволяющую контролировать процесс обучения и управлять им.

(9) Электронные библиотеки

Электронная библиотека — одно из современных педагогических средств дистанционного обучения. С возникновением глобальной сети библиотеки начали заниматься каталогизацией ресурсов Интернета, публикуя на своих домашних страницах аннотированные списки ссылок на различные информационные ресурсы. Не имея возможности приобрести и сохранить саму информацию, таким образом делаются попытки хотя бы обеспечить своим пользователям удобную навигацию в сети Интернета. Однако коллекционирование библиотеками ссылок на ресурсы Интернета и поддержание их в актуальном состоянии весьма не эффективны в связи с мобильностью Интернет-ресурсов.

Более эффективным можно считать  начавшееся сейчас создание электронных библиотек, которое развивается в направлении оцифровывания печатных источников или приобретения у издателей прав на электронные источники. При этом электронные фонды таких библиотек, как правило, автономны, замкнуты и расширяются лишь за счет тех же списков ссылок на другие ресурсы, В последние годы возникла потребность в создании библиотек (распределенные электронные библиотеки), обеспечивающих пользователей связями между элементами как своих, так и совокупных ресурсов, которые находятся за их пределами.

Распределенная электронная библиотека — это совокупность логически связанных между собой разными методами документов из различных электронных коллекций и отдельных информационных ресурсов, доступных в Интернете. Распределенные библиотеки отличаются друг от друга принципами отбора документов, связи между отдельными документами электронных коллекций, методами формирования.

(10) Дидактические материалы на  основе экспертных обучающих  систем

Системы искусственного интеллекта развиваются в направлении моделирования процессов человеческого мышления. Компьютерный «искусственный интеллект» пока лишь очень отдаленно напоминает интеллект человека, примитивно моделирует функции его мышления, такие, например, как анализ, синтез, поиск, выбор и т. д. Интеллектуальные обучающие системы состоят из таких технологий, как базы данных, базы знаний, экспертно-обучающие системы.

По своим возможностям базы знаний представляют собой упрощенный вариант  экспертной обучающей системы или  ее части. Экспертно-обучающие системы являются частным случаем систем искусственного интеллекта. В процессе функционирования экспертно-обучающие системы способны имитировать работу человека — эксперта в данной предметной области. Практическая реализация данной способности предполагает, что экспертно-обучающая система состоит из трех подсистем: база знаний учебного назначения; подсистема поиска необходимой информации в базе знаний; подсистема интеллектуального управления ходом учебного процесса.

В идеале подсистема интеллектуального  управления ходом учебного процесса содержит средства интеллектуального  анализа объема и структуры знаний, необходимых для организации и управления учебным процессом; интеллектуальную консультативную программу, реализующую интерактивный диалог пользователя с системой (при этом обучаемый самостоятельно выбирает темп  работы  с  системой  и  траекторию  обучения);  контрольно-диагностирующий модуль, позволяющий рассчитать и оценить параметры субъекта обучения для определения оптимальной стратегии и тактики обучения на каждом этапе занятия и дать оценку всего процесса обучения. Экспертно-обучающие системы можно использовать для подачи учебного материала, экспертного сопровождения решения задач на уровне репетитора (роль которого как бы играет компьютер) и последующего контроля знаний, умений, навыков. В целях диагностики уровня усвоения учебного материала в экспертно-обучающих системах формируется модель обучаемого: в процессе работы обучаемого системой фиксируются ошибки и затруднения в ответах, при этом система обеспечивает такое взаимодействие в схеме «ученик — система — педагог», когда педагог постоянно имеет возможность получать аналитические данные об уровне выполнения обучаемым каждой учебной операции, система проводит анализ результатов, выявляет наиболее часто встречаемые обучаемым затруднения и ошибки, дает ему рекомендации и обобщенные данные педагогу. Это позволяет оптимизировать процесс организации и управления учебной деятельностью обучаемого, частично автоматизировать процесс управления учебным процессом.

Эффективность работы интеллектуальных обучающих систем зависит от соблюдения ряда условий: высокой скорости обработки информации и выполнения всех процедур, т. к. задержки в работе системы отрицательно влияют на протекание учебного процесса; возможности накопления и применения информации об изменяющихся во времени результатах обучения конкретного обучаемого в целях подбора каждый раз новой траектории обучения; валидности критериев оценки уровня знаний, умений, навыков; учета уровня подготовки (низкий, средний, высокий) или уровня усвоения материала (узнавание, алгоритмический, эвристический, творческий).

Внедрение в учебный процесс  интеллектуальных обучающих систем позволит усилить эмоциональное восприятие учебной информации; повысить мотивацию обучения за счет возможности самоконтроля, индивидуального, дифференцированного подхода к каждому обучаемому; развить процессы познавательной деятельности; создать условия для формирования умений самостоятельного приобретения знаний.

Следует отметить тот факт, что  экспертно-обучающие системы в  идеале находятся еще в стадии развития.

(11) Дидактические материалы на основе геоинформационных систем

Геоинформационные системы. Современные геоинформационные системы представляют собой новый тип интегрированных информационных систем, которые, с одной стороны, включают методы обработки данных многих ранее существовавших автоматизированных систем (АСУ, САПР, АСНИ), а с другой — обладают спецификой в организации и обработке данных. Практически это определяет геоинформационные системы как многоцелевые, многоаспектные системы, которые находят все более широкое применение в образовании, выступая в роли объекта и субъекта обучения. Для пользователей системы дистанционного обучения геоинформационные системы можно рассматривать как базу данных с картографической визуализацией информации и функциями пространственного анализа и сообразно этому встраивать ее в учебный процесс.

Средства дистанционного обучения можно разделить на три большие категории (альтернативный вариант типологизации средств обучения по А. А. Андрееву):

— неинтерактивные (печатные материалы, аудио-, видеоносители);

— средства компьютерного обучения (электронные учебники, компьютерное тестирование и контроль знаний, новейшие средства мультимедиа);

• видеоконференции — развитые средства телекоммуникации по аудио-каналам, видеоканалам и компьютерным сетям.

 

Формы дистанционного обучения

В результате проведенного анализа  форм (видов) занятий, используемых при  дистанционном обучении, установлено, что наибольшее распространение  получили регламентные формы обучения (лекции, семинары, лабораторные занятия, контрольные работы, курсовые работы, экзамены, самостоятельная работа и др.), которые применяются как в контактный, так и неконтактный периоды дистанционного обучения.