Информационные технологии в образовании

Создание обучающей  системы с использованием инструментальных программ обычно проходит четыре стадии.

1. Разработка сценария обучающей программы: на этой стадии педагог должен принять решение о том, какой раздел какого учебного курса он будет переводить в обучающую программу, продумать материал информационных кадров, такие вопросы и варианты ответов к ним, чтобы они диагностировали трудности, с которыми будут сталкиваться ученики при освоении материала, разработать схему прохождения программы, систему взаимосвязей между ее отдельными кадрами и фрагментами.

2. Ввод в компьютер текстов отдельных кадров будущей программы, 
рисование картинок, формирование контролирующих фрагментов: 
вопросов, вариантов ответов к ним и способов анализа правильности 
ответов. На этой стадии педагогу потребуется минимальное владение 
функциями компьютера и возможностями ввода и редактирования, 
встроенными в инструментальную программу.

3. Связывание отдельных элементов обучающей программы в 
целостную диалоговую систему, установление взаимосвязей между 
кадрами, вопросами и помощью, окончательная доводка 
программы.

4. Сопровождение программы во время ее эксплуатации, внесение 
в нее исправлений и дополнений, необходимость которых 
обнаруживается при ее использовании в реальном процессе обучения.

 

3 КОМПЬЮТЕРНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ

 

Обучение - многогранный процесс, и контроль знаний - лишь одна из его сторон. Однако именно в ней компьютерные технологии продвинулись максимально  далеко,  и  среди  них  тестирование  занимает  ведущую  роль.

В ряде стран  тестирование вытеснило традиционные формы контроля - устные и письменные экзамены и собеседования.

Типы компьютерных тестов.

Типы компьютерных тестовых заданий определяются способами однозначного распознавания ответных действий тестируемого. В соответствии с моделью знаний можно выделить три класса компьютерных тестов: на знания, умения и навыки.

1.  Типы тестовых заданий по блоку "знания":

• вопросы альтернативные (требуют ответа да - нет);
• вопросы с выбором (ответ из набора вариантов);
• вопросы информативные на знание фактов (где, когда, сколько);
• вопросы на знание фактов, имеющих формализованную структуру (в виде информационной модели или схемы знаний);
• вопросы по темам, где имеются однозначные общепринятые знаковые модели: математические формулы, законы, предикатные представления, таблицы;
• вопросы, ответы на которые можно контролировать по набору ключевых слов;
• вопросы, ответы на которые можно распознавать каким-либо методом однозначно.

2. Типы тестовых заданий по блоку "навыки" (распознание деятельности: манипуляции с клавиатурой; по конечному результату):

• задания на стандартные алгоритмы (альтернативные да - нет, выбор из набора вариантов);
• выполнение действия.

3. Типы тестовых заданий по блоку "умения". Те же самые, что навыки,  но использующие нестандартные алгоритмы и задачи предметной области при контроле времени их решения:

• задания на нестандартные алгоритмы (альтернативные да - нет, выбор из набора вариантов);
• выполнение действия.

Выбор типов  тестов определяется:

• особенностями инструментальных тестовых программ (тестовыми оболочками);
• особенностями предметной области;
• опытом и мастерством экспертов.

Инструментальные  тестовые оболочки.

Для создания тестов по предметной области разработаны и разрабатываются специальные инструментальные программы-оболочки, позволяющие создавать компьютерные тесты путем формирования базы данных из набора тестовых заданий.

Инструментальные  программы, позволяющие разрабатывать  компьютерные тесты, можно разделить на два класса: универсальные и специализированные. Универсальные программы содержат тестовую оболочку как составную часть. Среди них «Адонис» (Москва), «Linkway» (Мicrosoft), «Фея» (Томск), «Радуга» (Москва) и т.п.

Специализированные  тестовые оболочки предназначены лишь для формирования тестов. Это - «Аист» (Москва), «Тест» (Красноярск) и др.

Приведем примеры  компьютерных форм представления тестовых заданий:

1. Вопросы с фасетом. Задание вопроса, в котором меняются признаки.

Пример. Назовите столицу страны АНГЛИЯ :_______?.

2. Вопросы с шаблоном ответа.

Пример. В каком  году произошла Октябрьская революция? В   _____году.

3. Вопросы с набором ключевых слов (изображений, обозначений), из    которых можно конструировать ответ.

Пример: Какие  силы действуют на тело, движущееся по наклонной плоскости? (сила трения, сила упругости, сила тяжести, сила реакции опоры).

4. Закрытая форма вопроса: номер правильного ответа.

Пример. Какой  климат в Красноярском крае?

a) континентальный.

b) субтропики.

c) умеренный.

d) резко-континентальный.

Хорошим считается  тест, если:

• он восприимчив к угадыванию тестируемым;
• он восприимчив к невнимательности и ошибочным действиям тестируемого;
• он положительно влияет на тестируемого и педагога, который использует тест.

При этом тест используется обучаемым как:

а) обучение (тренажер, самоконтроль);

б) контроль.

Для учителя  тест служит:

• корректировке учебного процесса;
• как вспомогательное средство для контроля (текущего);
• как дидактическое средство для обучения;
• для дистанционного обучения.

 

 

4  ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ОБЛАСТИ КОМПЬЮТЕРНОГО ОБУЧЕНИЯ

 

Современные исследования в области применения компьютеров  в обучении развиваются в рамках нескольких основных направлений, которые  можно обозначить следующим образом:

• интеллектуальные обучающие системы;
• учебные мультимедиа и гипермедиа технологии;
• использование компьютерных сетей.

Интеллектуальные  обучающие системы.

Наиболее перспективным  направлением развития систем компьютерного  обучения является технология искусственного интеллекта (ИИ). Системы, использующие методику ИИ, называют интеллектуальными обучающими системами (ИОС). ИОС реализует адаптивное и двухстороннее взаимодействие, направленное на эффективную передачу знаний. Под адаптивностью понимается то, что система дает пояснения, подходящие каждому обучаемому, с помощью динамического управления, зависящего от процесса обучения. Двустороннее взаимодействие - это взаимодействие со смешанной инициативой, при которой обучаемый может задать вопросы или просить систему решить задачу. ИОС отличаются друг от друга прежде всего методологиями представлений знаний о предметной области, об обучаемом и о процессе обучения.

Наиболее перспективным  путем развития ИОС является путь создания самообучающихся систем, приобретающих  знания в диалоге с человеком. Прототипом такого рода системы можно считать MEMOLAB - обучающую среду с искусственным интеллектом по методологии экспериментальной психологии и человеческой памяти.

Другое направление  развития систем искусственного интеллекта - распределенные системы, связывающие два и более компьютеров так, что ученики могут обучаться, сотрудничая или соревнуясь, каждый на своем компьютере. В этом случае возникает некое подобие «классного» обучения, но на совершенно ином уровне. Эксперименты и оценки   показывают,   что  такое   обучение оказывается   более эффективным и интересным, чем обучение в одиночку.

Недостатком многих существующих ИОС является ориентация на специальные знания в рамках определенного  предмета, так что в них не предусмотрена  возможность простой адаптации к другой предметной области. Более общий подход состоит в развитии интеллектуального окружения (оболочки), из которого затем можно получить много ИОС путем наполнения различным содержанием, как баз знаний. Пример такой системы - ЕЕРS, обучающая среда для решения задач, обеспечивающая обучение решению задач в качественных областях науки.

Учебная мультимедиа  и гипермедиа-технология представляет собой развитие технологии программированного обучения, хотя упор делается не на адаптивность обучения и его методическое обоснование, а на внешнюю иллюстративно-наглядную сторону. Современные графические и звуковые возможности компьютера обусловили появление средств гипер- и мультимедиа.

Мультимедиа технология - представление информации в форме видеоизображения с применением мультипликации и звукового сопровождения.

Гипермедиа  технология - компьютерное представление данных различного типа, в котором автоматически поддерживаются смысловые связи между выделенными понятиями, объектами или разделами.

Научные исследования в данной области связаны с разработкой технологий создания учебных курсов большего размера на основе возможностей мульти- и гипермедиа. Под управлением компьютера система мультисред может производить в едином представлении объединение текста, графики, звуков, видеообразов и мультипликации. Технология мультимедиа в последнее время широко применяется для создания электронных книг и учебников.

Развитием идей мультимедиа являются технологии компьютерной виртуальной реальности. В этом случае с помощью специальных экранов, датчиков, шлемов, перчаток и т.п. полностью моделируется управление, например, самолетом, так что у обучаемого возникает полная иллюзия того, что он находится в кабине самолета и им управляет.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Итак, в данной работе были раскрыты основные принципы новых информационных технологий обучения, рассмотрены типы обучающих программ, компьютерное тестирование, перспективные направления в области компьютерного обучения.

В настоящее  время в России идёт становление  новой системы образования, ориентированного на вхождение в мировое образовательное пространство. Во многих отраслях знаний сейчас идёт поиск особых, устойчивых, сохраняющих структур, взаимоотношений и взаимосвязей. Совершенно необходимым становится подход к изучению знания в целом, к установлению связей между отдельными областями знаний. Одним из важных направлений развития современного общества является его глобальная информатизация. На фоне интенсивной информатизации всех сфер жизни и деятельности общества особую значимость приобретают вопросы информатизации образования.

Система образования  в нашей стране вступила в период фундаментальных перемен, характеризующихся  новым пониманием целей и ценностей  образования, осознанием необходимости  перехода к непрерывному образованию, новыми концептуальными подходами к разработке и использованию технологий обучения. Реализация многих из стоящих перед системой образования на современном этапе задач невозможно без использования информационно-коммуникационных технологий.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Информационные  технологии на железнодорожном  транспорте: Учеб. для вузов ж.- Э.К. Лецкий, В.И. Панкратов, В.В. Яковлев ; под ред. Э.К. Лецкого, Э.С. Поддавашкина, В.В. Яковлева. - М.: УМК МПС России, 2010.

2. Петров В.Н.  Информационные системы : учебник. / В.Н. Петров. / - СПб. : Питер, 2009.

3. Советов Б.Я.  Информационные технологии : учебник  для студентов вузов / Б.Я. Советов,  В.В. Цехановский. - М.: Высш. шк., 2008.

4. Коноплева И.А. Информационные технологии : учеб. пособие /       И.А. Коноплева, О.А. Хохлова, А.В. Денисов. - М.: ТК Велби, изд-во Проспект, 2007.