Главная

3. Применение ЭВМ в образовании

Применение вычислительной техники в процессе обучения позволяет уменьшить нагрузку на преподавателя и увеличить качество преподавания в масштабах всей страны. Применение ЭВМ в обучении является продолжением и развитием многолетнего процесса внедрения технических средств в учебный процесс. Существуют следующие формы применения компьютеров в обучении:

• в качестве лабораторных установок, в том числе для моделирования процессов;

• для решения задач и упражнений, курсового и дипломного проектирования;

• для планирования и организации учебного процесса, разработки учебных планов и программ (АСУ учебным заведением);

• как средство автоматизации исследований в области обучения (педагогические и психолого-педагогические исследования, математические модели учебного процесса);

• в качестве управляющего элемента процесса обучения (контроль знаний, предъявление учебного материала, упра­вление ходом обучения);

• для сбора и анализа статистических данных об учебном процессе.

Кроме того, помимо формирования умственных навыков ЭВМ применяется для формирования различного рода двига­тельных навыков в составе тренажеров при обучении некоторым про­фессиям (летчиков, машинистов, водителей).

В настоящее время широкое распространение получили автома­тизированные обучающие системы (АОС) на базе вычислительных сис­тем общего назначения и специализированных устройств. Типичная АОС имеет в своем составе центральную ЭВМ и от 10 до 30 термина­лов, один из которых служит рабочим местом преподавателя, а остальные – рабочими местами обучающихся. Кроме того, получают рас­пространение АОС на базе класса персональных компьютеров, объединенных в локальную сеть, в которой один компьютер явля­ется главным (за ним работает преподаватель).

АОС представляет собой основанный на ЭВМ взаимосвязанный комплекс учебно-методического, информационно-лингвистического и программно-технического обеспечения, ориентированный на управле­ние обучением. В основу АОС заложены идеи программирования обуче­ния. АОС позволяет управлять учебным процессом по гибкой програ­мме, учитывающей некоторые индивидуальные особенности студентов, разгружает преподавателя от целого ряда трудоемких действий и изменяет характер его труда. Индивидуализация в условиях группо­вого обучения достигается за счет дифференцированного режима ра­боты обучаемых, при котором каждый получает информацию независи­мо от других. АОС может обрабатывать и обобщать статистический материал по многочисленным аспектам учебной деятельности с целью дальнейшего совершенствования учебного процесса. Система позволяет в случае необходимости быстро вносить соответствующие изме­нения и дополнения в учебный материал.

В типичной АОС элементарной частью учебной процедуры является шаг обучения, направленный на усвоение логически закончен­ных понятий или действий. Каждый шаг состоит из четырех кадров (элементов): информационного, операционного, контрольного и дополнительного. Информационный кадр выдает обучаемому сведения об изучаемом объекте и способах решения задач. Операционные кадры  представляют собой наборы задач, ориентированных на формирование заданных действий и понятий. Контрольный кадр – это набор задач, по результатам решения которых делается вывод о достижении целей обучения, поставленных в данном шаге. Дополнительный кадр служит для коррекции деятельности обучаемого в случае ее отклонения отзаданного образца.

Если на вопрос АОС обучаемый дает неправильный ответ, то система выбирает одну из многочисленных ветвей программы, по прохождению которой человек вновь повторяет соответствующий шаг курса; если же ответ правильный, то ему предлагается следующий шаг. Естественно, что разные обучаемые тратят на усвоение фрагмента разное время. Наиболее способные и приспособленные к данной методике обучения могут получить больше информации, раньше закончить обучение.

АОС автоматически фиксирует все действия обучаемых (количество шагов, время решения задачи, количество ошибок и т.д.) и производит общую оценку обучения как в индивидуальном порядке,   так и в группе в целом. Частичное освобождение преподавателя от трудоемких операций контроля и предъявления обучаемым информации позволяет ему, например, уделять больше внимания отстающим, а также давать наиболее успевающим дополнительные виды самостоятельной работы.

В качестве основного средства взаимодействия обучаемого и АОС выступает диалог. Характерными видами обучающего диалога является совместное – обучаемого и АОС – решение задач, выполнение упражнений, моделирование какого-либо процесса, учебные игры и т.д.

Огромным достоинством АОС является возможность использования машинной графики для создания как статических, так и динамических образов – анимации с целью изучения различных процессов природы на основе имитационного моделирования. Анимация – результат работы программы, которая заставляет двигаться объект на экране.

Одним из самых ответственных моментов при создании АОС является анализ и переработка учебного курса, разделение учебно­го материала на отдельные шаги в соответствии с требованиями программированного обучения. Следует указать, что от преподава­теля не требуется знания программирования для ЭВМ, современные АОС предоставляют преподавателю специализированный, понятный ему язык, предназначенный для описания учебного материала и ввода его в ЭВМ. От преподавателя требуется формализация учебного курса, все остальное выполняет ЭВМ.

Перспективным направлением использования АОС является при­менение ее для проведения консультаций, например, абитуриентам при поступлении в вуз. Другим важным направлением использования АОС является контролирование уровня знаний при экзаменах и зачетах.

ЭВМ позволяют не только изменить характер обучения, но и формы образования. В настоящее время развивается новая форма обучения – заочное обучение на базе телекоммуникационных методов связи. Такая форма обучения обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционной. Многие люди получают возможность повышать образование на дому, а преподаватели – индивидуальноконтролировать работу каждого студента и вместе с тем давать общие указания всей аудитории. Студенты могут думать над ответом столько, сколько им требуется.