4.5.4. Современные информационные технологии обучения

Технологии, предполагающие включение компьютерной техники в комплекс дидактических средств, обеспечивающих педагогическое взаимодействие субъектов образовательного процесса, гарантирующих реализацию целей обучения и воспитания, принято относить к информационным (87).

К средствам информационных технологий относятся: программные, программно-аппаратные, технические средства, работающие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, современных систем трансформирования и обмена информацией, сбора, продуцирования, накопления, хранения, обработки, передачи информации, доступа к информационным ресурсам компьютерных сетей. В их числе персональные компьютеры, терминальное оборудование, локальные вычислительные сети, устройства ввода-вывода текстовой и графической информации, средства хранения больших объёмов информации, средства манипулирования аудио-визуальной информацией (мультимедиа средства, системы виртуальной реальности) и другие.

Различают три уровня компьютеризации учебно-воспитательного процесса. Первый уровень представляет собой образовательное пространство на базе глобальных или региональных компьютерных систем типа INTERNET, WORLDCLASS ROOM, PLATO и др. Второй уровень предполагает функционирование обучающей среды на основе локальных компьютерных систем в рамках учебного заведения или класса. Третий уровень – отличается включением компьютерной техники в комплекс дидактических средств, обеспечивающих учебный процесс и активизирующий учебно-воспитательную деятельность учащихся.

Цели информационных технологий обучения – управляемое достижение запланированного уровня и качества подготовки выпускника посредством интерактивного диалога, развития системного мышления, формирования ценностных отношений.

Задачи: визуализация информации; автоматизация процессов вычислительной, информационно-поисковой, управленческой деятельности и контроля результатов; непрерывная обратная связь, архивное хранение больших объёмов информации; доступ пользователя к центральному банку данных.

Характеристика учебного процесса

Информационные технологии обеспечивают естественное обучение в системе «преподаватель-студент»; самообучение; самостоятельную работу по решению педагогических учебных заданий, задач, ситуаций с дискретно и непрерывно меняющейся высотой интеллектуального порога; формирование материализованных умений переноса системных ориентировочных основ в конкретные условия учебной, учебно-профессиональной деятельности; моделирование проектной познавательной деятельности, формирование навыков творческой и исследовательской деятельности.

Основные принципы

Дидактические возможности педагогических средств информационных технологий позволяют реализовать обучение с учётом следующих принципов: научности, доступности, адаптивности, системности, последовательности, сознательности, прочности усвоения, гарантированности результатов.

Особенности обучения в условиях компьютерной системы.

Обучающая компьютерная программа обучающей системы содержит компоненты управления и учебный материал. Учебный материал включает собственно информационный материал, структурированный с учётом видов профессиональной деятельности специалиста и основ теории, установленных образовательными стандартами, контрольные вопросы, задания, ситуации, задачи, упражнения, тесты.

Например, микрокомпьютерная система обучения «Наставник» включает в себя подсистемы: «Обучение», «Тест», «Экзамен». Процесс обучения реализуется в следующей последовательности:

• предоставление каждому обучающемуся структурированного учебного материала, дифференцированного на дидактические единицы;

• усвоение учебного материала каждой дидактической единицы на установленном стандартом уровне;

• закрепление изученного материала с помощью контрольных вопросов, учебных задач, проблем;

• тестирование;

• оценка качества на основе расчёта коэффициентов усвоения и сопоставления с заданными условиями по уровню успеваемости;

• продвижение к последующему учебному материалу (дидактической единице).

Подсистема «Тест» позволяет проводить текущий и рубежный контроль в ограниченные сроки и с высоким уровнем достоверности.

Подсистема «Экзамен» обеспечивает итоговый контроль и оценку качества подготовки специалиста. Программы «Тест» и «Экзамен» позволяют статически обрабатывать результаты контроля и на их основе принимать решение о необходимости внесения коррективов.

Перспективные направления использования средств информационных технологий:

1. Использование средств телекоммуникаций на уровне синтеза компьютерных сетей и средств телекоммуникаций на уровне интеграции компьютерных сетей, средств телефонной, телевизионной, спутниковой связи связано с реализацией возможностей мультимедиа технологии. Она представляет собой совокупность приёмов, методов, способов продуцирования, обработки, хранения, передачи аудиовизуальной информации, основанных на использовании технологии компакт-диска CD-ROM.

2. Мультимедиа–операционные среды позволяют суммировать аудиовизуальную информацию, представленную в виде видеофильма, текста, графика, анимации, слайда, музыки, используя возможности интерактивного диалога обучающегося с системой. При этом система обеспечивает возможность выбора нужного направления развития учебной, учебно-профессиональной ситуации.

3. Технология мультимедиа позволяет повысить мотивацию учения, эмоциональное восприятие информации, сформировать умения разнообразных форм самостоятельной деятельности. Общение через компьютерные сети обеспечивает обмен текстовой и графической информацией в форме «запрос-ответ». Телекоммуникационные связи могут осуществлять синхронную связь, одновременное обучение нескольких групп студентов в учреждениях среднего профессионального образования района, региона.

4. Асинхронная телекоммуникационная связь может осуществлять распределённое по интересам обучение студентов, находящихся в разных точках страны, проводить совместные учебные, поисковые, творческие и исследовательские работы.

5. В настоящее время в учреждениях профессионального образования (10) накоплен опыт использования высоких интеллектуальных возможностей «великого» преобразователя мышления человека – компьютера в мультипликационном моделировании технологических процессов, построении обучения на основе системы учебно-производственных ситуаций. При этом успешно решаются задачи заинтересованного поиска студентами эффективных средств формообразования, например, резание, создание ориентировочных основ движений, приемов, операций, моделирования действий студентов по составлению алгоритма движений, проведения первого опыта по классификации движений в станках, становления и развития материализованных и не материализованных познавательных действий, способностей к самообучению, самоконтролю и самооценке.

Компьютерное моделирование производственных ситуаций.

Представляем систему учебно-производственных ситуаций для специалиста сферы машиностроения и металлообработки.

1. Учебно-производственная ситуация создания образа конечного результата.

Основная задача данной ситуации – определение средств получения заданной формы детали. Компьютерная мультипликация позволяет студенту вмешаться в зрительный ряд, задержать его на экране и произвести определенные действия, имитируя реальные процессы. В данной ситуации студенты получают учебную информацию не в готовом виде, а путем самостоятельного активного поиска.

На экране дисплея появляется изображение заготовки, которое может переходить в чертеж готовой детали и обратно. С заготовкой происходят изменения, от нее отделяются некоторые части, ее форма трансформируется, и в результате объемное изображение готовой детали начинает соответствовать чертежу.

2. Учебно-производственная ситуация выбора последовательности резания в станке.

На экране вводится задание: получите заданную форму детали путем токарной обработки и уясните алгоритм последовательности ее обработки. На экране остается чертеж детали и чертеж заготовки. Программа предусматривает помощь, где предлагается пользоваться определенными движениями: вращением, перемещением заготовки или инструмента, конкретные инструкции. В результате решения данной ситуации студент приобретает новые знания, выбирая очередность включения продольной и поперечной подачи: осмысливают технологию обработки, производят анализ, сравнение, вычленение общих признаков и их обобщение. Процесс решения визуализируется на экране, и результат верного решения подтверждается появлением на экране объемного изображения детали после токарной обработки и соответствующим текстом.