2.1. Концепция информационной поддержки процесса обучения

В настоящее время ведутся активные работы по исследованию и разработке обучающих систем и инструментария для их создания. В учебных заведениях используется широкий спектр программных систем. Обучающие системы могут классифицироваться по различным признакам [78, 79].

По назначению можно выделить информационно-обучающие, контролирующие и универсальные системы. Первые предназначены для передачи обучаемым определенного объема знаний и/или умений; вторые — для проверки знаний обучаемых. Универсальные системы выполняют как обучение, так и контроль.

По режиму работы различают однопользовательские и многопользовательские автоматизированные обучающие системы. Последние базируются на сетевом программном обеспечении и оборудовании.

По особенностям реализации можно выделить аппаратные системы, для которых требуется специальное оборудование, и чисто программные системы, работающие на ЭВМ общего назначения.

По отношению к изучаемой предметной области автоматизированные обучающие системы могут являться инвариантными или ориентированными на один предмет. В инвариантных системах предусматривается отделение учебных материалов от инструментальной системы (оболочки), обычно имеются средства для создания/модификации учебных материалов. В отличие от них автоматизированные обучающие системы, ориентированные на один предмет, не имеют средств для смены наполнения. В инвариантных автоматизированных обучающих системах (АОС) имеется подсистема для подготовки учебных материалов (авторская система).

В зависимости от способности изменять свое поведение АОС могут быть разделены на линейные, разветвленные, настраиваемые.

Линейные автоматизированные обучающие системы не предполагают изменения применения учебных воздействий в процессе работы: линейная последовательность определяет действия системы. Разветвленные системы при определенных обстоятельствах (например, после выполнения обучаемым контрольного примера) могут изменять порядок применения учебных воздействий. Все возможные ветвления в программе изучения материала предусмотрены набором сценариев, составленных авторами учебного курса. Настраиваемые автоматизированные обучающие системы на основании имеющихся у них педагогических знаний и анализа хода процесса обучения могут изменять свое поведение. Знания представляются в декларативной форме и выражают как специфичные для изучаемой проблемной области приемы преподавания, так и общие педагогические принципы.

По способу реализации пользовательского интерфейса могут быть выделены системы, ориентированные на текстовый и графический способы реализации.

Различные обучающие системы имеют различные особенности и цели, здесь приведена наиболее общая классификация (рис.2.1). Место задач управления учебным материалом в обучающих системах.

Анализ позволил выявить одну особенность. Во всех известных рассматриваемых системах формирование учебного материала является ручной работой, выполняемой методистом-экспертом.

Учебная деятельность должна вооружить студента не только определенной суммой знаний, но и сформировать комплекс компетенций. Компетенция – это общая способность специалиста к профессиональному труду и жизнедеятельности, какая базируется на знаниях, опыте, ценностях, способностях, приобретенных во время обучения. Выделяют профессиональные и общие для всех специалистов (ключевые) компетенции. Компетенция состоит из параметров содержания деятельности и поведенческих способностей, которые в свою очередь - из специальных знаний и владения умениями и навыками [80, 81, 82]. На рис. 2.2 представлена схема связей между категориями компетенции и уровнями обученности. Такие формы деятельности, как знакомство, запоминание и понимание (первый-третий уровни) служат для формирования когнитивной компетенции. Владение умениями, навыками (четвертый уровень) реализуется в виде функциональной компетенции. Поведенческие способности (пятый уровень) являются творческим процессом и проявляются в форме личностно-этической компетенции.

Рисунок 2.1 – Классификация обучающих систем

Рисунок 2.2 – Схема компетенций специалиста

Обобщенно можно сказать, что компетенции могут быть встроены в различные элементы образовательного процесса, а именно:

• в результаты обучения, достижение которых ожидается от студентов;

• в процесс обучения, в течение которого они получают необходимые компетенции;

• в процесс оценки, призванный подтвердить то, что они овладевают необходимыми компетенциями.

Таблица 2.1 – Пример формулирования компетенции в области разработки ПО

Компетенция (дид.ед.)	Запоминание	Навыки Умения
Критерии оценки качества программного обеспечения	3нать: критерии оценки качества ПО	уметь: составлять внешнюю спецификацию; оценивать качество ПО;
Структура жизненного цикла программы	3нать: структуру жизненного цикла программы; факторы, влияющие на стоимость ПО	уметь: определять стоимость ПО; составлять внешнюю спецификацию;
Надежное программи-рование	3нать: критерии оценки качества ПО;	уметь: составлять внешнюю спецификацию; оценивать качество ПО;
Стиль программирования	Знать: методы структурного программирования и структурного кодирования;	Уметь: создавать программы, отвечающие требованиям надежного программирования
Выбор и обоснование языка программирования	знать: методы структурирования программ;	уметь: обосновывать выбор языка программирования
Продолжение табл. 2.1.
Библиотека программ	знать: стандартные библиотеки и встроенные функции;	уметь: использовать стандартные библиотеки и встроенные функции
Структурное программирование	знать: методы структурного программирования структурного кодирования;	уметь: создавать программы, отвечающие требованиям надежного программирования
Структурирование	знать: методы структурирования программ;	уметь: создавать программы, отвечающие требованиям надежного программирования;
Объектно-ориентированное программирование	знать: методы объектно-ориентированного программирования;	уметь: создавать программы с применением объектно-ориентированного программирования.
Эффективность программ	знать: приемы и критерии надежного программирования; методы оптимизации и оптимизирующие компиляторы;	уметь: создавать программы, отвечающие требованиям надежного программирования; создавать программы с применением объектно-ориентированного программирования.
Продолжение табл. 2.1
Ошибки про граммного обеспечения: причины, источники и классификация.	знать: причины, источники и классификацию ошибок ПО;	уметь: находить и классифицировать ошибки программного обеспечения;
Защитное программирование	знать: причины, источники и классификацию ошибок ПО; уровни корректности программ;	уметь: находить и классифицировать ошибки программного обеспечения; определять: уровни корректности программ
Тестирование	знать: Причины, источники и классификацию ошибок ПО; Методы и виды тестирования;	уметь: Находить и классифицировать ошибки программного обеспечения;