Особенности использования мультимедийных средств в учебном процессе вуза

В последние годы в системе образования Казахстана проводятся работы по интеграции средств информационных и коммуникационных технологий, научно-методического обеспечения учебного процесса и научных исследований с целью объединения наработок системы образования с новейшими информационными технологиями, что вызвано желанием сформировать в Казахстане открытое образовательное пространство, доступное для широких слоев населения.

Использование мультимедийных средств обучения позволяет реализовать новые высокоэффективные методы самостоятельного обучения, значимые с точки зрения системы открытого образования. Одним из наиболее распространенных подходов к реализации самостоятельного обучения, основанном на широкомасштабном использовании мультимедийных средств, являются электронные учебники, автоматизированные обучающие системы, кейс-технологии и т. д.

В современном мире учебник должен быть одновременно и стабильным, и мобильным. В соответствии с требованием стабильности учебник должен иметь устойчивую структуру. Мобильность обеспечивает возможность быстрого введения новых знаний без нарушения основной конструкции. Именно выполнение требования мобильности является основным преимуществом электронного учебника (ЭУ).

В основе разрабатываемых электронных учебников лежат дидактические принципы, позволяющие сформировать технологические знания, умения и навыки:

• · научности и доступности, который проявляется в соответствии предоставляемых в четкой, конкретной и доступной форме для изучения студентам знаний в процессе технологической подготовки последним достижениям научно-технического прогресса в области НИТ;
• · систематичности и связи теории с практикой. Данный принцип реализуется в систематичном изложении теоретических положений в строго логичном порядке, формировании системных алгоритмических знаний, направленных на практическое применение в профессиональной деятельности. В процессе алгоритмической подготовки студенты решают задачи, традиционные для информационного общества, тем самым на практике убеждаясь в необходимости получаемых алгоритмических знаний, умений и навыков;
• · наглядности, который выступает как отражение единства абстрактного и конкретного и требует на каждом этапе усвоения теоретических знаний наглядного воспроизведения в форме визуального образа. Условием реализации этого требования является использование схем, таблиц, образцов выполнения заданий. Тогда студент будет знать, не только что выполнять, но и как;
• · прочности усвоения знаний и связи с всесторонним развитием познавательных способностей обучающихся, основанный на том, что прочное овладение алгоритмическими знаниями, умениями и навыками возможно при участии в этом процессе всех познавательных сил и способностей: воображения (воспроизводящего или творческого), памяти (преимущественно логической), активного логического мышления, а также способности мобилизации знаний, необходимых для выполнения практической деятельности решения задач.

Соблюдение данных принципов обусловливает возможность внедрения разработанной автоматизированной обучающей системы в учебный процесс технологической подготовки бакалавров транспорта, обеспечивает эффективность его функционирования.

Что касается понятия «электронный учебник», то исследователи определяют его в основном почти одинаково. Так, К. С. Ахметов, А. Г. Федоров [1] определяют электронные учебники как совокупность теоретического, справочно-информационного, практического материала и заданий для тренинга, контроля и оценки качества усвоения знаний.

С.А. Христочевский считает, что ЭУ — это программно-методический комплекс, обеспечивающий возможность самостоятельного или при участии преподавателя освоения учебного курса или его большого раздела именно с помощью компьютера [2]. информационный коммуникационный учебный Э. Азимов определяет электронный учебник как новое средство обучения на компьютерном диске, хранящем и представляющем аудио-, видео-, текстовую и графическую информацию, который рассчитан на работу учащегося с компьютером в интерактивном режиме, причем учащийся может знакомиться с учебной информацией в той форме, последовательности, темпе и с той глубиной, которая ему подходит [3].

В процессе обучения электронный учебник выступает как средство педагогической деятельности преподавателя и студента. Электронный учебник дает интегральную подготовку по нескольким разделам курса или даже по различным дисциплинам, обеспечивая целостность восприятия, выявление важнейших связей и отношений, возможность дифференцированного и индивидуализированного подхода к обучению на основе ведения личной учебной карты обучающегося. В электронном учебнике реализуется весь процесс обучения — от цели до результатов.

В современных условиях ЭУ рассматривается как форма опосредованного процесса обучения в условиях компьютерной организации учебного процесса. Как было замечено выше, электронный учебник строится по общим дидактическим требованиям, предъявляемым к учебнику, поэтому его структура схожа со структурой традиционного учебника, т. е. в структуре ЭУ присутствуют все компоненты.

Одна из важных составляющих электронного учебника и электронного издательства — гипертекст. Гипертекст — это способ управления данными, при котором последние организованы в виде сети узлов, связанных между собой. Узлы могут быть текстовыми документами, графическими картинками, аудиозаписями и т. п. Термин «гипертекст» ввел в обращение Т. Нельсон в 60-х годах, а также он разработал основы гипертекстовой технологии и заложил базу для математического исследования гипертекстовых структур.

Гипертекстовый учебник можно использовать как для непосредственного обучения (например, при самостоятельной работе), так и в качестве конспекта-справочника.

С технологической точки зрения в состав электронного учебника включены: содержание со списком всех параграфов курса; гипертекст; иллюстрации; термины, выделенные с помощью предметного указателя; важнейшие правила, обозначенные шрифтом или фоном с целью облегчить визуальный поиск в тексте и запоминание этих данных.

Электронный учебник позволяет обеспечивать:

• · динамическую генерацию содержимого;
• · интуитивно понятую навигацию по курсу;
• · возможность возврата к открытому ранее параграфу;
• · изменение визуальных размеров учебника на экране наиболее удобным для пользователя образом;
• · поиск по данному параграфу без перехода в поисковый комплекс курса;
• · копирование текста с иллюстрациями в файлы распространенных форматов документов;
• · распечатку учебника и иллюстраций на принтере и пересылку их по сети;
• · отображение иллюстраций, встречающихся в учебнике, на полный экран.

Нами разработан электронный учебник «Приемы управления автомобилем в сложных ситуациях», актуальность которого заключается в тематическом содержании, поскольку по данному предмету проектируется экзамен. Содержание курса (рис. 1) представлено таким образом: титульный лист; оглавление; список литературы; текстовая часть учебника, позволяющая студентам понять структуру учебного материала и представляющая основной информационный материал по темам программы; рисунки — комплекс образцов приемов, используемых для управления автомобилем; вопросы для самопроверки — учебный материал в виде вопросов.

Оглавление электронного учебника обеспечивает доступ к учебным материалам, к списку использованной литературы, к системе самопроверки знаний, а также имеет элементы управления, позволяющие переходить к любой части учебника, заканчивать работу с учебником, возвращаться к титульному листу.

Титульная обложка содержит название курса, оглавление и данные об авторе. Благодаря гиперссылкам в тексте на различные термины и определения электронный учебник становится удобным для процесса обучения. Под гиперссылками понимается выделение в тексте, дающее возможность получить на экране дополнительную или поясняющую информацию.

Одним из основных средств, которые достаточно широко используются в настоящее время в экспериментах, являются автоматизированные обучающие системы (АОС).

АОС — это система обработки данных, предназначенных для реализации в процессе диалога «человек-ЭВМ» функций, имеющих место при обучении различным, наперед заданным учебным дисциплинам.

Применение АОС в учебном процессе приводит к существенным изменениям во всех сферах его звеньев — от содержания до реализуемых форм и методов обучения. Необходимым условием эффективного использования АОС является решение ряда педагогических задач, связанных с внедрением новой технологии обучения.

Автоматизированная обучающая система — функционально взаимосвязанный набор подсистем учебно-методического, информационного, математического и технического обеспечения на базе ЭВМ. Учебно-методическая подсистема обеспечивает индивидуализацию обучения. Входным материалом является сформированная в аналитическом или графическом виде стратегия обучения, а выходным — последовательность предъявления учебного материала, контроль, усвоение и т. д. Информационная подсистема включает разделенный на порции учебный материал, задачи и т. д. Математическая подсистема обеспечивает программный модуль, который является основой для программного обеспечения и работы всей АОС, а также осуществляет взаимодействие всех подсистем. От технического обеспечения (инструментальная подсистема) зависят возможности применения и усовершенствования той или иной автоматизированной обучающей системы. Методологическую основу создания автоматизированных обучающих систем составляют современные психолого-педагогические концепции и теории, являющиеся, по сути дела, педагогическими технологиями. Наиболее значимые из них — следующие [4]:

• · теория деятельности (С.Л. Рубинштейн, Л. С. Выготский, А.Н. Леонтьев);
• · «концепция теоретических обобщений (В.В. Давыдов) и цикличности учебного процесса познания (В.Г. Разумовский);
• · теория ассоциативных связей в психике и их использование в учебном процессе (К.А. Менчинская, Е.Н. Кабанов-Меллер);
• · теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина);
• · концепция логико-психологических основ использования компьютерных учебных средств в процессе обучения (В.В. Рубцов);
• · теория проблемного обучения (М.И. Махмутов, А.М. Матюшкин);
• · концепция информатизации образования (А.П. Ершов);
• · теория программированного обучения (В.П. Беспалько, Н.Ф. Талызина);
• · теория информационного обеспечения (В.Я. Ожогин).

Ядром АОС являются так называемые авторские системы, позволяющие преподавателю вводить свой учебный материал в базу данных и программировать с помощью специальных авторских языков или других средств алгоритм его изучения.

Автоматизированная обучающая система включает предметный, программный и методические компоненты. Рассмотрим более подробно каждый из представленных компонентов [4].

Предметный компонент включает в себя содержание дисциплины или отдельного раздела, которые целесообразно изучать с помощью АОС. Он предназначен для информационного обеспечения процесса достижения дидактических целей по данному предмету (что необходимо знать, уметь и с чем быть ознакомленным). Этот компонент состоит из теоретического и справочного материала; практических заданий, обеспечивающих формирование знаний, умений и навыков по данной дисциплине, разделу, теме.

Программный компонент представляет собой составляющую автоматизированной системы, реализующую педагогические коммуникации (педагог — компьютер, обучающийся — компьютер, педагог — компьютер — обучающийся, обучающийся — компьютер — педагог). Программный компонент состоит из обучающихся вспомогательных (сервисных) программ, при этом учитываются используемая технология, а также управляющие функции педагога при применении АОС.

Методический компонент включает в себя описание курса (педагогическая цель, задачи, структура, ожидаемые результаты, а также рекомендации педагогу по организации и проведению занятий и инструкции обучающемуся по работе с курсом).

Предметный, программный и методический компоненты АОС ориентируют на определенный комплекс технических средств учебного назначения.

При помощи АОС можно замерить следующие показатели эффективности процесса обучения: объем полученных знаний, перечень умений и навыков, даваемый анализируемой системой, и уровень их сформированности, интенсивность обучения, интенсивность забывания, гистограмма оценок (относительное число высоких, средних и низких).

АОС должна иметь четко вычисляемую педагогическую эффективность, иначе невозможно определить, какой вариант АОС лучше. Факторами дидактической эффективности АОС можно считать интенсификацию труда обучающегося, повышение квалификации преподавателя и оптимизацию его труда, адаптацию обучения, новые учебные цели и задачи.

Предлагаемая автоматизированная обучающая система «Упражнения для тренировки навыков управления автомобилем» [5] состоит (рис. 2) из титульного листа; оглавления; текстовой части — основного информационного материала по темам программы; рисунков — комплекса образцов приемов и методов, используемых для управления автомобилем; вопросов самопроверки — учебного материала в виде вопросов.

Содержание автоматизированной обучающей системы обеспечивает доступ: к учебным материалам; к списку использованной литературы, к системе самопроверки знаний; а также имеет элементы управления, позволяющие: переходить к любой части учебника; заканчивать работу с учебником; возвращаться к титульному листу.

Титульная обложка содержит название курса и данные об авторе. Благодаря гиперссылкам в тексте на различные термины и определения электронный учебник становится удобным для процесса обучения. Под гиперссылками понимается выделение в тексте, дающее возможность получить на экране дополнительную или поясняющую информацию.

Все электронные курсы содержат традиционно выполненные подсистемы контроля знаний.

Рисунок 2. Интерфейс автоматизированной обучающей системы «Упражнения для тренировки навыков управления автомобилем» .

Следует отметить, что автоматизированная обучающая система «Упражнения для тренировки навыков управления автомобилем» и электронный учебник «Приемы управления автомобилем в сложных ситуациях», предназначенные для студентов дорожного движения, занимают особое место при подготовке будущих специалистов к использованию информационных технологий, обеспечивают единство общего и частного, позволяя на конкретном материале закрепить общие положения теории и методики обучения водителей на основе применения информационнных технологий. Содержание курса углублено за счет включения педагогического элемента при установлении связи профессиональной педагогики с частными методиками.

• 1. Microsoft Internet Explorer 4.0 для всех / К. С. Ахметов, А. Г. Федоров. — М.: Компьютер Пресс, 1997. — 336 с.
• 2. Христочевский С. А. Электронные мультимедийные учебники и энциклопедии // Информатика и образование. — — № 2. — С. 70−77.
• 3. Азимов Э. Г. Методика организации дистанционного обучения русскому языку как иностранному: Метод. руководство. — М.: Русский язык, 2006. — 152 с.
• 4. Винницкая М. А. Научно-методические требования к созданию электронных учебников // Высшее образование Казахстана в III тысячелетии: Сб. науч. ст. — Алматы: РИК, 1998. — С. 150−155.
• 5. Курымбаев С. Г. Упражнения для тренировки навыков управления автомобилем: Автоматизированная обучающая система. — Свидетельство о гос. регистрации объекта интеллектуальной собственности № 449 от 05 июня 2009 г.