Программное обеспечение образовательного процесса. Инструментальные средства разработки ЦОР.
Для эффективного применения ЦОР в учебно-воспитательном процессе педагогу, в первую очередь, необходимо ориентиро- ваться в соответствующем программном обеспечении.
Бесспорно, что для разработки полноценных программных продуктов учебно-воспитательного назначения необходима со- вместная работа высококвалифицированных специалистов: пси- хологов, преподавателей-предметников, компьютерных дизайне- ров, программистов. Многие крупные зарубежные фирмы и ряд отечественных производителей программной продукции финан- сируют проекты создания компьютерных учебных систем, циф- ровых образовательных ресурсов в учебных заведениях и ведут собственные разработки в этой области.
Основное требование, которое должно соблюдаться при про- ектировании ЦОР, ориентированных на применение в образова- тельно-воспитательном процессе — это легкость, с которой обу- чаемый может взаимодействовать с учебными материалами. Соот- ветствующие характеристики и требования к программам принято обозначать аббревиатурой HCI (англ. Human-Computer-Interface — интерфейс человек-компьютер), что понимается как «компьютер- ные программы, диалог с которыми ориентирован на человека».
Программное обеспечение образовательного процесса можно разбить на несколько категорий:
— Инструментальные системы создания цифровых образова- тельных ресурсов.
— Мультимедиа программы.
— Тестирующие системы.
|
|
|
— Автоматизированные обучающие системы.
— Электронные гиперссылочные обучающие материалы.
— Моделирующие программы. Микромиры.
— Инструментальные средства обеспечения коммуникаций.
— Инструментальные средства моделирования познаватель- ной деятельности.
— Системы для поиска и передачи информации.
— Демонстрационно-моделирующие и исследовательские программы.
— Базы данных и экспертно-аналитические системы.
— Контрольно-обучающие, тренировочные и контролирую- щие компьютерные программы.
Необходимо отметить, что данная систематизация является условной, и все типы программного обеспечения пересекаются друг с другом. Охарактеризуем некоторые из перечисленных ка- тегорий программного обеспечения2.
Под инструментальными средствами понимаются програм- мы, обеспечивающие возможность создания новых электронных ресурсов: файлов различного формата, баз данных, программных модулей, отдельных программ и программных комплексов. Такие средства могут быть предметно-ориентированными, а могут практически не зависеть от специфики конкретных задач и облас- тей применения.
Инструментальные средства можно разделить на две группы:
1) общедоступные средства, ориентированные на Web- технологии и не включающие дорогостоящих специальных средств;
|
|
|
 |
2 Целесообразно провести семинарские занятия по темам: «Анализ про- граммного обеспечения образовательного процесса», «Анализ инструменталь- ных средств создания ЦОР».
2) инструментальные средства, специально ориентированные на разработку компьютерных курсов.
Основные программные инструментальные средства, входя- щие в первую группу, по своему назначению делятся на ряд кате- горий:
— текстовые редакторы, в их числе HTML- и XML- редакторы;
— редакторы иллюстративной и презентационной графики (векторные и растровые);
— 3D графические редакторы;
— 2D и 3D-просмотрщики и проигрыватели анимационных и мультимедийных сцен;
— перекодировщики текстовых и графических форматов;
— редакторы звуковых файлов;
— редакторы видеофайлов;
— конверторы и перекодировщики мультимедиа;
— инструментальные средства создания анимаций;
— почтовые клиенты;
— средства организации чатов, теле-, аудио- и видеоконфе- ренций;
— средства информационного поиска.
Наиболее простым способом разработки информационных ма- териалов (лекций, докладов, презентаций) является использова- ние приложения Microsoft Office, в частности, среды Microsoft Power Point. По количеству анимационных эффектов данное при- ложение становится вровень со многими авторскими инструмен- тальными средствами мультимедиа.
|
|
|
В настоящее время разработано достаточное количество гото- вых инструментальных средств, позволяющих создавать совре- менные, достаточно гибкие цифровые средства обучения и кон- троля, моделирующие и демонстрационные программы, сайты, электронные гиперссылочные учебники и многое другое.
Инструментальные системы предоставляют для педагога следующие возможности:
— готовить разностороннюю информацию (теоретический и демонстрационный материал, практические задания, во- просы для тестового контроля);
— формировать сценарий для создания определенного циф- рового средства обучения;
— значительно сокращать время на подготовку ЦОР и прове- дение занятий (групповой контроль);
— реализовать через созданные ЦОР свою методику изложе- ния материала и обучения.
Примерами таких интегрированных инструментальных сред второй группы могут служить: WebCT, разработанная одноимен- ной американской компанией; Learning Space фирмы Lotus; ToolBookII компании Asymetrix; AuthorWare компании Macro- media; отечественная система HyperMetod; Distance Learning Studio; конструктор электронных курсов eAuthor; система Проме- тей; система Орок; инструментальная система УРОК; система БиГОР и другие.
|
|
|
Зачастую подобные среды реализуют не только функции раз- работки учебных материалов, но также и другие функции, при- сущие автоматизированным обучающим системам, включают средства обучения и средства управления обучением. Представим некоторые из них3.
Среда ToolBook — это набор специализированных авторских средств для создания мультимедиа приложений обучающего ха- рактера. В его состав входят ToolBook Instructor, ToolBook ActionsEditor и ToolBook SimulationEditor, при помощи которых можно быстро и эффективно создать интерактивное содержание с набором мультимедийных объектов любых форматов.
Среда Macromedia Authorware — это лучшая на сегодняшний день визуальная среда разработки интерактивных мультимедий- ных обучающих приложений. Инструментальная среда позволяет создавать очень интересные по организации сетевые мультиме- дийные интерактивные учебные пособия.
Существует еще одна программная среда — SunRav BookOffice. Это пакет для создания и просмотра электронных книг и учебников, состоящий из двух программ: SunRav BookEditor и SunRav BookReader. С помощью пакета можно соз- давать документацию в виде EXE файлов, в CHM, HTML, PDF
 |
3 Целесообразно на семинарском занятии провести сравнительный анализ инструментальных средств для создания ЦОР.
форматах, а также в любых других (используя шаблоны). В кни- гах можно использовать всю мощь современных мультимедий- ных форматов: аудио- и видеофайлы, изображения (включая анимированные), flash, любые OLE объекты и т.д.
Программная оболочка — ОСУ, поддерживает международ- ные стандарты информационных продуктов учебного назначения для автоматизированного конструирования электронных учебных пособий из имеющихся материалов по заданной пользователем структуре. ОСУ рассчитана на пользователей, у которых нет вре- мени или возможности осваивать все премудрости профессии web-мастера и предназначена для быстрого создания электрон- ных учебных пособий.
С помощью инструментальной среды проектирования учеб- ных курсов «Дельфин» могут создаваться ресурсы, поддержи- вающие:
— самостоятельное изучение дисциплины — УМК;
— изучение теоретического материала — электронный учеб- ник;
— проведение практических занятий по решению задач;
— проведение виртуальных лабораторных работ;
— автоматизированная проверка знаний.
Учебно-методические комплексы, созданные с помощью ин- струментальной среды «Дельфин», предназначены для использо- вания при очной, очно-дистанционной и дистанционной формах обучения.
На наш взгляд, удобными при создании и практичными в ис- пользовании являются цифровые образовательные ресурсы, соз- данные средствами программного обеспечения фирмы «1С» (в частности, системы программ «1С: Образование»). Данная сис- тема программ предоставляет широкий спектр возможностей по работе с ЦОР различной структуры и позволяет создавать муль- тимедийные учебные курсы для педагогической деятельности, интернет-обучения и самообразования.
Следует отметить преимущества программы «1С: Образова- ние» над остальными инструментальными средами: образова- тельная ориентация, педагогическая направленность, поддержка всего учебного процесса, создание единой информационной
среды школы, доступность в приобретении, масштабное распро- странение, поддержка фирмой-производителем.
Одним из важнейших элементов образовательных комплексов на платформе «1С: Образование» является возможность импорта в систему готовых образовательных объектов. Механизм импорта и экспорта образовательных объектов, реализованный в системе программ «1С: Образование», позволяет переносить как простые одиночные объекты, так и связанные коллекции объектов (пре- зентации, уроки, тесты). При этом происходит импорт/экспорт не только самих объектов, но и их атрибутов [188].
Понятие мультимедиа вообще и средств мультимедиа в част- ности, с одной стороны, тесно связано с компьютерной обработ- кой и представлением разнотипной информации и, с другой сто- роны, лежит в основе функционирования средств ИТ, существен- но влияющих на эффективность образовательного процесса. Мультимедиа — это:
— технология, описывающая порядок разработки, функцио- нирования и применения средств обработки информации разных типов;
— информационный ресурс, созданный на основе технологий обработки и представления информации разных типов;
— компьютерное программное обеспечение, функционирова- ние которого связано с обработкой и представлением ин- формации разных типов;
— компьютерное аппаратное обеспечение, с помощью кото- рого становится возможной работа с информацией разных типов;
— особый обобщающий вид информации, который объединя- ет в себе как традиционную статическую визуальную (текст, графику), так и динамическую информацию разных типов (речь, музыку, видеофрагменты, анимацию и т.п.).
Средства, используемые при создании мультимедийных про- дуктов, можно разделить на:
— системы обработки статической графической информации;
— системы создания анимированной графики;
— системы записи и редактирования звука;
— системы видеомонтажа;
— системы интеграции текстовой и аудиовизуальной инфор- мации в единый проект.
Следует отметить, что при создании мультимедийных гипер- текстовых ресурсов и мультимедийных страниц для сети Интер- нет чаще всего используются следующие языки и инструменты: язык разметки гипертекста (HTML), язык Java, язык VRML (Virtual Reality Modeling Language) и CGI (Common Gateway Interface), являющийся не языком программирования, а специфи- кацией.
Существует множество инструментальных сред для разработ- ки мультимедиа, позволяющих создавать полнофункциональные мультимедийные приложения. Такие пакеты как Macromedia Director или Authoware Professional являются высокопрофессио- нальными и дорогими средствами разработки, в то время как Front Page, m Power 4.0, Hyper Studio 4.0 и Web Workshop Pro яв- ляются их более простыми и дешевыми аналогами. Ряд компаний разрабатывает программы для реализации мультимедиа. Напри- мер, компанией Microsoft создано программное обеспечение API Direct X для обработки 3D-графики и звуковых эффектов.
Мультимедиа средства можно разделить по следующим при- знакам:
— среды, которые не требуют программирования;
— системы, имеющие средства программирования;
— системы, которые предполагают программирование в стиле «визуального конструирования».
Имеется опыт использования в образовательных проектах та- ких систем, как Hypercard, LinkWay, ToolBook, VisualBasic, Delphi для создания мультимедиа проектов в образовательной области. Первые три системы из приведенного перечня имеют встроенные языки программирования, хотя допускают создание приложений и без обращения к средствам программирования. Две последние позиции в списке представляют собой яркий при- мер среды визуального программирования [182].
Применение информационных технологий для оценивания ка- чества обучения дает целый ряд преимуществ по сравнению с обычным контролем. Прежде всего, это возможность организа- ции централизованного контроля, обеспечивающего охват всего контингента обучаемых, а также возможность сделать контроль
более объективным, не зависящим от субъективности преподава- теля.
Тестирующая система — программный продукт или подсис- тема автоматизированной обучающей системы, предназначенная для контроля степени усвоения обучаемым учебного материала.
Существуют два основных направления применения тести- рующих систем:
1) самотестирование, используемое самим учащимся в про- цессе освоения учебного материала;
2) контрольные мероприятия, организуемые администрацией учебного заведения и проводимые с целью аттестации знаний обучаемых.
В настоящее время в практике автоматизированного тестиро- вания применяются контролирующие системы, состоящие из подсистем следующего назначения:
— создание тестов (формирование банка вопросов и зада- ний, стратегий ведения опроса и оценивания);
— проведение тестирования (предъявление вопросов, обра- ботка ответов);
— мониторинг качества знаний обучаемых на протяжении всего времени изучения темы или учебной дисциплины на основе протоколирования хода и итогов тестирования в динамически обновляемой базе данных.
Идеальная тестирующая система должна быть в высокой сте- пени интеллектуальной, чтобы в режиме диалога распознавать ответы тестирующихся и в зависимости от содержания ответа определять степень их правильности, выбирать дальнейшие зада- ваемые вопросы, касающиеся любых аспектов изучаемого курса, формулировать рекомендации по исправлению выявленных про- белов в знаниях тестируемого.
Существует ряд способов общения, при которых система формулирует такие вопросы, на которые могут быть получены ответы в одной из следующих форм: ответы «да» или «нет»; вы- бор варианта из списка (меню) ответов; числовое значение; ответ в виде формулы (математической или химической); ответ в виде упорядоченного списка элементов заданного множества; ответ на ограниченном проблемно-ориентированном подмножестве есте- ственного языка; графическое изображение, которым может быть
рисунок, состоящий из заданного набора графических примити- вов, или график функции.
В настоящее время во многих учебных заведениях разрабаты- ваются и используются автоматизированные обучающие системы (АОС) по различным учебным дисциплинам.
Под автоматизированной обучающей системой (АОС) пони- мается согласованная совокупность учебных материалов, средств их разработки, хранения, передачи и доступа к ним, предназна- ченная для целей обучения и основанная на использовании со- временных информационных технологий.
АОС включает в себя комплекс учебно-методических мате- риалов (демонстрационные, теоретические, практические, кон- тролирующие) и компьютерные программы, которые управляют процессом обучения. Материал предлагается в структурирован- ном виде и обычно включает вопросы для оценки степени пони- мания, обеспечивающие обратную связь. Современные АОС по- зволяют корректировать процесс обучения, адаптируясь к дейст- виям обучаемого.
АОС обычно базируется на инструментальной среде — ком- плексе компьютерных программ, предоставляющих пользовате- лям, не владеющим языками программирования, следующие воз- можности работы с системой:
— педагог вводит разностороннюю информацию (теоретиче- ский и демонстрационный материал, практические зада- ния, вопросы для тестового контроля) в базу данных и формирует сценарии для проведения занятия;
— обучающийся в соответствии со сценарием (выбранным им самим или предложенным педагогом) работает с учебно- методическими материалами программы;
— автоматизированный контроль усвоения знаний обеспечи- вает необходимую обратную связь, позволяя выбирать са- мому обучающемуся (по результатам самоконтроля) или назначать автоматически последовательность и темп ос- воения учебного материала;
— работа обучающего протоколируется, информация (итоги тестирования, изученные темы) заносится в базу данных;
— педагогу и обучающемуся предоставляется информация о результатах работы отдельных обучаемых или определен- ных групп, в том числе и в динамике.
Тренировочные системы являются частным случаем обучаю- щих систем. Подобные системы предназначены для закрепления предварительно изученного материала, отработки определенных навыков и умений, а также тех способов деятельности, которые должны воспроизводиться обучаемым на уровне, доведенном до автоматизма. Они могут быть как самостоятельным средством, так и входить в качестве подсистемы в АОС.
В настоящее время электронный гиперссылочный учебник яв- ляется наиболее распространенным цифровым образовательным ресурсом.
Электронный учебник (ЭУ) — это гиперссылочный, интерак- тивный программно-методический комплекс, предоставляющий обучающемуся возможность удобной навигации и выбора необ- ходимого теоретического материала, практических работ и кон- трольных заданий, получения помощи при выполнении практи- ческих заданий, ведения самоконтроля и итогового контроля по рассмотренному материалу.
Для создания электронных гиперссылочных учебных и других информационных материалов созданы специальные среды и язы- ки. Наибольшей популярностью среди разработчиков ЭУ пользу- ется язык электронной разметки документов HTML.
Полнофункциональный электронный учебник (ЭУ) состоит из нескольких основных частей, таких как:
— главная часть, в которой излагается содержание предмета, представленная в виде гипертекста с графическими иллю- страциями и, возможно, с аудио- и видеофрагментами;
— тестирующая часть, включающая контрольные вопросы, упражнения и задания для практического освоения мате- риала и самотестирования вместе с рекомендациями и примерами выполнения заданий;
— толковый словарь, который состоит из терминов в форме гиперссылок на соответствующие места основной части и кратких определений этих терминов (иногда определения могут отсутствовать);
— часто задаваемые вопросы и подготовленные ответы на них;
— описания лабораторных работ, если в учебной программе такие работы предусмотрены, включая оригинальное про- граммное обеспечение для выполнения этих работ.
К электронным учебным материалам предъявляются как тра- диционные, так и специфические требования, порождаемые воз- можностями информационных технологий.
Потребность моделирования или визуализации каких-либо динамических процессов, которые затруднительно или просто невозможно воспроизвести в учебной лаборатории, является од- ной из важнейших и распространенных причин использования моделирующих программ в обучении.
В моделирующих программах возможно широкое использова- ние интерактивной графики (т.е. поддерживающей режим диалога), дающей обучаемому возможность не только наблюдать особен- ности изучаемого процесса, но и исследовать эффекты влияния меняющихся параметров на получаемые результаты, «поворачи- вая» с помощью мыши рукоятки приборов, «смешивая» растворы и т.д. Моделирующие программы могут быть и автономными, но чаще они входят в качестве подсистем в АОС.
Новый импульс информатизации образования дает развитие информационных телекоммуникационных сетей. Глобальная сеть Интернет обеспечивает доступ к гигантским объемам информа- ции, хранящимся в различных уголках нашей планеты.
Инструментальные средства компьютерных коммуникаций включают несколько форм: электронную почту, электронную конференцсвязь, видеоконференцсвязь, Интернет. Эти средства позволяют преподавателям и обучаемым совместно использовать информацию, сотрудничать в решении общих проблем, публико- вать свои идеи или комментарии, участвовать в решении задач и их обсуждении.
Специфика технологий Интернет заключается в том, что они предоставляют и обучаемым, и педагогам огромные возможности выбора источников информации, необходимой в образователь- ном процессе:
— базовая информация, размещенная на Web- и FTP-серверах сети;
— оперативная информация, систематически пересылаемая заказчику по электронной почте в соответствии с выбран- ным списком рассылки;
— разнообразные базы данных ведущих библиотек, инфор- мационных, научных и учебных центров, музеев;
— информация на компакт-дисках, видео- и аудиокассетах, книгах и журналах, распространяемых через Интернет- магазины.
В последнее время, с развитием информационных технологий все более популярным стало применение Интернета и корпора- тивных интранет-сетей в дистанционном обучении. Вошел в ши- рокое употребление термин e-learning (Electronic Learning) — электронное обучение или интернет-обучение, которое обеспечи- вает предоставление доступа к компьютерным учебным про- граммам через сеть Интернет или корпоративные интранет-сети с использованием систем управления обучением. Синонимом e- learning является термин WBT (Web-based Training) — обучение через веб-технологии.
Более подробно вопросы использования коммуникационных технологий и их сервисов в образовании представлены в модуле 5 данного пособия.
К программному обеспечению, предназначенному для под- держки коммуникационных технологий, относятся:
— средства для организации доступа к учебно-методическим материалам и работы с ними через локальную сеть или Интернет;
— пересылки обучающих программ, учебных пособий, зада- ний по сетям;
— организация и проведение тестирований через сети.
Если говорить об инструментальных средствах для построе- ния Интернет-сайтов, то для создания и просмотра Web-страниц можно использовать специализированные редакторы, например, язык HTML, Microsoft FrontPage, HotMetal, Corel Web Designer и другие.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 2171; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!