Виды компьютерных программ для обучения
Компьютерные технологии обучения в педагогике появились с появлением промышленных компьютеров в образовательных учреждениях. Первой обучающей системой на основе мощной ЭВМ фирмы Control Data Corporation была система Plato, разработанная в США в конце 1950-х гг., которая развивалась в течение 20 лет. Массовым создание и использование обучающих программ стало с начала 1980-х гг. с появлением и широким распространением персональных компьютеров. С тех пор применение ЭВМ для математических расчетов было оттеснено на второй план, а основным их применением стали образовательные функции и обработка текстов и графики.
С появлением примеров программ компьютерного обучения к их созданию приступило огромное количество педагогов, в основном специалистов по техническим наукам. В разрабатываемых программах реализовывался практический опыт преподавания конкретных дисциплин с помощью персональных компьютеров. В силу того, что педагоги-теоретики долгое время не принимали участие в разработке принципов этого нового направления в обучении, до сих пор нет общепризнанной психолого- педагогической теории компьютерного обучения. Таким образом, компьютерные обучающие программы создаются и применяются без необходимого учета принципов и закономерностей обучения.
Возможности компьютерных обучающих систем
Современный персональный компьютер может находить применение в обучении практически всем обучающим дисциплинам.
Возможности персонального компьютера в обучающей деятельности состоят в:
- интерактивном (диалоговом) режиме работы;
- «персональности» (небольшие размеры и доступная стоимость, которые позволяют обеспечить компьютерами учебный класс);
- высоких графических и иллюстративных возможностей;
- простоте управления;
- легкость регистрации и хранения информации о процессе обучения учащегося;
- возможность копирования и размножения обучающих программ.
При использовании персонального компьютера в качестве обучающего средства, его технические возможности:
- активизируют учебный процесс;
- индивидуализируют обучение;
- смещают акценты от теоретических знаний к практическим;
- повышают наглядность в предъявлении материала;
- повышают интерес учеников к обучению.
Диалоговый характер работы компьютера и его персональность позволяет активизировать обучение. При традиционном классном обучении на уроке активно работает 20–30% учащихся. При обучении в компьютерном классе работа с компьютерной обучающей программой стимулирует учеников к деятельности и позволяет контролировать ее результаты.
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимостьПри организации компьютерного обучения каждый ученик может выбирать подходящий для него темп обучения. Для более глубокого и тонкого учета индивидуальных особенностей учащихся разработаны компьютерные программы, с помощью которых ведется обучение – педагогические программные средства (ППС):
Между легким и сложным уровнем обучающая программа может учитывать более тонкое деление подготовленности учащихся.
Компьютерные обучающие системы (КОС) – это специально разработанные программные модули, которые применяются в образовательном процессе и предназначены для управления познавательной деятельностью обучаемого, формирования и совершенствования его профессиональных знаний, умений и навыков.
Виды компьютерных обучающих систем
Существуют следующие виды КОС:
Интерактивная обучающая система – это компьютерная программа, которая предназначена для обучения и проверки знаний обучаемого в диалоговом режиме с применением современных средств компьютерного дизайна и технологии мультимедиа.
Интерактивная обучающая система может работать в нескольких режимах:
- Обучение – предоставляет учебно-теоретический материал, оснащенный рисунками, схемами и видеофрагментами. В конце каждого раздела размещаются контрольные вопросы.
- Экзамен – режим проверки усвоения полученного материала, формирование оценки;
- Помощь – сведения об обучающей системе;
- Лектор – формирование преподавателем демонстрационного блока из рисунков, фотографий, видеофрагментов, которые входят в обучающую систему;
- Статистика – вывод информации об успеваемости обучаемого при работе с обучающей системой.
Тренажер-имитатор – компьютерная обучающая программа, которая моделирует технологические ситуации при работе технологического оборудования и которые требуют управляющих воздействий персонала.
Тренажеры-имитаторы также могут работать в нескольких режимах:
- Навыки работы – предназначен для обучения управлением имитируемым технологическим оборудованием. Сначала все действия выполняются Мастером, а затем предполагается их самостоятельное повторение.
- Обучение – происходит управление технологическим оборудованием с целью приведения технологических параметров к нужному значению.
- Экзамен – для выполнения тех же технологических задач, что и в режиме Обучение, но без помощи Мастера и с ограничением по времени.
- Помощь – сведения о работе с тренажером-имитатором.
- максимально приближены к реальной обстановке при использовании графического 3D-моделирования технологических объектов и полномасштабного математического моделирования всех физико-химических процессов;
- дают возможность задавать и корректировать управляющие действия, контролировать все параметры по показаниям приборов на экранах дисплеев на технологической установке в лаборатории;
- предоставляют возможность выполнять учебно-тренировочную задачу с помощью Мастера, подсказывающего следующее действие;
- выполнение анализа действий ученика с выведением оценки каждого действия и протокола решения учебно-тренировочной задачи.
Обучающие-контролирующие системы и автоматизированные системы контроля знаний.
Интерактивная обучающая система и тренажер-имитатор обладают максимальной информативностью, которая позволяет достичь наибольшей эффективности преподавания материала. С их помощью можно организовывать обучение и осуществлять контроль за результатом использования.
Компьютерные обучающие системы стали обязательным компонентом учебного процесса, в связи с чем возникает все больше вопросов по их использованию. Особенно это касается краткосрочного обучения. Дистанционное обучение с помощью сетей Интранет и Интернет предоставляет учащимся использовать обучающие системы самостоятельно, при этом промежуточный и итоговый контроль за усвоением материала может проводится в традиционном очном режиме непосредственно на аудиторных занятиях с преподавателем.
Преимуществом использования компьютерных обучающих систем в учебном процессе является предоставление возможности оперативной переработки их содержимого, что соответствует высокому темпу технического прогресса и модернизации оборудования.
К настоящему времени созданы тысячи обучающих программ, однако общепринятой классификации не существует. Рассмотрим самую популярную:
1. специализированные обучающие программы;
2. компьютерные модели
3. автоматизированные обучающие системы .
Готовые к применению специализированные обучающие программы , которые специально написаны для оказания помощи учащимся и преподавателю в обучении. Слово «специализированные» означает, что они предназначены для решения специальной обучающей задачи: обучения отдельному вопросу учебного курса, изучения какого-либо частного понятия, явления, факта. Преподаватель не может вмешаться в содержание специализированной обучающей программы, поскольку обычно в таких программах ничего менять нельзя. Можно лишь как-то дозировать их, встраивая в общую систему преподавания, методически приспосабливаясь к тому способу изложения, какой принят в каждой из таких программ. Они не допускают никаких доработок, и преподаватель пользуются ими как готовым учебным средством. Их завершенность может выступать недостатком, поскольку возлагает большую ответственность на разработчика в плане опоры на образовательные стандарты и типовые учебные программы. Если этого не происходит, специализированные программы лишаются гибкости и все изложение учебного материала необходимо подчинить логике построения такой программы.
С помощью компьютерной модели обучаемый изучает то или иное учебное явление, научное положение и т. д. Популярность моделирования можно объяснить тем, что, не будучи стесненным жесткими рамками указаний о последовательности действий, обучаемый может наиболее полно реализовать свои учебные интересы, проявить инициативу в проведении экспериментов с моделью. Реализация возможностей компьютерных моделей зависит от того, насколько удачно модель отражает моделируемые явления (знания о предметной области), насколько удачна модель в дидактическом отношении (знания о стратегии обучения). Компьютерные модели входят как составные части в состав разнообразных тренажеров.
Автоматизированные обучающие системы представляют собой программную оболочку, предполагающую заполнение ее предметным содержанием. АОС можно определить как организованный на базе ЭВМ комплекс средств технического, лингвистического, учебно-методического и программного обеспечения, предназначенный для диалогового учебного взаимодействия и образующий программную оболочку, приспособленную для заполнения учебным материалом пользователем-непрограммистом. В отличие от специализированных обучающих программ АОС предполагает возможность активного вмешательства преподавателя в содержание готового учебного материала или заполнения ее собственными дидактическими материалами. Как результат такой работы появляется автоматизированный учебный курс, который затем можно редактировать. Преимущество АОС состоит в том, что преподаватель, имея инструментарий, может создавать учебный курс в соответствии со своими потребностями, своей методикой преподавания. АОС могут накапливать информацию о прохождении обучаемым всего курса, отдельных его частей, а затем использовать эти данные при построении диалогов, подсказок и помощи.
В прошлый раз мы рассказывали, как попытки автоматизировать процесс обучения привели к появлению в 60-х годах очень продвинутой по тем временам системы PLATO. Для неё разработали немало учебных курсов по разным предметам. Однако у PLATO был недостаток — доступ к обучающим материалам получали лишь студенты университетов со специальными терминалами.
Ситуация изменилась с приходом персональных компьютеров. Так, обучающее программное обеспечение пришло во все вузы, школы и дома. Продолжаем рассказ под катом.
Фото: Matthew Pearce / CC BY
Компьютерная революция
Устройством, которое привело к революции персональных компьютеров, был Altair 8800 на основе микропроцессора Intel 8080. Шина, спроектированная для этого компьютера, стала стандартом де-факто для последующих ЭВМ. Altair разработал инженер Генри Эдвард Робертс в 1975 году для компании MITS. Несмотря на ряд недостатков — у машины не было ни клавиатуры, ни дисплея — за первый месяц фирма продала несколько тысяч устройств. Успех Altair 8800 открыл дорогу другим ПК.
В 1977 году Commodore вышла на рынок со своим Commodore PET 2001. Этот компьютер в корпусе из листового металла весом 11 килограммов уже имел монитор с разрешением 40х25 символов и устройство ввода. В том же году Apple Computer представила свой Apple II. Он получил цветной дисплей, встроенный интерпретатор языка BASIC и мог воспроизводить звук. Apple II стал ПК для рядовых пользователей, поэтому с ним работали не только технически подкованные специалисты в университетах, но и учителя в школах. Это подстегнуло разработку доступного образовательного ПО.
В какой-то момент учитель из США Энн Маккормик (Ann McCormick) обеспокоилась тем, что некоторые подростки читают крайне неуверенно и медленно. Поэтому она решила проработать новую методологию для обучения детей. В 1979 году Маккормик выиграла грант и получила Apple II от фонда Apple Education Foundation. Объединив усилия с доктором психологии из Стэнфорда Тери Перл (Teri Perl) и программистом Джозефом Уорреном (Joseph Warren) из Atari, она основала компанию The Learning Company. Вместе они начали разрабатывать обучающее ПО для школьников.
К 1984 году The Learning Company издала пятнадцать обучающих игр для детей. Например, Rocky's Boots в которой школьники решали разнообразные логические задачки. Она завоевала первое место в рейтинге торговой ассоциации Software Publishers. Также была Reader Rabbit, обучающая чтению и письму. За десять лет она разошлась тиражом в 14 миллионов копий.
К 1995 году выручка компании достигла планки в $53,2 млн. Редактор журнала Children's Technology Review Уоррен Баклейтнер (Warren Buckleitner) даже назвал The Learning Company «Святым Граалем обучения». По его словам, именно работа команды Энн Маккормик помогла учителям понять, насколько мощным образовательным инструментом могут быть компьютеры.
Кто еще этим занимался
В первой половине 80-х годов The Learning Company была не единственным разработчиком обучающего ПО. Развивающие игры выпускали Optimum Resource, Daystar Learning Corporation, Sierra On-Line и другие небольшие компании. Но успех The Learning Company удалось повторить только Brøderbund — её основали братья Даг и Гэри Карлстоны (Doug and Gary Carlston).
Одно время компания разрабатывала игры, пожалуй, самый известный их проект — это Prince of Persia. Но вскоре братья переключили свое внимание на образовательные продукты. В их портфолио вошли: James Discovers Math и Math Workshop для обучения основам математики, Amazing Writing Machine для обучения чтению и грамматике, а также Mieko: A Story of Japanese Culture — курс японской истории в виде занимательных рассказов для детей.
В разработке приложений принимали участие учителя, они же составляли планы уроков с использованием этого ПО. Компания регулярно проводила семинары в школах для популяризации компьютерного обучения, издавала бумажные руководства для пользователей и делала скидки на программы для образовательных учреждений. Например, при обычной цене Mieko: A Story of Japanese Culture в $179,95 школьная версия стоила почти в два раза дешевле — $89,95.
К 1991 году Brøderbund заняла четверть американского рынка образовательного ПО. Успехи компании привлекли внимание The Learning Company, которая купила конкурента за $420 млн.
ПО для студентов
Университетское образование не осталось в стороне компьютерной революции. В 1982 году MIT закупили несколько десятков ПК в аудитории для студентов инженерных специальностей. Год спустя на базе университета при поддержке IBM запустили проект «Афина». Корпорация предоставила вузу вычислительные машины общей стоимостью в несколько миллионов долларов и своих программистов для разработки образовательного ПО. Доступ к новым технологиям получили студенты всех специальностей, а в кампусе заработала компьютерная сеть.
В конце 80-х годов в MIT появилась образовательная инфраструктура на основе UNIX, а специалисты вуза разрабатывали программы для других университетов. Одной из самых удачных признали комплексную систему для преподавания естественно-научных дисциплин — сотрудники вуза не только написали компьютерный курс лекций, но и запустили систему проверки знаний студентов.
«Афина» стала первым опытом масштабного использования компьютеров и программного обеспечения в университете и образцом для подобных проектов в других учебных заведениях.
Развитие образовательной экосистемы
Интерес к образовательному ПО в начале 80-х годов стали проявлять и предприниматели. Покинув Microsoft в 1983 году из-за разногласий с Биллом Гейтсом, Пол Аллен основал компанию Asymetrix Learning Systems. Там он разработал среду для обучающего контента ToolBook. Система позволяла создавать различные мультимедийные продукты: курсы, приложения для тестирования знаний и навыков, презентации и справочные материалы. В 2001 году ToolBook признали одним из лучших интерактивных инструментов для электронного обучения.
Начала развиваться и экосистема дистанционного обучения. Первопроходцем стала программа FirstClass, которую разработали выходцы из Bell Northern Research — Стив Эсбёри (Steve Asbury), Джон Эсбёри (Jon Asbury) и Скотт Уэлш (Scott Welch). Пакет включал в себя инструменты для работы с электронной почтой, обмена файлами, чаты, конференции для учителей, учеников и родителей. Систему используют и обновляют до сих пор (она часть портфолио компании OpenTex) — к ней подключены три тысячи образовательных учреждений и девять миллионов пользователей во всем мире.
Фото: Springsgrace / CC BY-SA
Распространение интернета в 90-х годах стало причиной следующей революции в образовании. Разработки обучающего ПО продолжились и получили новое развитие: в 1997 году родилась концепция «интерактивной учебной среды» (Interactive Learning Network).
Компьютерные технологии обучения в педагогике появились с появлением промышленных компьютеров в образовательных учреждениях. Первой обучающей системой на основе мощной ЭВМ фирмы Control Data Corporation была система Plato, разработанная в США в конце 1950-х гг., которая развивалась в течение 20 лет. Массовым создание и использование обучающих программ стало с начала 1980-х гг. с появлением и широким распространением персональных компьютеров. С тех пор применение ЭВМ для математических расчетов было оттеснено на второй план, а основным их применением стали образовательные функции и обработка текстов и графики.
С появлением примеров программ компьютерного обучения к их созданию приступило огромное количество педагогов, в основном специалистов по техническим наукам. В разрабатываемых программах реализовывался практический опыт преподавания конкретных дисциплин с помощью персональных компьютеров. В силу того, что педагоги-теоретики долгое время не принимали участие в разработке принципов этого нового направления в обучении, до сих пор нет общепризнанной психолого- педагогической теории компьютерного обучения. Таким образом, компьютерные обучающие программы создаются и применяются без необходимого учета принципов и закономерностей обучения.
Возможности компьютерных обучающих систем
Современный персональный компьютер может находить применение в обучении практически всем обучающим дисциплинам.
Возможности персонального компьютера в обучающей деятельности состоят в:
- интерактивном (диалоговом) режиме работы;
- «персональности» (небольшие размеры и доступная стоимость, которые позволяют обеспечить компьютерами учебный класс);
- высоких графических и иллюстративных возможностей;
- простоте управления;
- легкость регистрации и хранения информации о процессе обучения учащегося;
- возможность копирования и размножения обучающих программ.
При использовании персонального компьютера в качестве обучающего средства, его технические возможности:
- активизируют учебный процесс;
- индивидуализируют обучение;
- смещают акценты от теоретических знаний к практическим;
- повышают наглядность в предъявлении материала;
- повышают интерес учеников к обучению.
Диалоговый характер работы компьютера и его персональность позволяет активизировать обучение. При традиционном классном обучении на уроке активно работает 20–30% учащихся. При обучении в компьютерном классе работа с компьютерной обучающей программой стимулирует учеников к деятельности и позволяет контролировать ее результаты.
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимостьПри организации компьютерного обучения каждый ученик может выбирать подходящий для него темп обучения. Для более глубокого и тонкого учета индивидуальных особенностей учащихся разработаны компьютерные программы, с помощью которых ведется обучение – педагогические программные средства (ППС):
Между легким и сложным уровнем обучающая программа может учитывать более тонкое деление подготовленности учащихся.
Компьютерные обучающие системы (КОС) – это специально разработанные программные модули, которые применяются в образовательном процессе и предназначены для управления познавательной деятельностью обучаемого, формирования и совершенствования его профессиональных знаний, умений и навыков.
Виды компьютерных обучающих систем
Существуют следующие виды КОС:
Интерактивная обучающая система – это компьютерная программа, которая предназначена для обучения и проверки знаний обучаемого в диалоговом режиме с применением современных средств компьютерного дизайна и технологии мультимедиа.
Интерактивная обучающая система может работать в нескольких режимах:
- Обучение – предоставляет учебно-теоретический материал, оснащенный рисунками, схемами и видеофрагментами. В конце каждого раздела размещаются контрольные вопросы.
- Экзамен – режим проверки усвоения полученного материала, формирование оценки;
- Помощь – сведения об обучающей системе;
- Лектор – формирование преподавателем демонстрационного блока из рисунков, фотографий, видеофрагментов, которые входят в обучающую систему;
- Статистика – вывод информации об успеваемости обучаемого при работе с обучающей системой.
Тренажер-имитатор – компьютерная обучающая программа, которая моделирует технологические ситуации при работе технологического оборудования и которые требуют управляющих воздействий персонала.
Тренажеры-имитаторы также могут работать в нескольких режимах:
- Навыки работы – предназначен для обучения управлением имитируемым технологическим оборудованием. Сначала все действия выполняются Мастером, а затем предполагается их самостоятельное повторение.
- Обучение – происходит управление технологическим оборудованием с целью приведения технологических параметров к нужному значению.
- Экзамен – для выполнения тех же технологических задач, что и в режиме Обучение, но без помощи Мастера и с ограничением по времени.
- Помощь – сведения о работе с тренажером-имитатором.
- максимально приближены к реальной обстановке при использовании графического 3D-моделирования технологических объектов и полномасштабного математического моделирования всех физико-химических процессов;
- дают возможность задавать и корректировать управляющие действия, контролировать все параметры по показаниям приборов на экранах дисплеев на технологической установке в лаборатории;
- предоставляют возможность выполнять учебно-тренировочную задачу с помощью Мастера, подсказывающего следующее действие;
- выполнение анализа действий ученика с выведением оценки каждого действия и протокола решения учебно-тренировочной задачи.
Обучающие-контролирующие системы и автоматизированные системы контроля знаний.
Интерактивная обучающая система и тренажер-имитатор обладают максимальной информативностью, которая позволяет достичь наибольшей эффективности преподавания материала. С их помощью можно организовывать обучение и осуществлять контроль за результатом использования.
Компьютерные обучающие системы стали обязательным компонентом учебного процесса, в связи с чем возникает все больше вопросов по их использованию. Особенно это касается краткосрочного обучения. Дистанционное обучение с помощью сетей Интранет и Интернет предоставляет учащимся использовать обучающие системы самостоятельно, при этом промежуточный и итоговый контроль за усвоением материала может проводится в традиционном очном режиме непосредственно на аудиторных занятиях с преподавателем.
Преимуществом использования компьютерных обучающих систем в учебном процессе является предоставление возможности оперативной переработки их содержимого, что соответствует высокому темпу технического прогресса и модернизации оборудования.
Читайте также: