В настоящее время ЭВМ рассматривается в основном как источник получения информации, а не как серьезное средство обучения. Хотя возможности ЭВМ используются далеко не в полной мере, многие вопросы обучения уже решаются с помощью ЭВМ.

Достоинство использования компьютерных систем в сфере образования заключается в том, что они могут проэкзаменовать, выявить ошибки, дать необходимые рекомендации, осуществить практическую тренировку, открыть доступ к электронным библиотекам, что позволяет за считанные секунды найти нужную цитату, абзац, параграф или главу книги, выделить в ней главное.

Современные учебные курсы сопровождаются игровыми ситуациями, снабжены терминологическим словарем и открывают доступ к основным отечественным и международным базам данных и знаний на любом расстоянии и в любое время. Учитываются индивидуальные способности, потребности, темперамент и занятость пользователя. Он может изучать учебные курсы в любой последовательности, быстрее или медленнее. Все это делает обучение качественнее, доступнее и дешевле традиционного.

Нельзя также забывать о таком немаловажном факторе, как возможность обеспечения с помощью ЭВМ дистанционного обучения. Получив учебные материалы в электронном и/или печатном виде с использованием телекоммуникационных сетей, можно овладевать знаниями дома, на рабочем месте, или в специальном компьютерном классе в любой точке России и Зарубежья. Недостаток в том, что дистанционное обучение, в отличие от традиционного аудиторного, исключает живое общение с преподавателем. Однако имеет и ряд преимуществ. Использование новейших информационных технологий (гипертекста, мультимедиа, виртуальной реальности и др.) делает компьютерное обучение выразительными и наглядными. Для создания учебных программ можно использовать все возможности кинематографа: режиссуру, сценарий, артистов и т.д.

С помощью ЭВМ возможно также значительно упростить процесс проведения лабораторных работ. В традиционной образовательной системе лабораторные работы требуют: специального оборудования, макетов, имитаторов, тренажеров, химических реактивов и т.д. Виртуальная реальность же позволит продемонстрировать обучаемым явления, которые в обычных условиях показать очень сложно или вообще невозможно.

Учитывая наличие таких широких возможностей, имеет смысл подробнее рассмотреть вопрос реального применения компьютерного обучения в конкретном учебном заведении. При этом особого исследования требуют вопросы необходимости создания, степени реализации и оптимизации процедуры составления учебных программ.

Современные ЭВМ оказывают революционное воздействие на организацию самостоятельной работы обучающихся. Они позволяют не только в определенной мере подменить преподавателя, но и дают возможность индивидуализировать процесс обучения, оптимально настроить его на возможности человека, осуществить эффективный контроль знаний.

Так, в интерактивных базах данных систематизируются массивы данных, которые могут быть доступны через опосредованные компьютером коммуникации. Все возрастающее число таких баз данных сейчас доступно через компьютерные сети. Предоставление доступа к таким внешним базам данных с целями самообучения является наиболее простым и часто применяемым, но не единственным способом их использования в учебном процессе. На основе этих внешних баз данных могут разрабатываться локальные базы данных, ориентированные на их использование как студентами, так и преподавателями. Все чаще в качестве источников информации при самообучении используются интерактивные журналы, которые представляют собой периодические издания, распространяющиеся среди подписчиков через компьютерные сети. Студенты часто подписываются на интерактивные журналы с целью использования их как неотъемлемой части курса или как дополнения к работе. Компьютерные обучающие программы представляют собой программное обеспечение, которое играет особую роль в современном образовании, поскольку может использоваться для самообучения на удаленном компьютере через компьютерную сеть.

Студенты могут получить также доступ к прикладным программам в удаленных библиотеках программных продуктов. Такие прикладные программы доступны на целом ряде главных компьютеров. Internet обеспечивает стандартизованный протокол пересылки файлов (FTP - file transfer protocol), позволяющий получить копии прикладных программных средств, а основной функцией многочисленных и популярных BBS (систем досок объявлений) является обмен программными средствами.

Таким образом, в современном образовании существенное место занимает самообучение на базе развитых с помощью разнообразных средств образовательных ресурсов.

ЭВМ позволяет сделать процесс обучения интересным, таким, чтобы человек сам увлекся изучением материала. Именно в этом у ЭВМ с современными мультимедийными технологиями нет равных, но к сожалению, эти возможности используются не в полной мере.

Очевидно, начальным этапом будет определение целей применения ЭВМ в учебном процессе в целом и в изучении конкретной дисциплины или ее раздела в частности. Прежде всего, следует отметить, что ЭВМ в процессе обучения, как впрочем, и любые другие технические средства, далеко не универсальны, что роль преподавателя при любой форме обучения с использованием любых средств обучения остается ведущей, определяющей, направляющей.

Существует два подхода вопросу компьютерного обучения. Первый предусматривает создание глобальных систем обучения с возможностью обеспечения дистанционного обучения и применение Internet технологий [2], второй - создание автономных специализированных курсов, что предусматривает применение различных технических средств.

Дистанционная форма обучения - это получение образовательных услуг без посещения учебного заведения, с помощью современных информационно-образовательных технологий и систем телекоммуникации, таких как электронная почта, телевидение и Internet. Дистанционное обучение можно использовать в высшей школе, а также для повышения квалификации и переподготовки специалистов. Учитывая территориальные особенности России и возрастающие потребности качественного образования в регионах, дистанционное обучение в самом скором времени может занять прочное место на рынке образовательных услуг, при условии выполнения ряда условий информационно-технического характера.

Информационная система для обеспечения дистанционного обучения базируется на представлении о типовой технологии дистанционного обучения. Последняя подразумевает наличие широкого набора компьютерных учебных пособий и других средств компьютерного обучения, а также развитой системы организации процесса обучения.

Однако существуют два "узких" места, без детальной проработки которых о широком применении дистанционного обучения говорить не приходится. Имеются в виду две компоненты системы: программное обеспечение планирования и управления (лингвистический робот организации дистанционного обучения) и программное и техническое обеспечение связи между участниками дистанционного обучения.

Первая проблема заключается в том, что существуют различные подходы к автоматизированному формированию учебных планов. Все они обладают как достоинствами, так и недостатками и предполагают на определенном этапе вмешательство человека. Не останавливаясь на обзоре возможных подходов к решению этой проблемы, рассмотрим алгоритм автоматизированного составления учебных планов, разработанный специально для дистанционного обучения. Алгоритм может быть декомпозирован на следующие этапы.

1. Ввод информации о дисциплинах (цели и задачи дисциплины, список тем для изучения, литература, программное обеспечение, используемое в учебном процессе, лабораторные и расчетные работы) без указания последовательности изучения. Производится преподавателями по своим дисциплинам.

Установление междисциплинарных связей. Связи устанавливают преподаватели после того, как полностью завершен этап 1.

Генерация дерева дисциплин (дерева знаний) по принципу зависимости друг от друга. Выполняется автоматически.

Формирование внешнего представления дерева. Выполняется автоматически.

Автоматизированное формирование учебного плана в специализированной среде разработки. Производится небольшой группой экспертов на основе сформированного дерева дисциплин и ограничений по времени.

Проверка полученного учебного плана на корректность (соответствие условиям пункта 5). В случае обнаружения нарушений следует возвратиться к этапу 5.

Ввод сформированного учебного плана в эксплуатацию.

Установление таких подробных связей требует значительных трудозатрат, однако позволяет в итоге формировать оптимальные индивидуальные планы обучения.

Вторая основная проблема связана с организацией взаимодействия между центром обучения и обучаемым, включающей следующее:

бесперебойный информационный обмен и документооборот;

своевременная актуализация электронной зачетной книжки (ЭЗК);

доставка части изучаемого материала по каналам связи;

взаимодействие с преподавателями;

возможность самостоятельной работы с информационными ресурсами;

обеспечение достоверности оценки знаний обучаемого. Частично решить эту проблему можно путем ведения подробной ЭЗК, фиксирующей работу обучаемого над материалом (возможно, без ведома обучаемого), а также используя видеоконференции, электронные средства защиты и т.д.;

защиту авторских прав на учебные материалы, используемые в процессе обучения. Возможно, решение состоит в аппаратной защите программного обеспечения (с помощью электронных ключей), но этот вопрос в настоящее время еще не проработан.

Таким образом, без детальной проработки данного вопроса говорить о введении дистанционного обучения не имеет смысла, в особенности учитывая состояние средств телекоммуникаций в нашей стране.

В настоящее время большинство центров дистанционного обучения используют для предоставления информации как Internet (Internet-технологии), так и набор учебных материалов на аудио - и видеокассетах (CASE - технологии).

Но предоставление материалов через Internet не решает все проблемы образования, большинство обучаемых не могут воспользоваться преимуществами сети Internet в связи с плохим качеством телефонных линий и большими материальными затратами, тем самым утрачивая доступ к компьютерным технологиям. Поэтому значительная часть компьютерных курсов учебного назначения не приспособлена к сетевой технологии.

Создание автономных специализированных курсов на сегодняшний день наиболее рациональный метод компьютерного обучения, так как он лишен выше перечисленных недостатков и проблем, возникающих при разработке и использовании глобальных систем обучения.

Хорошей предпосылкой к созданию компьютерного тренажера является многолетнее использование в преподавании дисциплины методов программированного обучения и обучающих программ на базе традиционных технических средств обучения и контроля. С другой стороны, ориентир на использование ЭВМ может породить иллюзию о неограниченности возможностей новой учебной техники. Поэтому необходимо изначально отказаться от попыток перенести в компьютерный тренажер все содержание дисциплины, которое излагается в традиционных формах обучения.

Процедура принятия решения включает формирование последовательности целесообразных действий для достижения цели на основе преобразования некоторой исходной информации. Для принятия решения о разработке компьютерной программы важно знать, насколько широкие возможности ЭВМ необходимы в конкретной задаче. Подробное обсуждение коллективом разработчиков содержания тренажера, правил работы с ним позволяет выработать концепцию, в рамках которой преподаватель сможет успешно развивать свое конкретное направление.

интерактивный компьютерный обучение

Непосредственное функционирование компьютерного тренажера характеризуют следующие четыре этапа [1]:

Сообщение учебного материала;

Выполнение практических заданий на тренажере;

Сообщение результатов;

Указания о дальнейших действиях.

На этих этапах преподаватель загружен минимально, он лишь проводит вступительную беседу перед началом занятия с тренажером. Очевидно, на этих этапах выигрыш во времени обучения и разгрузка преподавателя являются главным аргументом в принятия решения о разработке тренажера по дисциплине.

Два заключительных этапа - дополнительная помощь студенту и улучшение стратегии обучения - практически целиком относятся к творческой деятельности преподавателя, давая моральный выигрыш от применения тренажера.

ЭВМ, вероятно, не сможет так же эффективно, как преподаватель, акцентировать внимание на главной идее изучаемого, но зато сможет заставить обучаемого так же "загореться" этой идеей, как при живом обучении. Таким образом, для принятия решения о разработке тренажера требуется не только желание улучшить качество обучения по дисциплине, не только наличие систематизированного материала, без овладения которым невозможно достижение заданного качества усвоения учебной информации, но и отчетливое представление возможностей тренажера на каждом этапе его создания и функционирования.

1.3 Компьютерные средства обучения