Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Совершенствование учебного процесса в вузе с помощью АОС как педагогическая проблема 17
1. Состояние проблемы совершенствования учебного процесса в вузе 17
2. Автоматизированные обучающие системы. Состояние и тенденции их развития 32
3. Психофизиологические основы совершенствования учебного процесса в вузе с помощью АОС 50
4. Педагогические возможности АОС в совершенствовании учебного процесса в вузе 64
Выводы к главе I 84
ГЛАВА 2. Условия повышения эффективности обучения в вузе с помощью АОС . 86
1. Оптимизация структуры алгоритма обучающей программы как основное условие повышения эффективности учебного процесса 86
2. Комплексная реализация принципов обучения в АОС 111
3. Рационализация форм и методов обучения в АОС 138
Выводы к главе 2 155
Заключение 157
Литература 163
Приложения 179
- Состояние проблемы совершенствования учебного процесса в вузе
- Психофизиологические основы совершенствования учебного процесса в вузе с помощью АОС
- Оптимизация структуры алгоритма обучающей программы как основное условие повышения эффективности учебного процесса
- Рационализация форм и методов обучения в АОС
Введение к работе
Актуальность темы исследования и ее разработанность. В условиях развитого социализма и строительства коммунизма высшее образование превращается в важный фактор общественно-экономического развития. Оно определяет повышение эффективности производства, ускоряет научно-технический прогресс и оказывает решающее влияние на формирование всесторонне и гармонически развитой личности.
Поскольку, как писал К.Маркс /TIJ , человеческая личность "не стремится оставаться чем-то окончательно установившимся, но находится в абсолютном движении становления", не остаются постоянными также и представления о всестороннем развитии личности. Они беспрерывно изменяются и дополняются новыми данными вместе с прогрессом общества. А значит беспрерывно изменяются и дополняются и требования к образованию.
На протяжении всей истории развития советского государства проблемы высшего образования всегда были предметом неустанной заботы партии и правительства. Еще в первые годы революции В.й.Ленин разработал идеологические и организационные основы высшей школы. Они изложены в программе партии, принятой на УШ съезде РКП(б) в марте 1919 г. LZl .
Совершенствование системы высшего образования является одной из актуальнейших задач педагогической науки, призванной осуществлять в комплексе реализацию трех основных функций: образования, воспитания и профессиональной подготовки подрастающего поколения.
Важные и ответственные требования перед высшей школой выдвинуты и на ХХУІ съезде КПСС: "Повысить эффективность использования научного потенциала высших учебных заведений для решения народно-хозяйственных задач. Совершенствовать подготовку, повышение квалификации и аттестацию научных и научно-педагогических кадров" L33 .
Ю.В.Андропов в Речи на Пленуме ЦК КПСС 15 июня 1983 года отметил, что партия добивается того, чтобы человек воспитывался у нас не просто как носитель определенной суммы знаний, но прежде всего - как гражданин социалистического общества, активный строитель коммунизма 4-3
А на Пленуме ЦК КПСС 10 апреля 1984 года К.У.Черненко сказал: "Чтобы советское общество уверенно двигалось вперед, к нашим великим целям, каждое новое поколение должно подниматься на более высокий уровень образованности и общей культуры, профессиональной квалификации и гражданской активности. Таков, можно сказать, закон социального прогресса." 5J .
Проблема совершенствования системы подготовки специалистов в высшей школе не нова. Существенный вклад в развитие проблемы в разное время внесли такие русские ученые и педагоги, как Н.И.Пирогов, М.В.Ломоносов, Д.И.Менделеев, Д.И.Писарев, Н.Д.Добролюбов, К.А.Тимирязев и другие.
Важные положения и выводы по рассматриваемой проблеме мы находим в трудах видных советских государственных деятелей и педагогов М.И.Калинина, Н.А.Крупской, А.В.Луначарского и других.
Однако в последние годы данная проблема стала развиваться особенно интенсивно. В настоящее время педагогической наукой накоплен значительный теоретический и практический опыт по совершенствованию как учебного процесса в целом, так и отдельных его составляющих. Это концепции и положения, разработанные советской наукой в области дидактики (С.И.Архангельский, Ю.К„Ба-банский, В.П.Беспалько, В.В.Давыдов, Н.А.Никандров, А.М.Матюш- кин), теории коммунистического воспитания (Б.А.Бенедиктов, Т.А.Ильина, А.И.Кочетов, Т.М.Куриленко, М.У.Пискунов, Г.И.Щуки на), теории программированного обучения (А.И.Берг, П.Я.Гальпе рин, А.Н.Леонтьев, Н.Ф.Талызина, И.И.Тихонов), психологии и ме тодики использования ЭВМ в обучении (Б.Г.Ананьев, В.М.Глушков, Б.Ф.Ломов, О.К.Тихомиров). _
Деятельное участие высшей школы в создании научно-технической базы коммунистического общества, расширение ее функций на современном этапе предопределяют перестройку содержания, форм и методов с целью их соответствия требованиям научно-технической революции. Мощному преобразующему воздействию подвергаются и средства обучения.
В.П.Елютин отмечает, что развертывается процесс индустриализации образования - технического переоснащения учебного процесса C6J .
Большое значение приобретает в этой связи использование в учебном процессе вуза автоматизированных обучающих систем (A0G) - человеко-машинных комплексов, позволяющих посредством пультов обучаемых (терминалов) вести диалог с ЭВМ в режиме коллективного пользования.
Следует отметить, что проблема использования АОС в учебном процессе вуза имеет почти двадцатилетнюю историю развития и представляет попытку педагогов решить вопрос индивидуализации обучения в условиях все растущей его массовости. Но в последнее время интерес к проблеме А00 заметно возрос. АОС имеют сегодня такое широкое распространение в вузах страны, что можно говорить о начале их массового внедрения.
Это связано, в первую очередь, с совершенствованием средств вычислительной техники, с созданием мощных вычислительных систем, обладающих высоким быстродействием, практически неограниченным объемом памяти и имеющих возможность работы в мультипрограммном режиме и в режиме разделения времени. АОС, созданные на такой основе, обладают широкими дидактическими возможностями и служат перспективным средством совершенствования учебного процесса.
В работах С.И.Архангельского, А.И.Берга, В.Й.Глушкова, А.М.Довгялло, Л.В.Ницецкого, В.А.Новикова, А.Я.Савельева, И.И.Тихонова подчеркивается научная значимость проблемы, раскрываются отдельные ее стороны и намечаются пути их развития.
В то же время практика развития и использования АОС в вузах показывает, что сегодня, как правило, эта проблема решается в большинстве случаев специалистами технического профиля. Активные усилия, предпринимаемые исследователями автоматизированных обучающих систем, направлены на совершенствование программно-технической основы. Так, разработке операционных систем АОС, алгоритмов анализа ответов в них посвящены работы С.И.Кузнецова, А.Я.Савельева и диссертации В.Е.Алексеева, Г.А.Клочко-ва, Б.А.Платонова; разработке алгоритмов адаптации в АОС - работы В.Д.Габричидзе, Т.Гергея, Р.Смоллвуда; разработке новых формальных языков общения пользователей в АОС - работы Б.А.Алек-сеенко, Л.В.Ницецкого, А.В.Орлова, Е.Н.Пасхина. Вопросы технического обеспечения АОС рассмотрены в диссертации А.М.Мухарско-го.
Следует отметить успешность работ, проводимых в этом направлении в Белгооуниверситете имени В.И.Ленина по госбюджетным НИР "Исследование и разработка автоматизированных обучающих систем (АОС) на базе ЭВМ (номер гос. регистрации 76027922) и "Исследование, разработка и внедрение типового комплекса для автоматизации обучения и научных исследований на базе ЭВМ" (номер гос. регистрации 81024-219) в соответствии с Комплексной программой 0.80.10 ГКНТ и Госплана СССР.
В результате их созданы и внедрены в учебный процесс экспериментальная вычислительная обучающая система (ЭВОС) и автоматизированная телевизионная обучающая система (АТОС), которая рекомендована Минвузом СССР и Научным советом по АОС для постановки на серийное производство для вузов страны с 1985 года.
Характерными особенностями специализированных АОС, разработанных в Белгосуниверситете имени В.И.Ленина, является их универсальность (возможность использования в различных формах учебного процесса и для учебно-исследовательских работ) и повышение дидактических и экономических параметров используемого терминального оборудования и программного (математического) обеспечения.
Что же касается такой важнейшей составляющей АОС, как педагогическое обеспечение, основной задачей которого является разработка обучающих программ, то следует отметить, что здесь исследования не столь интенсивны, несмотря на то, что в большинстве случаев признается их первостепенное значение. Правда в настоящее время появляются работы, посвященные этой проблеме. Так, в работе В.Д.Руденко fI25J исследованы дидактические возможности АОС, базирующихся на стандартном терминальном оборудовании, и психолого-педагогические требования к организации технического и программного обеспечений АОС. В работе В.Г.Зархина Г57Л исследовались психофизиологические вопросы индивидуализации обучения в АОС. Им было выявлено, что время работы и особенность прохождения обучающей программы обучаемым (потребность в контроле, помощи) находятся в зависимости от таких характеристик его высшей нервной системы, как лабильность, сила, динамич- ность, активированность. В работах Н.А.Омельченко 113 J и В.К.Цоневой LI56J обосновывается использование диалоговых программ, как средства для обогащения и расширения с помощью ЭВМ коммуникативной и контрольно-корректировочной функций преподавателя и студента. В работе Б.Ц.Лалова С81J предлагается новый метод анализа учебного содержания при постановке курса в ДОС.
В то же время следует отметить, что в целом изучение педагогических аспектов применения в учебном процессе автоматизированных обучающих систем проведено не в полной мере. В большинстве работ проблема повышения эффективности учебного процесса в вузе с помощью применения ДОС рассматривается в связи с реали-зицией лишь некоторых частных функций преподавателя. Поэтому в настоящий период особое значение приобретают вопросы изучения специфики процесса обучения в вузе с помощью ДОС и выделение оптимального инварианта педагогических условий ее эффективной реализации. Причем эта проблема должна решаться на основе анализа и учета условий, во-первых, повышающих педагогическую эффективность функционирования ДОС как целостной системы, способной наиболее широко объективировать такие дидактические функции, как информационная, контролирующая, корректирующая, управляющая, диагностирующая, развивающая, исследовательская; а во-вторых, обеспечивающих специфику реализации в ДОС основных закономерностей и принципов обучения. Это и является важнейшим условием использования ДОС в Белгосуниверситете имени В.й.Ленина.
Все вышесказанное и определило выбор темы исследования "Педагогические основы повышения эффективности учебного процесса в вузе с помощью применения автоматизированных обучающих систем (ДОС)".
Цель данного исследования: раскрыть педагогические основы повышения эффективности учебного процесса с помощью АОС и разработать рекомендации по их использованию.
Предмет исследования: педагогические условия и средства повышения эффективности учебного процесса в вузе с помощью применения АОС.
Объект исследования: процесс обучения в вузе с помощью АОС.
Исследование осуществлялось на основе следующей гипотезы: повышение эффективности учебного процесса с помощью АОС достигается только при реализации следующего комплекса условий:
Дидактических требований к содержанию учебного материала в АОС.
Дидактических требований к организации обучения в АОС.
3. Дидактических требований к обеспечивающим подсистемам АОС.. В соответствии с целью и гипотезой исследования были постав лены для решения следующие задачи:
Выявить и теоретически обосновать состав условий, обеспечивающих повышение эффективности учебного процесса с помощью АОС.
В условиях констатирующего эксперимента: а) проанализировать характер содержания учебного материала в АОС; б) выявить условия эффективной реализации в АОС основных дидактических функций (информационной, контролирующей, корректирующей, управляющей, исследовательской); в) определить возможности и условия реализации в АОС таких дидактических функций, как диагностирующая и развивающая; г) проанализировать дидактические возможности АОС, базирующихся на специализированном терминальном оборудовании и раскрыть их психолого-физиологические особенности.
Установить основные этапы логики построения обучающих программ в процессе обучения программированию и особенности форми- рования структуры шага в АОС, как основного этапа разработки алгоритма обучающей программы.
Разработать обучающие программы, объективирующие комплекс выделенных дидактических требований к содержанию учебного материала и организации обучения в АОС.
Провести экспериментальное обучение с целью сравнения эффективности обучающих программ, их влияния на качество усвоения знаний и мотивы учения.
Разработать методические рекомендации для преподавателей вузов, внедряющих АОС.
Методология и методы исследования. Методологической основой исследования послужили труды классиков марксизма-ленинизма по проблемам образования и коммунистического воспитания, документы съездов КПСС, Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР по вопросам развития педагогической науки в высшей школе, труды советских ученых в области педагогики и психологии, современная теория личности.
В работе использовались различные методы: научно-теоретический анализ отечественной и зарубежной литературы по педагогике, психологии, физиологии высшей нервной деятельности, исследование материалов научных конференции, учебно-методической литературы, беседы с обучаемыми и преподавателями, анкетирование и интервьюирование, педагогический эксперимент, изучение и обобщение опыта использования АОС в вузах страны и за рубежом.
Источником исследования явился также собственный опыт диссертанта в качестве одного из разработчиков обучающей системы ЭВОС и ответственного исполнителя подсистемы "педагогическое обеспечение" для систем ЭВОС и АТОС при выполнении в Белгосуни-верситете имени В.И.Ленина вышеназванных тем комплексного иссле- дования.
Защищаемое исследование проводилось в три этапа. I этап (1975-1977 гг.) - констатирующий педагогический эксперимент -изучение вопроса использования ЭВМ для обучения в вузах: анализ литературы, изучение истории состояния вопроса, ознакомление с состоянием исследований по изучаемой проблеме. Результаты интерпретировались применительно к АОС. На их основе была проведена разработка обучающих программ для АОС и предварительное экспериментальное исследование. Эксперимент проводился со студентами второго курса физического факультета (131 человек) и слушателями факультета повышения квалификации преподавателей естественных факультетов вузов (39 человек) по обучающим программам по курсу "Вычислительные машины и программирование".
П этап (I977-I98I гг.) - подготовка и проведение формирующего педагогического эксперимента. В то же время проводилось дополнительное изучение издававшихся теоретических и научно-методических работ. На основе предварительных результатов, полученных в ходе первого этапа эксперимента, был проведен дополнительный анализ дидактических функций АОС. Основное внимание при этом было уделено реализации в АОС развивающей и диагностирующей функций. В соответствии с этим были изменены структура шага обучающей программы, структуры задач, принцип составления информационных материалов, что повлекло значительную переделку обучающей программы. Эффективность обучения по измененной программе проверялась при работе в классе ЭВОС студентов второго курса физического факультета (179 человек в экспериментальных группах и 101 человек - в контрольных). Одновременно на основе полученных результатов были разработаны обучающие программы по двум разделам курса психологии: "Естественно-научные основы психоло- гии"и "Психофизиологические закономерности ощущений". Их эффективность проверялась при обучении студентов филологического и географического факультетов (93 человека - в экспериментальных группах, 127 - в контрольных).
Ш этап (I98I-I984- гг.) - преобразующий педагогический эксперимент - обобщение собранного материала и его анализ, распространение результатов проведенного исследования, формулирование окончательных выводов и гипотез. На данном этапе в эксперименте приняли участие студенты второго курса физического факультета (165 человек - в экспериментальных группах и 115 человек - в контрольных).
Научная новизна исследования состоит в том, что в качестве специального предмета исследования выступил комплекс педагогических условий повышения эффективности учебного процесса в вузе с помощью АОС.
Выделена и практически обоснована в реальном учебном процессе система дидактических условий повышения эффективности учебного процесса с помощью АОС, включающая: дидактические требования к содержанию учебного материала в АОС; дидактические требования к организации обучения в АОС; дидактические требования к обеспечивающим подсистемам АОС.
Практически показана важность оптимизации структуры шага обучающей программы, как главного фактора оптимизации ее алгоритма и средства объективации дидактических требований к организации обучения в АОС.
Обоснована и подтверждена практически высокая эффектив- . ность использования специализированных АОС, обладающих расширенными дидактическими возможностями для отображения алфавитно-цифровой и графической информации, для обеспечения естественных форм записи, предъявления иллюстративного и графического материала и ускорения его набора. На защиту выносятся:
Процесс обучения в вузе с помощью АОС не должен ограничиваться реализацией некоторых частных функций преподавателя. Повышение эффективности учебного процесса в вузе с помощью АОС обеспечивается только при объективации в нем комплекса основных дидактических функций (информационной, контролирующей, корректирующей, исследовательской, диагностирующей и развивающей).
Для повышения эффективности обучения с помощью АОС при отборе содержания учебного материала необходимо проводить специальное его структурирование, обеспечивающее диагностирование ошибок обучаемых, а также создавать банки заданий с различными уровнями усвоения и временем решения для каждого из понятий.
Важнейшим условием эффективного применения АОС в вузе является реализация комплекса дидактических принципов обучения с учетом их специфики в АОС (направленность обучения на всестороннее, гармоническое развитие личности, комплексный подход, единство обучения и науки, сознательность и активность обучения, системность и последовательность, дифференцированный подход), а также специфического принципа рациональности, включающего учет дидактических возможностей АОС и их использование при постановке курса в АОС, использование вычислительных и логических возможностей ЭВМ, научно-обосноваиное дозирование заданий, обеспечение навыков работы в АОС, исследовательский характер работы преподавателя и студента.
Основным элементом, определяющим специфику обучения в АОС и эффективность работы в ней, является алгоритм обучающей программы. Его разработку необходимо проводить с учетом: количест-
14 венного задания целей обучения; результатов предметного и психологического тестирования обучаемых; включения в структуру задачи обязательного набора элементов; использования обязательного набора статистических данных.
5. На эффективность обучения с помощью АОС оказывают существенное влияние ее обеспечивающие подсистемы (техническая и программная). Использование в качестве технической основы АОС специализированного терминального оборудования (типа AT0G БГУ), обладающего расширенными дидактическими возможностями по отображению алфавитно-цифровой и графической информации, повышает эффективность учебного процесса в вузе.
Теоретическое значение: предложенные в исследовании дидактические условия повышения эффективности учебного процесса в вузе с помощью АОС расширяют знания и представления о направлениях, принципах и особенностях использования АОС. Обоснованы педагогические возможности специализированных АОС в улучшении качества подготовки выпускника вуза и определены условия их эффективного использования. Результаты исследования могут быть использованы как при разработке обучающих программ (ОП) для АОС, так и при разработке новых АОС в вузах страны в качестве теоретической основы.
Практическое значение: в исследовании представлен практический опыт и проверенные в ходе эксперимента приемы эффективного использования АОС. По результатам исследования разработаны методические рекомендации, использование которых способствует повышению эффективности учебного процесса в вузе. Результаты исследования включены в цикл лекций, прочитанных автором для профессорско-преподавательского состава Белгосуниверситета имени В.И.Ленина. Они внедрены и используются на кафедрах электрон- ных математических машин, психологии и химическом факультете Белгосуниверситета имени В.И.Ленина при разработке обучающих программ для АОС. За разработку методического и математического обеспечения автоматизированной обучающей системы ЭВОС диссертант была утверждена участником ВДНХ СССР в 1977 году; а за разработку системы дидактических требований, обеспечивающих эффективность процесса обучения с использованием АОС, и методических рекомендаций по подготовке обучающих курсов для АОС в 1983 году утверждена участником ВДНХ СССР и награждена бронзовой медалью.
Апробация работы: результаты исследования отражены в трех отчетах по НИР и 16 печатных работах. Докладывались на всесоюзной конференции "Использование вычислительных машин в спектроскопии молекул и химических исследованиях" (Новосибирск, 1983), всесоюзном семинаре "Машинное обучение с помощью диалога" (Москва, 1976), всесоюзном совещании-семинаре "Проблемы автоматизации обучения персонала систем организационного управления" (Казань, 1983). ІУ и У зональных научно-методических конференциях преподавателей вузов Белорусской, Латвийской, Литовской, Эстонской ССР и Калининградской области РСФСР по применению технических средств в учебном процессе (Таллин, 1976; Минск, 1981), ІУ зональном совещании-семинаре заведующих кафедрами вузов и ведущих преподавателей математики Белорусской, Латвийской, Литовской, Эстонской ССР и Калининградской области РСФСР "Содержание и методы преподавания математических курсов в вузах" (Рига, 1980), республиканской конференции математиков Белоруссии (Гродно, 1980), научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава Белгосуниверситета имени В.И.Ленина в 1982 году, постоянно действующем научно-методичес- ком семинаре профессорско-преподавательского состава Белгосуни-верситета имени В.И.Ленина "Научно-методические вопросы использования АОС в вузе".
Эффективность выработанных предложений и рекомендаций подтверждена также в ходе экспериментального обучения студентов, проводившегося при участии автора диссертации в течение восьми лет в Белгосуниверситете имени В.И.Ленина на кафедрах электронных математических машин, психологии и химическом факультете.
Структура работы: диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений в общем объеме 209 страниц.. Включает 21 рисунок, 13 таблиц, 6 приложений. Список цитированной литературы насчитывает 163 наименования.
Состояние проблемы совершенствования учебного процесса в вузе
Учебный процесс в вузе - это ел ожноорга низова иная динамическая система с педагогическим содержанием, характеризующаяся бесконечным разнообразием состояний, отношений и связей, составляющих ее компонентов.
Ю.К.Бабанский включает в процесс обучения следующие компоненты L2I1 : Целевой (усвоение и конкретизация педагогами общественных целей и задач обучения на основе изучения особенностей системы, в которой протекает процесс); стимулирующе-мотива-ционный (осуществление мер по стимулированию у учащихся интереса, потребности в решении поставленных перед данным циклом учебно-воспитательных задач и порождению у них внутренних процессов возникновения положительных мотивов учения); содержательный (конкретизация содержания обучения с учетом поставленных задач, специфических особенностей отдельных учеников); операционно-дея-тельностный (дидактическое взаимодействие педагогов и учащихся в единстве обучающих влияний педагогов и учебно-познавательной деятельности учащихся, планирование педагогами средств обучения, оптимальный отбор форм и методов деятельности с учетом выявленных особенностей системы); контрольно-регулировочный (текущий контроль и самоконтроль за усвоением знаний, умений, навыков и оперативное регулирование хода процесса обучения); оценочно-результативный (анализ результатов определенного этапа процесса обучения педагогами и самооценка достигнутых результатов обучения учащимися, выявление нерешенных задач для учета их в новом цикле процесса).
Анализ литературы показывает, что в практике обучения в вузе постоянно ведутся поиски путей его совершенствования по каждому из названных компонентов.
Прежде всего это работы, исследующие пути совершенствования отбора содержания учебного предмета. Исследователи называют наиболее значимыми системный подход 124, 130 , следование логике науки 89 J. М.Н.Скаткин выделяет целую совокупность критериев отбора содержания учебного предмета: значимость материала в системе науки, значимость в общественной практике, необходимость для формирования мировоззрения и воспитания учащихся, доступность для усвоения ГіЗЗЗ.
Важное значение в совершенствовании процесса обучения имеет и стимулирование учебной деятельности обучаемых. Методы стимулирования условно подразделяются на две подгруппы. В первую из них входят методы формирования познавательных интересов у учащихся, во вторую - методы формирования чувства долга и ответственности в учении С21J .
Познавательный интерес можно обеспечить использованием ряда приемов при отборе содержания предмета. Г.И.Щукина указывает такие из них: обновление ранее усвоенных знаний, выявление в них новых сторон, вызывающих у обучаемых впечатление странности, ощущение несовершенства их прежнего опыта; исторический подход, позволяющий обучаемым представить ход познания, увидеть трудности и радости, испытанные людьми в процессе научного поиска; показ практической необходимости в знаниях, ощущение которой вызывает у обучаемого стремление к их приобретению; показ современных достижений науки, способствующий пониманию обучаемыми важности учебных заданий ІІ57І .
А.М.Столаров предлагает использовать следующие методы: метод различий, требующий включения не только материала, демонстрирующего изучаемое явление, но и материала с отсутствием данного явления; метод совпадений, включающий последовательность примеров, иллюстрирующих изучаемое понятие так, чтобы было очевидно то общее, что эти примеры иллюстрируют; метод сопутствующих изменений, демонстрирующий, как изменение одной величины влияет на изменение другой, связанной с первой определенной зависимостью; метод остатка, ставящий перед обучаемыми проблему и указывающий М способов ее решения, достаточно хороших на первый взгляд, и лишь постепенно в процессе обучения выявляющий неверность всех решений, кроме одного - "остатка" ЛІ39Л .
В качестве особо эффективных методов стимулирования и мотивации учения многими авторами называются познавательные игры, методы создания ситуаций познавательного спора (организация диалога и микродискуссий) Ц2І, 80, 105 1.
Ю.К.Бабанекий указывает, что одним из действенных приемов стимулирования интереса к учению является создание в учебном процессе ситуаций успеха у обучаемых, испытывающих затруднения в учебе, дифференциация помощи. В качестве приемов, формирующих долг и ответственность в учении, он называет приучение учащихся к выполнению учебной работы, учебных требований, оперативный контроль за их выполнением и указание на недостатки L2I Л.
Психофизиологические основы совершенствования учебного процесса в вузе с помощью АОС
Решение любой педагогической задачи невозможно без учета психологических ее аспектов. Обучение в АОС - сложный процесс, специфика которого состоит в том, что центральным (управляемым) звеном в нем является человек с присущими ему физиологическими и психологическими свойствами.
Психофизиологические основы обучения в вузе с помощью АОС являются обоснованием для педагогического совершенствования учебного процесса. Учет психофизиологических основ организации обучения в АОС позволяет сделать рациональной затрату человеческих ресурсов (и обучаемых, и преподавателя). В то же время по сравнению с общей теорией обучения они имеют ряд специфических черт и требуют специального рассмотрения.
Диалектико-материадиетическое понимание процесса обучения исходит из первичности чувственного познания, на основе которого и происходит дальнейшее формирование знаний. Первыми познавательными действиями, совершаемыми студентами при усвоении нового материала, являются восприятие и осмысление изучаемого. В процессе этих действий происходит формирование представлений об изучаемых предметах и явлениях и установление причинно-следственных связей между ними. Как указывает И.И.Кобыляцкий, первая ступень познания выступает и как чувственное восприятие конкретного и наглядного материала, и как восприятие абстракций и символик, и как предварительное знакомство с практическим опытом [68І
Как известно, в увеличении познавательного интереса большое значение имеет активизация всех видов внимания. Необычность обучения, непосредственный интерес, который вызывает АОС, спообствуют организации и удержанию непроизвольного внимания. Этому способствуют и такие дидактические возможности АОС, как подчеркивание, растяжка (введение пробелов в слова), негативное изображение, мерцание, мультипликация, позволяющие оптимальным образом отображать материал информационного кадра на экране терминала и непроизвольно обратить на него внимание обучаемых.
Организации и удержанию произвольного внимания в АОО способствуют диалоговая форма работы, непрерывный контроль и немедленное подкрепление ответа. АОС как бы "привязывает" студента к работе, заставляет работать в любом случае и исключает возможность симуляции внимания. АОС обеспечивает произвольное удержание внимания путем выделения необходимой информации на экране терминала, неоднократным ее повтором, введением в диалог специальных кадров-заставок "Обратите внимание на ...", "Этот материал представляет для Вас наибольший интерес" и т.д. Но, пожалуй, наибольшую ценность представляет возможность АОС обеспечивать послепроизвольное внимание, что подтверждается проведенным нами исследованием. Работа в АОС "сообщает" студенту такой заряд активности, настолько увлекает его, что он уже забывает о времени ("Занятие пролетает") и заканчивает свою работу в АОС, как правило, лишь после неоднократных напоминаний преподавателя. Это указывает на устойчивость внимания обучаемых в АОС.
Прочность удержания в памяти определяется полнотой восприятия изучаемого предмета или явления, что существенно зависит от участия в процессе восприятия материала как можно большего количества анализаторов и, в частности, зрительного и слухового.. Специализированные АОС в состоянии предъявить обучаемому информацию как по зрительному, так и слуховому каналам связи. Слуховые каналы должны в обязательном порядке использоваться в классах АОС. Это, во-первых, обеспечит более полное восприятие изучаемого предмета, даст возможность чередовать нагрузку на разные органы чувств обучаемого, а значит увеличит продуктивность его умственного труда, а также запоминания им учебного материала, которая, как гласит "золотое" правило дидактики, определенное еще Я.А.Коменским 69J, зависит от полноты восприятия материала, то есть от количества органов чувств, участвующих в восприятии. Во-вторых, исследования, проведенные сотрудниками кафедры психологии Белгосуниверситета имени В.И.Ленина при участии автора 38, 78, 79 j , показывают, что у студентов, работающих в классе АОС в течение двухчасового занятия, зрительный анализатор утомляется в два раза сильнее, чем при традиционном обучении. Известно, что особая нагрузка при традиционном способе обучения падает на зрительный анализатор обучаемых в связи с конспектированием лекций, а при обучении в классе АОС - в связи со считыванием информации с экрана терминала. Причем экран терминалов ЭВОС светится голубовато-зеленым цветом и выдает письменную информацию в таком же цвете.
Оптимизация структуры алгоритма обучающей программы как основное условие повышения эффективности учебного процесса
Как мы уже отмечали в первой главе, обучающая программа, выступающая в АОС в качестве опосредующего звена, в числе основных своих составляющих содержит информационные учебные материалы и алгоритм обучения. В качестве минимальных структурных единиц алгоритма Ш выступают шаг обучения и задача.
Анализ структуры шага в программе ФО показал, что она являлась довольно жесткой и не допускала корректировки в ходе обучения. Невозможно было обеспечить при необходимости повторное решение указанной задачи. Это часто вызывало неудовлетворение у некоторых (чаще всего сильных) обучаемых, так как в ряде случаев к ошибочному ответу приводило просто невнимательное чтение условия задачи. Например, вместо номеров конструкций, в записи которых содержатся ошибки, обучаемые вводили номера правильных конструкций. В этих случаях полезно дать директивное указание "Внимательно читайте условие задачи" и предложить повторно эту же задачу.
Во-вторых, для обеспечения индивидуализированного обучения явно недостаточно наличия только 3-х уровней обучения. Обучающая программа должна вести каждого обучаемого в соответствии с его психофизиологическими особенностями и уровнем подготовленности, то есть обучение должно идти по пути разъяснения конкретных ошибок конкретного обучаемого.
В-третьих, анализ правильности ответа в программе Ф0 проводился путем сравнения его с эталонным. Программа фиксировала только правильные ответы и типовые ошибки. Основная часть ответов, не совпавших с эталонами, относилась к неопознанным ответам. Конкретных указаний о качестве ошибки в этом случае программа не делала. Необходимо было изменить алгоритм неопознанного ответа так, чтобы обеспечить более детальное распознавание программой допущенной ошибки.
В-четвертых, программа ФО оказалась индифферентной к способу решения задачи: для каждого студента не учитывался ход решения им задачи, правильность ответа проверялась лишь по совпадению его с эталоном, то есть по конечному результату. Это явилось узким местом в программе, так как не позволяло определить степень соответствия метода решения стандартным решениям, предложенным преподавателем и степень его оригинальности.
В-пятых, учебный материал в информационных кадрах программы ФО излагался объяснительным способом.
Вышесказанное позволило сделать вывод о необходимости изменения обучающей программы. Так появилась программа ФОК С97, 98]. Распределение материала по главам и понятиям в этой программе такое же, как и в программе ФО. Сохранена, в основном, и последовательность изучения понятий. Но увеличилось число шагов, так как каждое понятие изучается теперь на нескольких шагах, и существенно усложнилась структура шага.
Шаг начинается с предъявления информационных кадров. Теперь каждый из них несет определенную смысловую нагрузку и содержит теоретические положения, примеры или информацию для самостоятельного вывода синтаксического правила. Это весьма полезно перед началом решения задач, так как материал с экрана, как показывает практика, обучаемые читают более внимательно, чем по пособию. Кроме того, чтобы активизировать мыслительную деятельность обучаемых, предупредить их пассивную работу, информационные кадры в программе ФОК исключали объяснительное изложение материала. Они были составлены так, чтобы ОСНОВНОЙ вывод, даже формирование и формулирование определения, обучаемые делали са ми. Например; информационные кадры шага, на котором изучалось понятие Bj j - идентификатор - не содержали стандартного в та ких случаях определения: "идентификатор - это...". Обучаемым на экран выдавались сообщения такого рода: "Синтаксис идентификато ра в Фортране предельно прост. Проанализируйте приведенные ниже записи и сами постарайтесь определить понятие "идентификатор": . идентификаторы не идентификаторы В случае затруднений обучаемые получали дополнительные пояснения по каждому из существенных признаков понятия "идентификатор" или же им на экран повторно выдавалось указанное сообщение .
Операционный кадр на шаге остался один, но он имеет разветвленную структуру и содержит 3-4 основных задачи. Начинается с предъявления первой основной задачи, которая выбирается обучающей программой случайным образом из группы однотипных задач. Основная задача, как правило, охватывает одну из существенных характеристик изучаемого понятия и формулируется так, чтобы проконтролировать усвоение изучаемого понятия по большему количеству его признаков. В зависимости от данного ответа обучаемый попадает на одну, из предусмотренных на шаге дополнительных ветвей. Ветвление осуществляется с учетом ошибок, допущенных обучаемым. Количество задач на дополнительных ветвях зависит от типа ошибок. Они более просты и конкретны. Цель дополнительного ветвления - выявление неусвоенного признака понятия и устранение этого незнания. После правильного решения задач в ветви обучаемый либо возвращается на соответствующую основную задачу, либо решает так называемую контрольную задачу ветви. В случае ее успешного решения он переходит к следующей основной задаче операционного кадра; в противном случае - отправляется обучающей программой в другую дополнительную ветвь либо за помощью к преподавателю (во избежание зацикливания и для экономии времени обучаемого).
Контрольный кадр в явном виде отсутствует, хотя, в сущности, каждая основная задача может рассматриваться как контрольная. Качество усвоения материала главы проверяется на грех-че-тырех заключительных шагах.
В случае ввода правильного ответа ооучаемый может получить следующую информацию: подтверждение правильности ответа, поощрение за правильное решение, задачу-вопрос "вы уверены в правильности своего ответа?", аналогичную задачу, развернутое пояснение правильного ответа. В случае ввода неправильного ответа: директивную реплику ("внимательно прочтите условие задачи", "обратитесь за помощью к преподавателю" и др.); реплику, указывающую на наличие грубой ошибки в ответе; развернутое разъяснение ошибки, если обнаруживается устойчивое незнание изучаемого понятия; подсказку (иногда повторное предъявление информационного кадра).
Рационализация форм и методов обучения в АОС
В современной высшей школе вопрос совершенствования методов и организационных форм обучения является таким же важным, как и вопрос совершенствования содержания обучения. Метод обучения включает в себя и преподавание, то есть способ деятельности преподавателя, обеспечивающий заданное целью усвоение знаний обучаемыми и управление их познавательной деятельностью, и учение, то есть деятельность студента, направленную на овладение этими знаниями.
И.И.Кобыляцкий определяет методы обучения, как способы передачи знаний, направленного руководства научно-познавательной деятельностью студентов и формирующего воздействия ученого-педагога на студентов в учебном процессе; в то же время он определяет методы учения, как способы научно-познавательной деятельности студентов, направленной на творческое овладение знаниями, умениями и навыками и выработку методологических и идейно-политических убеждений на занятиях и в самостоятельной работе Г68Л.
Основным вопросом использования тех или иных методов обучения является вопрос их педагогической эффективности. Обращаясь вновь к работе И.И.Кобыляцкого, находим, что "педагогическая эффективность любого метода обучения и учения определяется не суммой переданных студентам знаний, а степенью и характером воздействия на сознание и чувства студентов; уровнем их интеллектуальной творческой активности, а не простым восприятием и запоминанием фактажа и теоретических положений" Г68, C.77J.
Большое значение имеет в практике использования АОС в учебном процессе правильный выбор методов обучения в 011. В литературе, как правило, классификация типов ОН для АОС проводится в зависимости от "доли" участия преподавателя в процессе обучения с использованием данной программы (обучающая, контролирующая, для самообучения).
Мы согласны с подходом к классификации методов обучения И.Я.Лернера С841, считающего ее основой характер познавательной деятельности обучающихся и предложившего выделить пять основных методов обучения: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, проблемного изложения, эвристический, исследовательский. Считаем также необходимым классификацию обучающих программ проводить в зависимости от преобладающих в них вышеназванных методов обучения и выделить в соответствии с этим следующие типы ОП: - репродуктивный: ОП, обеспечивающие усвоение обучаемыми знаний, сообщенных преподавателем или посредством АОС, организующие деятельность обучаемых по воспроизведению изученного и применению в аналогичных ситуациях, то есть обеспечивающие своего рода "тренаж"; - проблемный: ОП, использующие дидактические возможности АОС для постановки и разрешения некоторой проблемы, для активизации познавательной деятельности обучаемых; - эвристический: ОП, не содержащие готовых выводов, а обеспечивающие самостоятельный поиск обучаемых, ведущие обучение с помощью эвристических указаний; - исследовательский: ОП, обеспечивающие самостоятельную творческую деятельность обучаемых, становящиеся для них как бы мини-лабораторией, средством исследования и незримого контроля. По-видимому, трудно выделить в практике использования АОС в учебном процессе названные типы ОП в "чистом" виде. Да это и не целесообразно. При определении типа разрабатываемой обучающей программы в первую очередь необходимо определить, какие познавательные действия, как итог работы программы, мы хотим сформировать у обучаемого. Основной организационной формой обучения в АОС является индивидуальное обучение. Однако в ряде случаев, как мы отмечали выше, целесообразна и работа "парами". Анализ литературы и опыт обучения в ЭВОС показали, что отличительной особенностью АОС является возможность их применения в различных формах учебного процесса: - на практических занятиях при изучении различных разделов математики, химии, программирования (вычисление производных и интегралов, решение задач линейной алгебры и аналитической геометрии, написание уравнений химических реакций, изучение синтаксиса языка программирования); - на лабораторных занятиях с помощью АОС возможно построение и исследование математических моделей изучаемых явлений; - текущий, рубежный и итоговый контроль знаний (допуск к лабораторным работам, контрольные работы, коллоквиумы, зачеты) при использовании АОС осуществляются значительно быстрее, чем т ра дици онными ме т ода ми; - при решении сложных расчетных задач по физике, математике, химии использование вычислительных возможностей ЭВМ позволяет обучаемому сосредоточиться на специфических свойствах алгоритмов решения этих задач, поручив ЭВМ рутинную работу; - при самостоятельной углубленной проработке материала по тому или иному предмету, разделу, теме.
