Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Теория комплексного использования средства вычислительной техники (СВТ) в системе образования 18
1.1 . Философско-методологические основания взаимодействии человека и компьютера в сфере образования 18
1.2. Методологические предпосылки отбора содержания обучения 30
1.3. Основные направления методического обеспечения компьютерного всеобуча 37
ВЫВОДЫ 42
ГЛАВА II. Компьютер как средство обучения, воспитания и развития студентов 44
2.1. Педагогическая целесообразность и функциональные возможности компьютерного обучения 46
2.2. Компьютер как средство повышения эффективности педагогических исследований 54
2.3. Педагогические проблемы (1111) эффективного использования компьютерной техники в учебном процессе 58
ВЫВОДЫ 68
ГЛАВА III. Результат и анализ педагогического эксперимента по определению эффективности автоматизированных учебных курсов и обучающих программ 70
3.1. Педагогические проблемы формирования компьютерной грамотности студентов 71
3.1.1. Аспекты компьютерной грамотности 72
3.1.2. Интеллектуальные компоненты компьютерной грамотности студентов 73
3.2. Аналитический обзор существующих автоматизированных обучающих систем 77
3.3. Выбор типового программного обеспечения 84
3.4. Описание комплекса педагогически-программных средств учебного назначения созданного в рамках адаптивных информационных систем на базе ЭВМ 88
A. АУКи по естественным наукам (математика, физика, биология, химия) 95
Б. АУКи по гуманитарным дисциплинам (педагогика, право, русский .язык, учебные игры) 107
B. АУКи по экономическим дисциплинам (ТПП,ТХ, СТО, СЭС, ФЭС,) 116
3.5. Отношение обучаемых к автоматизированным учебным курсам (АУК) 122
ВЫВОДЫ 131
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 134
ЛИТЕРАТУРА 143
Приложение 157
- Философско-методологические основания взаимодействии человека и компьютера в сфере образования
- Педагогическая целесообразность и функциональные возможности компьютерного обучения
- Педагогические проблемы формирования компьютерной грамотности студентов
Введение к работе
Задачи интенсификации и повышения качества подготовки специалистов требует поиска новых эффективных методов обучения. Одним из главных подходов является автоматизированное обучение на базе ЭВМ, возможности которого многоплановы и весьма перспективны.
Все это заставляет ученых искать новые формы и методы обучения, вследствие чего фундаментальные исследования по проблемам высшей школы на современном этапе её развития приобретают особо важное значение. Одним из методов разрешения указанных выше проблем является информатизация учебного процесса, которая приведет к существенным изменениям во всех звеньях учебного процесса, начиная с форм и методов его организации и кончая содержанием обучения.
В наиболее концентрированным виде, четко и определенно это требование научно-технического прогресса в системе образования выражено в высказывании: «Интересы дела требуют более глубоко поставить изучение научных основ современного производства, ведущих направлений его интенсификации. И что особенно неотложно обеспечить компьютерную грамотность учащихся» [ 1 ].
Если до недавних пор символом всеобщей грамотности был человек с книгой, то сегодня это уже человек с персональным компьютером. Обучение с участием электроники не только позволяет готовить в вузах программистов или операторов ЭВМ, а помогает решить более широкие задачи развития и воспитания личности в целом.
Внедрение ЭВМ, в частности, компьютера в обучение ориентировано не на "среднего эталонного" студента (ученика), в природе, а на его индивидуальные способности, особенности мышления.
Создание систем программных средств по всем отраслям знаний, которые по ходу обучения предлагают контрольные вопросы, повторение пройденного, дополнительные задания, направляет студента, стимулируя скорость и самостоятельность его деятельности.
Прогнозы в области компьютеризация обучения в республике вполне реальны, так как в Таджикистане создана широкая и надежная база, появились новые материально-технические возможности для массового обучения молодого поколения работе с ЭВМ. Более того, 31 декабря 2002 года (№502), Правительство республики приняло постановление "Об утверждении Программы компьютеризации основных и средних общеобразовательных школ Республики Таджикистан на 2003-2007 годы".
Этим документом компьютерный всеобуч определяется как задача стратегической значимости для всего социально-экономического развития страны в условиях научно-технической революции и строительства демократического общества в нашей стране.
В частности, в документе обращается внимание на дополнительные меры по форсированию подготовки специалистов для сферы информатизации образования и поэтапной реализации мероприятий данной Программы.
Таким образом, фактор компьютеризации в сфере образования связан с необходимостью решения задачи компьютерной грамотности, формирования у всех студентов, независимо от ступени и профиля образования, специфических качеств пользователя разнообразных средств информатики и вычислительной техники. Именно на этой основе появляется реальная возможность обеспечить в будущем всё общество мощным массовым средством усиления интеллектуальной деятельности.
Поиск оптимальных путей компьютеризации в сфере образования и педагогической науке привлекает в настоящее время, повышенное внимание не только ученых: педагогов, психологов, дидактов, методистов, специалистов по
информатике и вычислительной технике (И и ВТ), но и многочисленных работников системы образования.
Для обеспечения компьютерной грамотности, студентов предполагается осуществить широкий комплекс научно-исследовательских работ, включая разработку учебников и методических пособий, обучающих программ, организацию автоматизированных учебных курсов, способствующих массовому обучению основам И и ВТ педагогов и студентов на должной научной и методической основе.
Необходимо отметить, что при всей новизне проблемы компьютеризации в системе образования, она имеет достаточно продолжительную предысторию. Определенный научный задел и опыт использования различных автоматизированных устройств и обучающих комплексов, в том числе с применением компьютерной техники, накоплен в разных звеньях образования и отражен в многочисленных отечественных и зарубежных публикациях [1-6,13,23,71,77,78,98, 108,128].
На этом фоне количество публикаций, посвященных теоретико-методологическим проблемам компьютеризации, следует признать все ещё недостаточным. При этом необходимо подчеркнуть, что если для педагогики зарубежных стран утилитарно-прагматический подход к введению тех или иных новшеств вообще и компьютеризации в частности можно считать традиционным, то для отечественной педагогики такой подход принципиально неприемлем. Какими бы не были нововведения в сфере образования и педагогической науке, они необходимы лишь в том случае, если при этом не теряется из виду главный стратегический ориентир - формирование всесторонне развитой активной личности и соответствующей сферы творческой и трудовой деятельности. Именно поэтому первостепенное значение приобретает подлинно научный подход к решению многочисленных и разнохарактерных проблем компьютеризации в сфере образования, а вопросы
методологии и теории оптимального решения этих проблем с учетом актуальных и перспективных потребностей требуют углубленного рассмотрения. В связи с этим решение общих концептуальных основ изучения собственно педагогических проблем компьютеризации и обоснование эффективных способов учебно-познавательной деятельности студентов в условии компьютерного обучения является актуальной задачей исследования.
Обобщение отечественных и зарубежных публикаций [7-11,73-85,127] свидетельствует о том, что основные возможности использования компьютерной техники в сфере образования могут быть с достаточной определенностью дифференцированы по следующим направлениям: - компьютер как средство учебно-воспитательной деятельности; -компьютер как компонент системы педагогического управления; -компьютер как средство повышения эффективности научно-педагогических исследований.
Каждое из указанных направлений имеет свои специфические
особенности, характеризуется разной степенью научной обоснованности,
разработанности и практической апробации. Иными словами, при всей
важности фоновых методологических и теоретических исследований,
результаты которых дают общие ориентиры научно-исследовательской,
опытно-экспериментальной и управленческой деятельности, связанной с
внедрением компьютеров в сферу образования, должно быть уделено серьезное
внимание рассмотрению конкретных психолого-педагогических,
дидактических и методических проблем, позволяющих наметить не только общие контуры, но и четкие, конкретные пути решения столь важной педагогической проблемы.
Педагогическое обоснование необходимо и при решении вопросов, связанных с компьютерным всеобучем. Отбор учебного материала должен быть обоснован не только в традиционно-дидактическом аспекте, но и в психолого-
педагогическом, если иметь в виду органическое триединство целей компьютерного всеобуча: обучение, воспитание и развитие.
В связи с этим актуальной задачей исследования представляется поиск и обоснование эффективных способов учебно-познавательной деятельности студентов в условиях компьютерного обучения, т.е. решение таких проблем как: формирование мотивации и познавательного интереса в учении; установление рационального, педагогически оправданного диалогового общения учащихся с компьютером и усвоения соответствующей учебной информации; сочетание индивидуальных, групповых и коллективных форм компьютерного обучения; активизации учебно-познавательной деятельности; установления оптимальных пропорций между компьютером и традиционным обучением.
Сущность деятельного подхода, особенности его применения в решении педагогических проблем, обосновано в трудах Л.С.Выготского [29], П.Я.Гальперина [32,154], Б.С.Гершунского [34-39], Е.Н.Машбица [100,101], а также в работах К.А.Абдульхановой-Славской [2], К.К.Кадырова [77,78], Б.Ф.Ломова [99], М. Нугмонова [111,112,113], У.К.Ричмонда [134], и многих других учёных.
Педагогический анализ основных этапов полного цикла компьютерного обучения состоит из следующих моментов: целопологающие мотивация и стимулирование, процесс усвоения учебного материала, практическое применение знаний для формирования умений и навыков, контроль и самоконтроль результатов обучения. В этом отношении несомненный интерес представляет попытка обоснования таких функций, предпринятая Н.Ф.Талызиной [147-148,149].
Проводимые исследования и уже имеющийся многолетний опыт использования компьютеров в учебном процессе заставляют со всей
серьёзностью и тщательностью подойти к оценке сложных, дидактических, во многом противоречивых явлений, связанных с компьютерным обучением.
В связи с этим, для принятия оптимальных решений, относящихся к использованию компьютерной техники в качестве средства обучения, необходимо проведение теоретико-методологических и экспериментальных исследований, позволяющие выявить как положительные стороны компьютеризации, так и объективные противоречия и возможные негативные последствия внедрения ЭВМ в учебный процесс. Тем самым обосновываются рациональные прогностические доказательства и пути достижения ожидаемых психолого-педагогических и дидактических результатов.
Современные системы образования находятся на грани крупных изменений, связанных с повсеместным внедрением компьютеров в учебные заведения всех уровней и типов и созданием совершенно новых систем обучения. Учебные заведения будут другими, роль преподавателя изменится. Эти перемены не обязательно должны быть благоприятными, т.к. любая технология несет в себе и добро и зло. В связи с этим задача компьютеризации системы образования определяет политику в области образования и обеспечения наиболее благоприятного воздействия новых технологий на его развитие.
Необходимо отметить, что при всей новизне проблемы
компьютеризации в системе образования имеют достаточно
продолжительную предысторию. Определенный научный опыт использования различных автоматизированных устройств и обучающих комплексов, в том числе с применением компьютерной техники накоплен в разных звеньях образования и весьма обстоятельно отражен в различных публикациях. Таким образом, определяя конкретное содержание понятия «компьютерная грамотность», нельзя сводить дело к обучению навыкам работы с компьютером и со средствами, входящими в комплект ПЭВМ дисплеем,
пультом, диском. Речь должна идти о том, подчеркивают Г.Л.Смолян и К.Б.Шошников [143], чтобы научить обучающихся (школьников и студентов) умению разбираться в интеллектуальных конструкциях баз знаний, умению понимать содержание и связь данных (знаний) и алгоритмы их преобразования. Другими словами, надо учить думать, используя то замечательное качество ПЭВМ, благодаря которому она инициирует и делает осязаемыми собственные способности к интеллектуальной работе «внутреннее богатство».
Своеобразие проблемы использования компьютера в учебно-воспитательной деятельности состоит в том, что выступая в качестве средства повышения эффективности труда педагога, направленного на воспитание, обучение и развитие студентов одновременно (в связи с проблемой всеобщей компьютерной грамотности) выступает и как объект изучения. Педагогические возможности компьютера позволяют использовать его в качестве эффективного средства обучения практически по любой (не только естественно-математической или технической, но и гуманитарной) учебной дисциплине.
Таким образом, в сфере учебно-воспитательной деятельности компьютер выступает и как средство обучения (воспитания, развития) и как объект изучения, а общая социально-философская проблема «человек-компьютер» фактически сводится к выявлению взаимоотношений «учитель-компьютер», «ученик-компьютер» в условиях компьютеризации обучения.
Предпринятая в данной работе попытка в поставленном плане обозначить круг психолого-педагогических проблем компьютеризации образования, в частности, решения проблем формирования компьютерной грамотности - лишь шаг к решению этой многоплановой и сложной задачи.
Полученные результаты могут успешно применяться для решения отдельных задач повышения эффективности обучения и активизации учебного
процесса на базе СВТ. Отмеченные обстоятельства обусловили актуальность темы настоящей диссертационной работы, выполненной в соответствии с координационными планами важнейших НИР по проблемам «Информатизация образования», утвержденным и ГК по ВТ МО России, Министерства образования РТ и планами НИР ТГНУ .
Объект исследования -система обучения студентов, рассматриваемая как органическое единство всех уровней образования.
Предметом исследования являются методологические принципы и
предпосылки отбора содержания обучения, основные направления
методического обеспечения компьютерного всеобуча, а также факторы, определяющие их эффективность в учебном процессе.
Цель исследования - разработка методологических подходов к созданию комплекса педагогически-программных средств учебного назначения по различным учебным дисциплинам на базе использования компьютерной технологии для совершенствования учебного процесса, а также решения задач применения компьютерной технологии обучения в сфере педагогического управления и научно исследовательской деятельности.
Гипотеза исследования - процесс подготовки квалифицированных специалистов может быть эффективным и отвечать насущным задачам общества только в том случае, если учебный процесс тесно связан с компьютерной технологией и новейшими достижениями информационных систем; методы и формы обучения будут соответствовать используемым программам; обосновано применение ППП средств учебного назначения по различным учебным дисциплинам на базе АОС и АУК; будущий специалист за время обучения в ВУЗе будет обладать теоретическими знаниями и навыками умения работать с компьютерной техникой.
Проблема, гипотеза и поставленная цель потребовали решения следующих задач:
Анализ и обобщение отечественного и зарубежного опыта по использованию компьютерной техники для совершенствования учебного процесса.
Поиск и обоснование эффективных способов учебно-познавательной деятельности студентов в условиях компьютерного обучения.
Формирование мотивации и познавательного интереса в учении в
условиях автоматизированного обучения.
Установление рационального, педагогически оправданного диалогового общения студентов с компьютером и усвоение компьютерной информации.
Сочетание индивидуальных, групповых и коллективных форм компьютерного обучения и активизация учебно-познавательной деятельности.
Установление оптимальных пропорций между компьютером и традиционным обучением.
Методологической основой исследования служили теоретические и прикладные работы отечественных и зарубежных ученых в области новой информационной технологии; использование методов матмоделирования и оценки эффективности автоматизированного обучения в учебном процессе.
В качестве источников исследования используются труды педагогов, психологов, кибернетиков и накопленный многолетний опыт НИЛ АОС, Таджикского государственного национального университета и опыт квалифицированных специалистов в области компьютеризации как в Республике Таджикистан, так и странах СНГ.
Базой исследования явились физический, механико-математический, биологический и экономические факультеты, а также кафедры педагогики и методики преподавания физики Таджикского государственного национального университета, кафедра биологической физики Таджикского государственного
медицинского университета им. Абуали ибн Сино, Таджикский государственный институт языков. Экспериментом было охвачено более 400 студентов дневного обучения.
Научная новизна исследования заключается в том, что на основе результатов соответствующего анализа, в сочетании с многолетней целенаправленной теоретической и экспериментальной работой уточнены, совершенствованы и объединены компоненты вузовского образования по проблемам формирования и подготовки студентов к компьютерной грамотности:
предложена модель качественно нового средства обучения, базирующихся на современных программных средствах и компьютерной технике;
уточнены компоненты, характерные для системы вузовского образования Республики Таджикистан, такие как наука, учебно-воспитательный процесс, индивидуальные способности и активизация познавательной деятельности студентов;
предложена система построения критериев эффективности использования СВТ высшей школы, основанная на использовании методов алгоритмизации автоматизированных учебных курсов и программ учебного назначения на базе ПЭВМ.
Достоверность исследования обеспечиваются методологическими положениями, лежавшими в основе работы, комплексом применяемых методов решения поставленных задач, (матмоделирование, выбор программных средств, социологические исследования), результатами экспериментальной работы, их созвучности с полученными результатами других авторов. В процессе исследования были использованы набор прикладных программ, автоматизированные обучающие системы (АОС), учебные комплексы (АУК), пакет прикладных программ (ПГШ), методы экспертной оценки и опроса,
характеризующие объект исследования.
Материалы с целью получения достоверных, корректных результатов неоднократно подвергались проверке.
На защиту выносятся следующие основные положения:
обоснование эффективных способов учебно-познавательной деятельности студентов в условиях компьютерного обучения;
выявление путей активизации познавательной деятельности студентов при использовании СВТ;
разработка методических принципов компьютерной технологии обучения;
целесообразность использования компьютерной техники в качестве средства обучения.
Личный вклад автора. Исследования в данном направлении автор проводил самостоятельно с 1994 года на кафедре педагогики и научно -исследовательской лаборатории автоматизированных обучающих систем Таджикского государственного национального университета. Разработка темы, выбор направления исследования, постановка задач, обсуждение и обработка результатов, подготовка их к публикации принадлежат автору.
Практическая значимость исследования заключаются в разработке, экспериментальной проверке и внедрении в практику высших школ комплекса педагогически - программных средств учебного назначения по различным учебным дисциплинам с использованием в работе активных методов обучения на базе СВТ, а также разработка методики компьютерной технологии обучения в различных формах обучения (индивидуальной, коллективной, групповой) и самостоятельной работы студентов, с учетом оперативного ввода в обучение новых информационных потоков, способствующих самоконтролю знаний, умений и навыков.
Результаты диссертации были использованы также при подготовке научных отчетов по темам:
«Разработка и внедрение новых информационных технологий в системе образования РТ» (ТАСНТИ 20.23.17+20.53). №г.р. 01910021347.
«Новые информационные технологии в сфере организации и управление наукой», ГАСНТИ 000000649. №г.р. УДК658+Ъ1Ъ:012.011.5.
Апробация полученных результатов исследований и разработанных на их основе научно-практических рекомендаций осуществлялась на:
- внутривузовских научно-практических конференциях профессорско -
преподавательского состава университета и научно-методических
конференциях с 1994 года по настоящее время;
- международной научно-практической конференции «Проблемы
компьютеризации учебного процесса в высшей школе» (Душанбе, ТГУ,
НИЛ АОС, 1995г.);
республиканской научно-практической конференции «Использование ТСО и компьютера как средство совершенствования процесса обучения» (Душанбе, ТГУ, РУМЦ МО РТ, 1996г.);
международной конференции, посвященной 50-летию ТГНУ. (Душанбе, 1997);
- международной научно-практической конференции «Тенденции
информатизации образования» (Душанбе, ТГНУ, НИЛ АОС, 1998г.);
международной научно - практической конференции «Совершенствование познавательной деятельности в средней и высшей школе» (Душанбе, ТГНУ, 2002).
международной научно - практической конференции «Совершенствование образования на базе информационно-коммуникационных технологий» (Душанбе, РТСУ.2003.).
Результаты исследования внедрены в ВУЗы республики Таджикистан в частности ТГНУ, ТГМУ им. Абуали ибн Сино, Таджикский институт государственных языков.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 25 печатных работ, объемом 8.1 печатных листов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.
Содержание работы изложено на 169 страницах компьютерного набора. В тексте имеются 3 рисунка и 5 таблиц. Список литературы насчитывает 176 наименований, и 6 приложений.
Философско-методологические основания взаимодействии человека и компьютера в сфере образования
Актуальность рассмотрения оснований компьютеризации на теоретико-методологическом уровне, прежде всего анализ отношений «человек-компьютер» в различных педагогических ситуациях, не вызывает сомнений. Такой анализ необходим потому, что он направлен на обоснование общих установок в исследовании многообразных возможностей применения компьютерной техники в сфере образования.
Подчеркивая важность разработки насущных проблем компьютеризации, Г.Л.Смолян пишет: «Вычислительная техника в наши дни глубоко проникает в структуры человеческой деятельности, преобразует содержание и характер труда и обучения, по-новому ставит проблемы развития человеческого интеллекта и личности, оказывает серьезное влияние на мировоззрение людей и идеологические концепции, порождает новые способы и формы организации научных исследований. Вот почему социально-философские и философско-методологические, гуманитарные в широком смысле аспекты развития ЭВТ заслуживают пристального внимания» [143,144]. Это требование относится к разным отраслям научных знаний, в том числе и педагогической науке, отражающей сущностные характеристики предметной области своего исследования - педагогической деятельности.
Интеграция педагогики, науки по своей сути общественной связана, не только с другими общественными науками (социологией, психологией, логикой, этикой, эстетикой и т.д.), но и с науками естественными, техническими - ведущая тенденция совершенствования системы научно педагогических знаний [12,15,17,41,87,94]. Указанная тенденция в достаточно явном виде просматривается и при изучении проблемы взаимодействия человека с компьютером в сфере образования, которая при своей самостоятельности и важности является, по существу, лишь частью более общей социально-философской проблемы «человек-машина» [1-5,27,54,59,61,71,98,106]. При этом категория «машина» носит собирательный характер, обозначая любые технические устройства, использующиеся в качестве средства повышения эффективности целесообразной человеческой деятельности.
Проблема «человек-машина» является ключевой прежде всего потому, что именно в ней фокусируется комплекс вопросов, связанных целостной системой научных знаний. Подавляющее большинство специалистов в области компьютеризации (футурологов, организаторов науки и производства)-считает, что будущее, несомненно, за компьютерам. Но сами по себе они представляют неодушевленный предмет. Без человека, а точнее, без новых оригинальных человеческих идей компьютер-ничто, именно поэтому необходимо, во- первых, срочно решить проблему подготовки уже работающих специалистов к труду в новых условиях. Во-вторых, надо разработать оптимальные пути компьютеризации в сфере народного образования. Это положение имеет важнейшее методологическое значение для современной педагогической науки. Взаимосвязь педагогических и технических факторов находит свое объективное и наиболее емкое отражение в процессе взаимодействия человека с компьютерной техникой.
Усиление взаимодействия общественных, естественных и технических наук подчеркивает значимость системы философских знаний, составляющих ядро интегративных, междисциплинарных форм познания и оказывающих решающее влияние на понимание процесса сближения наук о природе и обществе, на развитие техники [6,7,13,17,20,37,44,53,69,102]. Непосредственным методологическим ориентиром взаимодействия наук о человеке и технике служит философский принцип связи предметов и явлений.
Создание и использование компьютеров выдвигает новые теоретико-методологические проблемы [8-15,31-39,56-60]. Однако исходные, основополагающие идеи методологии, относящиеся к проблеме взаимоотношений человека и машины, остаются наиболее неизменными ориентирами для решения самых разнообразных проблем компьютеризации в различных областях, в том числе, и в образовании. Появление компьютеров существенно осложнило проблему «человек-машина», заставило пересмотреть ряд традиционных подходов к пониманию реальных функций и взаимоотношений человека и техники в творческой деятельности, включая и педагогическую.
При использовании ЭВМ человек выполняет самые разнообразные функции. Наиболее важным из них являются диагностика, прогнозирование, планирование, принятие решений [60]. При этом возникает ряд новых проблем, обусловленных взаимодействием человека с компьютером, таких, как выбор стратегии и тактики решения задач: формирование критериев оценки решений; определение последовательности управляющих команд; использование различных языков обмена информации с компьютерами; организация диалога в системе «человек-компьютер» и т.д. Поскольку сама сущность взаимодействия состоит в кооперативном объединении усилий человека и ВС, распределение функций «человек-ЭВМ» требует выделения в алгоритмической структуре задачи блоков, требующих для своей реализации участия человека [62-65].
Решение социально-философских проблем компьютеризации в сфере образования в связи с возникновением в эту сферу идей, методов и средств информатики - задача тем более актуальная, что речь идет не только о технических характеристиках компьютеров - их быстродействие, объем памяти, надежность, программное обеспечение и т.п., а прежде всего об эффективности использования КТ в педагогической практике.
Именно поэтому и возникает проблема взаимоотношений человека с компьютером, а в центр решения этой проблемы должно быть поставлена задача распределения функций между ними.
Выдвигая это положение и подчеркивая его важнейшее методологическое значение для педагогической науки, следует вместе с тем обратить внимание на то, что попытки переноса тех или иных философских консепсий, общенаучных методологических принципов и особенно методов и методики, заимствованных без должной, собственно педагогической интерпретации из смежных отраслей знаний и привнесенных в педагогику непосредственно, оказываются чаще всего недостаточно эффективными.
Педагогическая целесообразность и функциональные возможности компьютерного обучения
Принципиальная возможность и педагогическая целесообразность использования ЭВМ для решения разнообразных задач обучения, воспитания и развития студентов на разных ступенях образования были обоснованы в многочисленных публикациях, как в нашей стране, так и за рубежом [56-59,127-132]. В связи с этим можно утверждать, что история компьютерного обучения начинается с истории развития самих компьютеров. Период 60-х и начала 70-хгг. характеризуется повышенным интересам к данной проблеме главным образом из-за энергичного развития идей и методов программированного обучения [38,44,48,50,163,168]. В эти годы были сформулированы актуальные концептуальные положения, определяющие роль и место компьютера в системе других средств обучения и его разнообразные собственно педагогические возможности. Например, ещё в 1971 году в книге «Человек и вычислительная техника»[160] отмечалось, что ЭВМ, используемые в обучении, могут обеспечить:
- высокую степень индивидуализации обучения каждого обучаемого;
- воспитание обучаемого (на основе накопления и быстрой переработки большого количества сведений о нем);
- обучение умению решать задачи, приближенное к обучению с опытным педагогом-репетитором [ 107,108,159].
Подробно рассматривались и вопросы, связанные с взаимодействием человека и компьютера в системе компьютерного обучения.
Необходимо отметить, что профессии сегодняшнего дня при расширяющейся роли ЭВМ и компьютеры претерпевают значительную эволюцию, ускорение которой обеспечили микропроцессоры - большие интегральные схемы, нацеленные всеми свойствами универсальных ЭВМ, но уменьшенные до миниатюрных размеров и ставшие частью профессиональной деятельности.
При этом профессии не только претерпевают почти революционные изменения, но и фундаментальные нравственные и социальные качества работника как составная часть его квалификации и профессионализма не только отступают на второй план, а приобретают еще большую значимость и ценность не только моральную, но и экономическую.
Прогресс науки и техники настолько ускоряет темпы своего развития, что уровень производства, потребность в обновлении знаний, необходимость новой информации опережают не только возможности среднего, но и высшего образования, чем и, на наш взгляд, вызвана продолжающая реформа обеих школ.
Новые возможности компьютерной техники потребовали и нового качества подготовки специалистов в вузах нашей республики. Оптимизация учебного процесса в вузах через компьютерное обучение позволила избежать изжившие себя методы консервативного обучения. На наш взгляд, недостатки консервативного обучения заключаются в следующем: - в традиционном обучении не существует четких критериев оценки личности человека (студента), в частности, его знаний;
- учебный материал в традиционном обучении не разделен на главный и второстепенный, поэтому учащийся вынужден запоминать обширную несущественную информацию;
- отсутствует хорошая обратная связь, преподаватель лишен возможности сразу же узнать, как ученик (студент) усвоил учебный материал;
- невозможность полной индивидуализации обучения;
- отсутствует алгоритм обучения;
- нерациональное, нерентабельное и неэффективное использование рабочего времени преподавателя и студента;
- прямая зависимость результата обучения от педагога, квалификация которого не всегда высокая.
Создание системы обучения, которая не содержала бы указанных недостатков (или свела бы их к минимуму), является насущной проблемой современного компьютерного обучения. Разработать диагностические алгоритмы, обучающие программы - общие педагогические требования к системе.
"Педагог - студент - машина (компьютер) - педагог", создание оригинальных обучающих автоматизированных систем обучения по различным курсам позволяют учащимися (студентам) пробудить интерес к процессу учения и к получаемым знаниям, вызывает ощущение удовольствия от получения знаний. Создание автоматизированных и компьютерных учебных кабинетов способствует обучению студентов с помощью обучающих программ и тренирующих машин и позволяет постоянно контролировать работу каждого студента.
К вычислительной машине предъявляются следующие требования: большой запас знаний и разных сведений (констант, программ решения задач и т.п.), пригодных для быстрого и удобного использования в исходной программе понимания входных языков программирования высоких уровней; быстрый и адекватный ответ на сообщение пользователя; способность к самоорганизации вычислительного процесса, а также к обучению в процессе эксплуатации [127,170,174].
Педагогические проблемы формирования компьютерной грамотности студентов
Необходимым условием построения оптимального учебного процесса является конкретное и научно-обоснованное определение содержания понятия «компьютерная грамотность». Мнения специалистов не только значительно различаются, но и противоречат друг другу [14,29]. Одним из причин трудности определения компьютерной грамотности состоит в том, что это понятие имеет несколько аспектов, каждый из которых заслуживает отдельного рассмотрения. По нашему мнению, необходимо различать следующие виды компьютерной грамотности:
а) Бытовая компьютерная грамотность - широкое использование ВТ в быту: микропроцессоры, встроенные в различные устройства, автоматизация сферы обслуживания. Необходимая для этого «грамотность» состоит в приобретении практических навыков обращения с новыми ПЭВМ, однако для этого необходимо разработка специально дидактических приемов.
б) Профессиональная компьютерная грамотность - с использованием ВТ будет связано все большое количество профессий, однако, характер будет различным, от простого ввода данных до разработки новых технических и программных средств. Поэтому содержание профессиональной компьютерной грамотности является специфическим для каждой профессии.
в) Овладение компьютером как интеллектуальным средством - ПЭВМ являются средством, обеспечивающим доступ и различной информации, созданию текстов, изображений и звуковых образов, банков данных. Формирование необходимой для этой компьютерной грамотности состоит в том, чтобы превратить ЭВМ в своего рода внешний орган мышления и памяти, которым можно эффективно пользоваться при решении широкого круга задач.
Перечисленные виды компьютерной грамотности не являются взаимоисключающими - они тесно взаимосвязаны и частично перекрываются.
Содержание компьютерной грамотности не исчерпывается, разумеется, лишь когнитивными составляющими; эффективность применения ЭВМ во многом зависит от эмоционального отношения к компьютерам [29,41,75,93]. Обеспечить полноценную компьютерную грамотность может лишь комплексный учебно-воспитательный процесс, учитывающий все перечисленные компоненты. Однако центральным звеном, которое создает основу для формирования всей системы психологических особенностей, определяющих грамотное использование ЭВМ, является развитие мышления учащихся [11,121].
Значение компьютеризации определяется не столько собственно вычислительными возможностями ЭВМ, сколько теми возможностями, которые компьютеры создают для автоматизации рутинных форм управления и обеспечения доступа к большим массивам информации. Формирование у учащихся психологической готовности к применению ЭВМ как интеллектуального средства предполагает, в первую очередь, развитие умений, позволяющих эффективно использовать указанные возможности компьютера.
Необходимость специальных интеллектуальных умений, обеспечивающих компьютерную грамотность, возникает потому, что решение задач с по ощью ЭВМ обладает циклам рядом специфических особенностей. Во-первых, компьютер является формальным исполнителем; во-вторых, план решения задачи должен быть полностью составлен до передачи «задания» ЭВМ. В-третьих, для передачи решения компьютеру необходимо целостный образ, включающий все возможности реализации алгоритма в зависимости от выполнения критических условий.
Эти особенности ЭВМ как интеллектуального средства позволяют выделить следующие группы интеллектуальных умений, развитие которых является задачей обучения.
Формулировка цели. Определение цели при решении задачи с помощью ЭВМ является наиболее сложным и ответственным этапом. Далее, современное развитие программного обеспечения достигло того уровня, когда во многих случаях алгоритм достижения цели строится самим компьютером. Рассчитанная на перспективу подготовка будущих пользователей ЭВМ с необходимостью должна включать развитие не только навыков составления и сложных преобразований, но и умение строить формальные модели, анализировать ситуацию, и от умения формулировать цель зависит позиция человека в диалоге с ЭВМ. Четко поставленная цель позволяет отнестись к компьютеру как к одному из средств её достижения [4,7,11].
Появление персональных компьютеров (ПК) нового поколения, обладающих качественно новыми возможностями, более полно отвечающими понятию "идеального" ПК, привело к переоценке целей разработки программных обучающих средств. Кроме того, полномасштабная реализация идеи программированного обучения требует больших интеллектуальных и материальных затрат, а эффективность использования таких АОС в учебном процессе не очевидна.
На сегодняшний день обучающие программы поддерживают следующие формы (или их совокупность) организации учебного процесса:
- предъявление обучаемому учебного материала и вопросов, на которые он должен дать ответы (традиционный дидактический подход);
- предъявление заданий в учебной среде (возможно игровой), в которой обучаемый должен достичь заданных целей путем планирования и выполнения некоторых действий;
- предъявление заданий, требующих от обучаемого воспроизведения последовательности рассуждений или "сборки" правильного результата на основе знаний, предоставленных системой (интеллектуальные системы поддержки рассуждений студентов (учащихся));
- выдачи ответов обучаемому на формулируемые им вопросы.
