Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические аспекты реализации педагогического потенциала информационно-коммуникационных технологий обучения 15
1.1. Педагогический потенциал информационно-коммуникационных технологий обучения как психолого-педагогическая проблема 15
1.2. Педагогические возможности информационно-коммуникационных технологий 48
1.3. Модель реализации педагогического потенциала информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе военного вуза 74
Выводы по 1 главе: 107
Глава 2. Анализ опытно-экспериментальной работы 113
2.1. Педагогические условия реализации педагогического потенциала информационно-коммуникационных технологий в военном вузе.. 113
2.2. Автоматизированная обучающая система как эффективный инструмент реализации педагогического потенциала ИКТО .131
2.3. Результаты экспериментального исследования и их интерпретация 152
Выводы по 2 главе 193
Заключение 196
Список литературы 202
- Педагогические возможности информационно-коммуникационных технологий
- Модель реализации педагогического потенциала информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе военного вуза
- Автоматизированная обучающая система как эффективный инструмент реализации педагогического потенциала ИКТО
- Результаты экспериментального исследования и их интерпретация
Введение к работе
Актуальность исследования. Реформирование Вооруженных Сил Российской Федерации в рамках Концепции строительства Вооруженных Сил на период до 2015 года направлено на создание профессиональной армии, что подразумевает наличие высококвалифицированных специалистов, способных решать широкий круг задач, как в военное, так и в мирное время. Однако, стремительное изменение облика ВС РФ, их целей, задач, структуры, появление в войсках принципиально новых образцов вооружения и техники создают определенные трудности при подготовке военных специалистов. Курсант обязан усваивать постоянно растущий объем усложняющейся информации, при этом требования к качеству подготовки военных специалистов повышаются, а сроки обучения и интеллектуальные возможности курсантов остаются в лучшем случае неизменными.
Эти трудности в значительной мере могут быть решены за счет внедрения информационно-коммуникационных технологий обучения (ИКТО), основанных на объединении современных компьютерных и коммуникационных технологий, позволяющих повысить эффективность учебного процесса военного вуза, прежде всего его практической составляющей, самой затратной в материально-финансовом и временном отношениях. Вместе с тем, внедрение информационно-коммуникационных технологий в учебный процесс военных вузов все еще носит бессистемный и фрагментарный характер, не позволяя им в полной мере раскрыть свой педагогический потенциал. Становится очевидным, что количественная компьютеризация военных вузов не является их информатизацией в качественном отношении и не обеспечивает гарантированного уровня сформированности военно-профессиональных компетенций выпускника, поскольку ИКТО могут эффективно использоваться лишь в случае понимания руководителями и педагогами военных вузов содержания их педагогического потенциала, продуманности их внедрения и создания для этого педагогических условий.
В связи с этим, представляется необходимым исследование процесса реализации педагогического потенциала ИКТО в учебном процессе военного вуза и выявление педагогических условий, обеспечивающих его успешность.
Степень научной разработанности проблемы.
Анализ работ, посвященных различным аспектам применения ИКТО, в числе которых можно отметить труды: Е.В. Аленичевой, В.П. Беспалько, Г.А. Бордовского, А. Борк, А.А. Вербицкого, Б.С. Гершунского, И.Г. Захаровой, В.А. Извозчикова, К.К. Колина, И.А. Морева, П.И. Образцова, Г.К. Селевко, А.В. Хуторского, Т.Л. Шапошниковой и др., показывает, что на современном этапе система высшего профессионального образования только вырабатывает единые взгляды и подходы к информатизационным процессам в образовании. Во многих исследованиях отмечается недостаточное развитие концептуальных, теоретических основ применения ИКТО.
Проблеме несоответствия педагогического потенциала ИКТО их реально
используемым на сегодняшний день возможностям посвящены работы
В. Айнштейна, А.И. Башмакова, Ю.С. Брановского, И.М. Ибрагимова,
Е.И. Машбица, Е.С. Полат, А.И. Ракитова, И.В. Роберт, О.Ю. Скрябиной, А.В. Смирнова, А.В. Соловова, В.А. Трайнева и др. Во многих названных работах отставание в разработке дидактических проблем, определяется главной причиной этого несоответствия.
В исследованиях М.И. Винокуровой, СВ. Волокова, И.Г. Захаровой, Е.Ю. Кулик, Г.Б. Паршуковой, Е.В. Сидоровой, О.В. Урсовой, определяются факторы эффективности процесса информатизации образования: создание специальной информационной среды, формирование информационной культуры и информационной компетентности педагогов в процессе их профессиональной подготовки и повышения квалификации и др.
В работах Е.И. Гужвенко, П.И. Иванищева, К.Г. Кречетникова, Ю.Л. Козирацкого, В.М. Коровина, С.Б Мирских, В.Ф. Мордвинова, С.С. Новиковой, П.А. Сидельникова, Т.Л. Шапошниковой, посвященных информатизации системы военного образования и особенностям применения ИКТО в учебном процессе военного вуза, отмечается, что ПЭВМ до сих пор в военных вузах рассматривается лишь как один из видов технических средств обучения, что не соответствует современным реалиям.
Названные исследования свидетельствуют о том, что к настоящему времени накоплен и систематизирован значительный опыт применения средств ИКТО в образовании, однако анализ повседневной практики военных вузов показывает, что их влияние на повышение качества учебного процесса недостаточно эффективно.
Исходя из вышесказанного, можно сформулировать основные противоречия между:
растущими требованиями к профессиональной подготовке выпускников военных вузов, увеличивающимся объемом учебной информации, ее быстрым изменением и неизменными (или снижающимися) возможностями курсантов для ее усвоения;
насыщенностью военных вузов компьютерным оборудованием и недостаточной целенаправленностью и осознанностью его использования для повышения эффективности учебного процесса;
высоким уровнем педагогического потенциала ИКТО и недостаточной практической реализацией его в учебном процессе военного вуза.
Научная задача исследования заключается в разработке теоретических положений по реализации педагогического потенциала ИКТО в учебном процессе военного вуза на основе использования автоматизированной обучающей системы (АОС).
Объект исследования - учебный процесс в военном вузе.
Предмет исследования - реализация педагогического потенциала ИКТО в учебном процессе ввуза.
Цель исследования - разработка модели реализации педагогического потенциала ИКТО в учебном процессе военного вуза и определение педагогических условий повышения эффективности данного процесса.
В соответствии с объектом, предметом и целью исследования были определены следующие задачи:
На основе анализа психолого-педагогической литературы уточнить содержание понятия «педагогический потенциал информационно-коммуникационных технологий обучения», выделить его компоненты.
Выявить педагогические возможности ИКТО в учебном процессе военного вуза.
Разработать модель эффективной реализации педагогического потенциала ИКТО в учебном процессе военного вуза.
Разработать АОС как педагогическое средство, повышающее эффективность учебного процесса военного вуза и его практическую направленность.
Определить педагогические условия реализации потенциала ИКТО в учебном процессе военного вуза на основе АОС.
Провести опытно-экспериментальную проверку эффективности предложенной модели реализации потенциала ИКТО в учебном процессе военного вуза.
Анализ научно-педагогической литературы позволил сформулировать гипотезу исследования: реализация педагогического потенциала ИКТО будет осуществлена эффективно если:
будет уточнено понятие «педагогический потенциал информационно-коммуникационных технологий обучения», что позволит сделать внедрение ИКТО в учебный процесс более целенаправленным и обоснованным;
реализация педагогического потенциала ИКТО будет осуществляться на основе разработанной и экспериментально проверенной модели, с учетом конкретных целей, задач и условий учебного процесса;
АОС, как педагогическое средство, будет использоваться в учебном процессе военного вуза с учетом его целей, задач и требований;
будет выявлена совокупность необходимых педагогических условий успешной реализации педагогического потенциала ИКТО, учитывающих особенности учебного процесса военного вуза применением ИКТО.
Методологическую основу исследования составили: системный подход, рассматривающий педагогический процесс как систему взаимосвязанных компонентов: цель, субъекты, содержание, формы, методы и средства обучения (А.К. Бабанский, В.А. Сластенин и др.); личностно ориентированный подход к обучению, рассматривающий обучающегося как активного участника и партнера в образовательном процессе (Е.В. Бондаревская, В.В. Давыдов, Л.В Занков, В.В. Сериков, Д.Б. Эльконин, И.С. Якиманская и др.); деятелъностный подход, предполагающий направленность всех педагогических мер на организацию интенсивной, постоянно усложняющейся деятельности (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, Н.Ф. Талызина, Т.И. Шамова, Г.И. Щукина и др.); контекстный подход, определяющий неразрывность обучения и условий функционирования учебного процесса и ориентирующий обучение на предстоящую профессиональную деятельность обучающегося (А.А. Вербицкий и др.); технологический поход к педагогическому процессу, предполагающий применение схем и алгоритмов обучения, гарантирующих получение требуемых результатов (В.П. Беспалько, В.А. Сластенин, Н.Ф. Талызина и др.).
Теоретической основой исследования послужили: теоретические положения о методологии педагогического исследования (А.В. Барабанщиков, В.Н. Дружинин, В.Н. Загвязинский, Н.В. Кузмина и др.), по проблемам высшей военной школы (И.А. Алехин, А.В. Барабанщиков, А.В. Белошицкий, В.И. Вдовюк, Н.А. Давыдов, В.М. Захаров, Г.В. Зибров, А.И. Карманов, Н.И. Конюхов, В.М. Коровин, Э.Н. Коротков, В.Г. Михайловский, Н.Ф. Феденко, Г.А. Шабанов, И.Н. Шкадов и др.); теоретические разработки, посвященные оценке эффективно-
emu образовательного процесса (СИ. Архангельский, В.П. Беспалько, Б.С. Гершунский и др.); научные исследования, посвященные вопросам обучения с применением ИКТО (А.А. Бодалева, Г.А. Бордовский, Г.А. Китайгородская, Е.И. Машбиц, С.А. Смирнов и др.), создания и использования компьютерных средств обучения (А.И. Башмаков, И.Г. Захарова, К.К. Колин, П.И. Образцов, И.В. Роберт, А.В. Соловов, Ю.Г. Татур и др.).
Методы исследования - теоретические: анализ отечественной и зарубежной психолого-педагогической и нормативной литературы, сравнительно-сопоставительный анализ педагогического опыта по исследуемой в работе задаче, моделирование; эмпирические: опрос, анкетирование, тестирование, педагогический эксперимент, статистические методы обработки данных.
Опытно-экспериментальной базой исследования выступил Военный авиационный инженерный университет.
Этапы исследования. Исследование проводилось с 2006 по 2012 гг. и включало в себя:
первый этап (2006-2008 гг.) - изучение научной и психолого-педагогической литературы по проблеме исследования, определение степени ее разработанности в теории и практике обучения военных специалистов, определение предмета, цели и задач исследования, выявление противоречий, выдвижение гипотезы;
второй этап (2008-2010 гг.) - разработка модели реализации педагогического потенциала ИКТО с целью повышения эффективности проектирования дидактических систем с применением ИКТО, определение педагогических условий, при которых будет достигаться полная реализация педагогического потенциала ИКТО, проведение констатирующего и формирующего этапов опытно-экспериментальной работы по проверке эффективности разработанной модели и педагогических условий;
третий этап (2010-2012 гг.) - окончание опытно-экспериментальной работы, обобщение и систематизация результатов теоретической и экспериментальной работы, проверка основных положений гипотезы, оформление результатов исследования.
Достоверность научных результатов и выводов обеспечивается методологической обоснованностью концептуальных положений, связанных с системным, личностно ориентированным, деятельностным, контекстным, технологическим подходами, использованием совокупности апробированных, взаимодополняющих методов исследования, адекватных его предмету, задаче и логике, сочетанием качественного и количественного анализа, целенаправленной опытно-экспериментальной проверкой гипотезы, корректным применением методов математической и статистической обработки данных.
Научная новизна диссертационной работы:
уточнено содержание понятия «педагогический потенциал информационно-коммуникационных технологий обучения», под которым понимается совокупность их педагогических (образовательных и управленческих) возможностей для повышения эффективности учебного процесса, определяемая средствами, свойствами и способами применения;
выделены и компоненты педагогического потенциала ИКТО, к которым
отнесены аппаратные и программные средства, свойства, способы применения и педагогические возможности ИКТО;
разработана и апробирована на практике модель реализации педагогического потенциала ИКТО в учебном процессе военного вуза, включающая цель, методологические подходы, принципы, содержание этапов реализации педагогического потенциала ИКТО и результат;
разработана АОС, входящая в состав предложенной в работе дидактической системы для изучения учебного курса военно-специальной дисциплины, позволяющая повысить качество практической подготовки курсантов;
выявлены педагогические условия успешной реализации педагогического потенциала ИКТО при обучении военных специалистов на примере предложенного программного продукта.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что полученные результаты вносят вклад в развитие теории обучения в высшей военной школе и способствуют дальнейшему научному осмыслению проблемы интеграции ИКТО в образование. Уточнение и дополнение содержания понятия «педагогический потенциал информационно-коммуникационных технологий обучения», выделение его компонентов и их содержательная характеристика способствуют более целенаправленному и осознанному включению ИКТО в учебный процесс военного вуза. Разработанная модель реализации педагогического потенциала ИКТО может служить теоретической основой организации учебного процесса в военном вузе. Предложенные и обоснованные педагогические условия реализации педагогического потенциала ИКТО обеспечивают повышение эффективности учебного процесса в военном вузе.
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанная и апробированная педагогическая модель реализации педагогического потенциала ИКТО в учебном процессе военного вуза может быть использована военно-учебными заведениями Министерства обороны Российской Федерации, вузами других силовых ведомств (МВД, ФСБ и др.), факультетами военного обучения гражданских вузов для повышения эффективности учебного процесса. Самостоятельное значение имеют разработанные педагогические программные средства (автоматизированная обучающая система, компьютерные лабораторные практикумы) по учебной дисциплине «Машины и агрегаты для содержания аэродромов», применяемые в учебном процессе Военного авиационного инженерного университета.
Положения, выносимые на защиту:
1. Под педагогическим потенциалом ИКТО мы понимаем совокупность их педагогических (образовательных и управленческих) возможностей для повышения эффективности учебного процесса, определяемую средствами, свойствами и способами применения.
К средствам ИКТО относятся: аппаратные (ПЭВМ, комплекты терминального оборудования, средства хранения и ввода-вывода информации, устройства для преобразования информации в цифровую форму и обратно, инструментальные и прикладные средства, средства телекоммуникаций и пр.) и программные средства (обучающие, тренировочные, моделирующие и контролирующие программы, поисковые системы, предметно-ориентированные среды, инструментальные средства универсального характера, средства для обеспечения коммуникаций).
К свойствам ИКТО относятся: коммуникативность, интерактивность, объективность и беспристрастность, оперативность обработки (получения, выдачи, размножения) информации, большая скорость ее передачи на значительные расстояния, способность архивного хранения больших объёмов информации и быстрого доступ к ней, автоматизация вычислительной и информационно-поисковой деятельности, моделинг и др.
Способы применения средств ИКТО подразделяются на демонстрационные, звуковые, моделирующие, коммуникативные, телекоммуникационные, мотиваци-онные, способы закрепления знаний и др.
2. Педагогические возможности ИКТО можно подразделить на две группы -
образовательные и управленческие.
Образовательные возможности ИКТО позволяют решать обучающие, развивающие и воспитательные задачи образования. К ним мы относим: многоформатное представление информации, моделирующие, имитационные, тренировочные, диалоговые (коммуникативные), графические (дизайнерские), мотивационные, индивидуализация и дифференциация обучения, организация групповой работы, возможности закрепления знаний и др.
Управленческие возможности позволяют планировать, организовывать и контролировать учебно-познавательную работу курсанта. К ним относят: управление выдачей и изучением учебного материала, организацию больших массивов информации, легкий доступ к удаленным информационным ресурсам, быстрый поиск нужной учебной информации и др.
3. Модель реализации педагогического потенциала ИКТО при подготовке во
енных специалистов включает организационно-целевой и деятельностно-
содержательный блоки.
В организационно-целевом блоке определяется цель реализации педагогического потенциала ИКТО и ее принципы. В качестве основной цели определено повышение эффективности формирования компетенций выпускника ввуза, необходимых для эффективной военно-профессиональной деятельности. К ключевым компетенциям, формируемым средствами ИКТО, отнесены группы учебно-познавательных, информационных, коммуникативных и организаторских, творческих и исследовательских компетенций. Основными принципами реализации педагогического потенциала ИКТО в модели нами определены: сознательность и активность пользователей, гибкость и адекватность обучения, открытость и модульность архитектуры учебного процесса, последовательность и системность применения ИКТО, научность, доступность и посильность обучения.
В деятельностно-содержательном блоке основными этапами реализации педагогического потенциала ИКТО в модели определены: подготовительный этап, включающий стадии диагностики, формирования замысла и апробации; этап практического внедрения ИКТО в учебный процесс, включающий стадии организации, опытной и штатной эксплуатации; этап определения дальнейших перспектив ИКТО в учебном процессе, включающий стадии обобщения итогов и планирования перспективного применения ИКТО в учебном процессе военного вуза.
4. АОС включает программу-редактор, позволяющую преподавателю без из
менения программного кода создавать обучающие сюжеты, и программу-
проигрыватель, их воспроизводящую. Программа-проигрыватель состоит из демонстрационного, управляющего, коммуникативного и тренажерного модулей. Модуль демонстрации учебных сюжетов обеспечивает воспроизведение на экране графической и текстуальной учебной информации. Тренажёрный модуль предназначен для выполнения практической работы и обеспечения постоянной обратной связи учебного процесса. В нем предусмотрено шесть типов задач, отличающихся уровнем сложности. Модуль управления представляет собой пакет инициирующих и настроечных файлов, задающих алгоритм АОС. Они организуют работу программы в зависимости от внесенных в них преподавателем изменений. Коммуникативный модуль обеспечивает диалог с пользователем и включает файлы с агентами, заставками, сообщениями, диалоговыми репликами и т. д.
5. Педагогические условия реализации педагогического потенциала ИКТО
представлены в виде двух групп: психолого-педагогические и организационно-
педагогические. Группа психолого-педагогических условий включает: психологиче
ское сопровождение внедрения ИКТО, формирование благоприятного климата для
этого внедрения, повышение ИКТ-компетентности пользователей. К группе условий
организационно-педагогического обеспечения относятся: нормативно-
документационное и методическое обеспечение и инструментально-сервисное сопровождение реализации педагогического потенциала ИКТО.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе экспериментальной работы в Военном авиационном инженерном университете. Основные результаты исследования обсуждались на международных, всероссийских и межвузовских научно-практических конференциях: международных - «Система непрерывного профобразования на базе университетских комплексов» (СНО-2004, Воронеж, ВГТУ 2004), «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, ВГУ 2010), «Актуальные проблемы профессионального образования: подходы и перспективы» (Воронеж, 2011), «Проблемы воспитания в образовательном процессе современного вуза» (Воронеж, ВГУ 2011); всероссийских - «Совершенствование наземного обеспечения авиации» (Воронеж, ВВАИИ 2003), «Совершенствование наземного обеспечения авиации» (Воронеж, ВВВАИУ 2006), «Инновации в авиационных комплексах и системах военного назначения» (Воронеж, ВА-ИУ 2009), «Актуальные проблемы профессионального образования: цели, задачи и перспективы развития» (Воронеж, ВГУ 2010); межвузовских - «Проблемы внедрения новых технологий в жизнедеятельность военного вуза» (Тамбов, ТВАИИ 2004), «Современные методы подготовки специалистов и совершенствование системы и средств наземного обеспечения авиации» (Воронеж, ВВВАИУ 2005), «Совершенствование наземного обеспечения авиации» (Воронеж, ВВВАИУ 2006), «Перспектива 2010» (Воронеж, ВАИУ 2010), 67 межвузовская военно-научная конференция (Мо-нино, ВВА им. Жуковского и Гагарина 2010).
Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка и приложений.
Педагогические возможности информационно-коммуникационных технологий
Выделенные в качестве элементов педагогического потенциала ИКТО, средства, свойства, способы применения и педагогические возможности ИКТО взаимосвязаны и взаимозависимы. Как отмечалось ранее, появление новых средств ИКТО с новыми свойствами обуславливает появление новых задач их использования в образовании, что ведет к появлению способов и приемов их применения в учебном процессе и рождает новые педагогические возможности ИКТО. в свою очередь, проявление, например, каких-то, ранее не востребованных свойств ИКТО может активизировать целенаправленное развитие средств ИКТО или способов обучения, для усиления этих свойств.
Так, интенсивный рост форм дистанционного образования стал возможен в результате быстрого развития таких ИКТО как Internet-технологии. Развитие технологий мультимедиа (англ, multimedia - многокомпонентная среда), компьютерной графики и тренажерных систем, а также методов и алгоритмов компрессии цифровых данных дали толчок к созданию методик обучения путем «погружения» в виртуальную реальность (англ, virtual reality - возможная реальность), имитирующую среду профессиональной деятельности [20].
Рассмотрим подробнее компоненты педагогического потенциала ИКТО. В качестве средств ИКТО выделяются программные и аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и систем передачи информации, информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации и возможность доступа к информационным ресурсам локальных и глобальных компьютерных сетей [158].
К аппаратным и техническим средствам ИКТО относятся: ПЭВМ, комплекты терминального оборудования для ЭВМ всех классов (дисплей, клавиатура, манипулятор («мышь»)), средства архивного хранения информации (электронные, магнитные и оптические носители информации), устройства ввода-вывода информации всех видов (привод CD и DVD, принтер), устройства для преобразования информации в цифровую форму и обратно (сканер, микрофон, веб-камера), инструментальные и прикладные средства, реализующие потенциал технологий мультимедиа (звуковая и видео-карты, колонки, видеопроектор) и пр. Средства телекоммуникаций включают в себя локальные, глобальные компьютерные сети, телефонную, телевизионную, спутниковую связь для обмена разнообразной информацией между пользователем и центральным информационным банком данных или между пользователями. К аппаратуре компьютерных телекоммуникационных систем относят модем, коммутатор (свитч), концентратор (хаб), маршрутизатор (роутер), коммутационная панель (патч-панель) и пр.
Кроме того, в последнее время стали появляться аппаратные средства, изначально предназначенные для применения в учебном процессе: интерактивные доски, сенсорные панели и планшеты, документ-камеры, средства технологии виртуальная реальность (тактильные устройства, дисплеи, шлемы, очки) и др
В настоящее время господствующим, хотя и не единственным, является мнение, что программное обеспечение важнее аппаратных средств и что программы и машины выполняют разные независящие друг от друга обучающие функции, при этом программа - это обязательный приоритетный компонент программированного обучения, а аппаратное средство - только передающее устройство.
Не умаляя значения аппаратных средств, надо заметить, что преподавателю все же важнее ориентироваться в назначении и возможностях программного обеспечения, тем более что их развитие происходит опережающими темпами в сравнении с аппаратными.
Программными средствами ИКТО являются: учебное программное обеспечение различного назначения, программные комплексы (языки программирования, компиляторы, трансляторы), телекоммуникационные системы и т. п. Терминология программных средств ИКТО не устоялась. В различных источниках используются разные понятия, при этом авторы порой в него вкладывают различный смысл и, наоборот, однотипные программные продукты называются по-разному. Например, программные средства ИКТ, применяемые в педагогике, именуют как: - компьютерные средства обучения (А.И. Башмаков); - учебные компьютерные средства (Б.Х. Кривицкий); - педагогические программные средства (И.В. Роберт); - программные средства учебного назначения (И. А. Морев); - компьютерные обучающие программы и т. п. Можно заметить, что понятия не равнозначны, по сути и по уровню. Обучающие средства - то, что помогает непосредственно в познавательной деятельности. Учебные средства - то, что применяется в учебном процессе. Педагогические средства - должны охватывать весь спектр задач педагогики. Очевидно, что последнее понятие объемнее, и первое и второе входят в него, как составные части.
Термин компьютерные, на наш взгляд, так же не отражает современных реалий, так как некоторые ИКТО (тренировочные, проекционные системы, си-муляторы и пр.), имея встроенный процессор, могут обходиться без компьютера в привычном понимании этого слова.
Определив ИКТО в нашей работе как процесс применения современных средств обработки информации в обучении, логично такие средства именовать педагогическими, то есть педагогические программные средства (ГШС), так как это точнее отражает суть данного понятия.
Существует много классификаций и типологий программ учебного назначения (Н.В. Апатова, Б.С. Гершунский, И.Г.Захарова, А.С. Лесневский, В.М. Монахов, И.В. Роберт, Т.А. Сергеева, J.J. Wellington и др.). В институте средств обучения РАО предложили классификационные критерии типологии педагогических программных средств:
Модель реализации педагогического потенциала информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе военного вуза
Американский психолог Э. Торндайк в начале 20-го века в книге «Эле- ментарные принципы обучения» писал: «Если бы благодаря какому-то чудесному изобретению удалось сконструировать книгу так, чтобы ее вторая страница стала видимой лишь тому, кто выполнил все, что указано на ее первой странице и Т.Д., то многое из того, что в настоящее время требует личных указаний преподавателя, могло бы быть переложено на плечи типографии» [55].
Возможности управления выдачей и изучением учебного материала, предоставляемые современными ППС (электронными учебниками, автоматизированными обучающими системами, электронными учебными комплексами и пр.), превращают эту идею в реальность. Управление выдачей обеспечивается поэтапным выводом информации кадра или страницы, многоуровневым представлением изучаемых объектов, процессов, наличием диагностического модуля в ППС, интерактивностью интерфейса.
По степени активности компьютера в управлении изучением учебного материала выделяют несколько режимов: -непосредственное управление учебной деятельностью со стороны компьютера, когда компьютер ставит перед учеником учебную задачу в реальном виде; со стороны курсанта допускаются вопросы, касающиеся только решения данной задачи, характер помощи выбирает компьютер; - опосредствованное управление со стороны компьютера, когда компьютер ставит перед учеником проблемы, которые тот должен сформули ровать в виде учебной задачи; применяются задачи на моделирование разных производственных и социальных ситуаций, которые допускают массу решений, а также задачи на поиск неисправностей, причем обучающие воздействия даются в форме эвристических рекомендаций и обобщенных оценок действий обучающегося; - динамичное управление со стороны компьютера и обучающегося, когда решение учебной задачи внешне выступает как общее с компьютером решение задачи, которую ставит компьютер или ученик; характер и меру помощи может определять и ученик, и компьютер; размер помощи может изменяться от подсказки до исполнения компьютером фрагмента решения учебной задачи.
Возможности организации больших массивов информации, обеспечения легкого доступа к ней, ее передачи и тиражирования, то есть возможности организации информационного обеспечения делают организацию процесса обучения с применением ИКТО более гибкой, мобильной. Поскольку учебная информация может располагаться на серверах и использоваться в режиме удаленного доступа, нет необходимости ее размножения на всех учебных рабочих местах, а значит ее легче обновлять и контролировать. Сам процесс получения учебной информации становится динамичным и комфортным.
Быстрый поиск информации по заданным параметрам с помощью таких средств ИКТО как гипертекст, гипермедиа, закладки, автоматизированные указатели, поиск по ключевым словам, полнотекстовый поиск и др., создание выборок, запросов и отчетов значительно ускоряют самостоятельную работу обучающегося. Представление в мультимедийной форме уникальных информационных материалов (картин, рукописей, видеофрагментов, звукозаписей и др.) позволяет из первых рук ознакомиться с тем, что накопило человечество за
свою историю.
Телекоммуникационные средства информационных сетей значительно расширяют информационно-ресурсные возможности обучения, увеличивая объем доступных источников учебной информации до немыслимых ранее пределов. К педагогическим возможностям телекоммуникационных средств ИКТО можно отнести возможности легкого доступа к удаленным информационным ресурсам, быстрого поиска нужной учебной информации, общения преподавателей и обучающихся в режиме удаленного доступа и многае другае.
При этом речь будет идти не только о дистанционном обучении, но и о традиционном, очном, в рамках которого у преподавателей и обучаемых имеется возможность широкого использования электронной почты, электронных конференций и разнообразных ресурсов сети Internet. Современные коммуникационные технологии позволяют индивидуализировать и активизировать учебный процесс даже в рамках группового сообщающего обучения, в основе которого лежит представление преподавателем учебного материала, ориентированного на некоего «усредненного» обучаемого.
Методы традиционной образовательной системы, как отмечает И.Г, Захарова [68, с.25], получают благодаря возможностям коммуникационных технологий новое развитие. Так, лекции, содержащие материал, восприятие которого не требует дополнительных дискуссий, могут быть подготовлены в электронном виде, выставлены в локальной сети, в Internet или в электронной конференции. Конспекты лекций могут дополняться подборками статей, дополнительными материалами, адресованными конкретным студентам. Индивидуальное обучение, как таковое, реализуется в основном посредством таких технологий, как ICQ, электронная почта, обеспечивающих общение студента с преподавателем в приватной форме.
В античные времена редкий человек мог прикоснуться к сокровищам человеческого гения, хранившимся в библиотеках Александрии, Рима, Афин. С появлением книг образование стало доступнее, поскольку первые книги означали появление зачатков массового дистанционного обучения. Правда, качество такого образования было гораздо хуже обучения с преподавателем.
Автоматизированная обучающая система как эффективный инструмент реализации педагогического потенциала ИКТО
Рабочий экран программы разделен на несколько частей. В верхней части располагается главное меню. Левая часть экрана отводится под поле, на котором демонстрируется графическая часть происходящих процессов. Правая часть экрана предназначается для вывода текстовых комментариев к процессам, происходящим в графической части. Нижняя часть экрана занята панелью, на которой располагается кнопка с надписью "Далее".
Работа схемы иллюстрируется анимированным обозначением путей рабочих токов, изменением состояния элементов схемы. На левой части экрана в режиме мультипликации происходят определенные изменения, а в правой части экрана появляются соответствующие текстовые комментарии. Часть текста, относящаяся к текущей ситуации, выделяется красным цветом, что позволяет акцентировать внимание пользователя. Некоторые изменения на экране для большей активизации внимания сопровождаются звуковыми сигналами. Когда последовательность рассматриваемых событий заканчивается, очередное нажатие кнопки ДАЛЕЕ возвращает программу к начальной точке в цепи изучаемых событий. Циклическое рассмотрение сложных процессов в работе схемы, воз-можность покадровой остановки или реверса кадров позволяет курсанту отслеживать события на экране до тех пор, пока суть происходящего не станет для него окончательно понятной. Циклический стиль представления процессов на экране хорошо согласуется с периодичностью реальных событий, происходящих в регуляторе. Рассмотрение работы схемы может быть в любой момент прервано путем обращения к главному меню программы. Темп демонстрации, звуковое сопровождение, оформление интерфейса, последовательность рассмотрения эпизодов сюжета можно менять по желанию пользователя.
Тренажёрный модуль предназначен для выполнения практической работы и обеспечения постоянной обратной связи учебного процесса. Он представляет собой встроенную подпрограмму, позволяющую проводить виртуальные лабораторные работы с имитацией учебных экспериментов, осуществлять решение практических задач, для чего генерировать вопросы и тренировочные задачи и оценивать полученные результаты. Модуль обеспечивает постоянную обратную связь процесса обучения, что позволяет преподавателю иметь точную картину результатов учебного процесса. Объективность этой картины определяется эффективностью примененной системы автоматизированной оценки. Поскольку проверка эффективности использованных в АОС задач не являлась целью данного исследования, автор использовал полученные в работе Сидельни-коваП.А. [136] выводы о приемлемой дискриминативности, надежности и ва-лидности аналогичных тестов.
Возможность практической работы с изучаемой схемой в режиме ТРЕНИРОВКА представляется АОС после изучения теоретического материала учебного вопроса. Для этого тренажерный модуль в соответствии с настройками формирует задания из нескольких задач и вопросов, имеющихся в банке данных. Задания формируются на стадии подготовки АОС к работе и затем могут непрерывно корректироваться и приспосабливаться к разнообразным уело 144 виям. Со временем преподаватель имеет возможность накопить целую библиотеку тренировочных задач и комбинировать их в заданиях в зависимости от особенностей учебного процесса.
Все тренировочные задачи организованы по типу контейнера, т. е. предметное наполнение можно менять в зависимости от потребностей учебного процесса без написания или изменения программного кода самого контейнера. Содержание задач и ключ к распознанию правильного ответа заносятся в текстовые файлы и, таким образом, могут легко создаваться и редактироваться по мере необходимости. Формирование комплекта заданий подразумевает определение в текстовом файле тренажерного модуля АОС количества задач в задании по типам и уровню сложности.
Тренировочные задачи одинаковы по трудности (количеству представленных к выполнению операций) и имеют три уровня сложности соответственно уровню усвоения который надо сформировать с их помощью. Задачи первого уровня сложности формируют уровень усвоения - знание-узнавание, второго - знание-репродукция, третьего - знание-умение и навык.
В АОС предусмотрено шесть типов задач, отличающихся требуемой мыслительной активностью обучающегося; от минимальной - выбор правильного варианта ответа (задачи первого типа), до максимальной - анализ схемы (задачи шестого типа).
Задачи первого типа предлагают отобрать из приводимого перечня утверждений верные варианты. При этом возможно, что для правильного ответа необходимо выбрать несколько вариантов, что повышает сложность задачи. Задачи этого типа относятся к первому уровню сложности. Они достаточно типичны для программированного тестирования и позволяют добиться первого уровня усвоения знание-узнавание.
Задачи второго типа предполагают заполнение пропусков в текстовом, Предложении вопроса. Этот вид задания наилучшим образом приспособлен для контроля знаний формулировок.
Задачи третьего типа содержат задания с графическими иллюстрациями. Графическая информация считывается из пиксельного рисунка, хранящегося в файле формата bmp. Такой способ представления информации дает практически полную свободу в выборе графических средств формулировки вопроса (графики, рисунки, любые математические или иные специальные символы, не поддерживаемые стандартной раскладкой клавиатуры). Этот вариант задачи наиболее приспособлен к задачам, сформулированным в классическом матема- тическом стиле, поэтому ответ на задание вводится в виде числа.
Задачи второго и третьего типов относятся ко второму уровню сложности и позволяют закрепить рассмотренные теоретические положения и достичь второго уровня усвоения знание - копия. Этот вид тренировочных задач отличается от тренировочных задач на опознание тем, что выполнение действий осуществляется в условиях, когда "помехи", создаваемые рядом вариантов ответов, с одной стороны, затрудняют выбор правильного решения, а с другой -контрастируют с ним. Обычно тренировочные задачи на различение вместе с заданием содержат ответы, из которых курсант должен выбрать один или не- сколько. Важно подчеркнуть, что в этом случае список возможных решений содержится в самом задании. Просматривая список, курсант выбирает из него те позиции, которые, по его мнению, решают поставленную в тренировочном задании задачу.
Задачи четвертого типа рассчитаны на заполнение пропусков в математических выражениях, электронных или кинематических схемах, то есть в тех случаях, когда требуется поместить на место пропуска какое-либо нестандартное (с точки зрения компьютера) изображение. Задача данного типа адаптирована под подстановку образов произвольного вида, что делает такую задачу до- статочно универсальной. Но так как исходная информация для текста задачи хранится в виде рисунков, то под задание может потребоваться большое дисковое пространство. Эти задачи позволяют получить навык в формировании схем, математических или логических выражений.
Результаты экспериментального исследования и их интерпретация
В представленной диссертационной работе рассмотрены проблемы повышения качества обучения курсантов в условиях усиливающейся компьютеризации учебного процесса в военных вузах. Важным факторам превращения компьютеризации в подлинную информатизацию образования является подготовка интеграции ИКТО в учебный процесс. Для этого нами было уточнено со-, держание понятия «педагогический потенциал информационно-коммуникационных технологий обучения», под которым понимается совокупность их педагогических (образовательных и управленческих) возможностей для повышения эффективности учебного процесса, определяемая средствами, свойствами и способами применения.
Проведённый анализ научной литературы и опыта практической деятельности военных вузов позволил выделить и описать компоненты педагогического потенциала ИКТО, к которым мы отнесли: аппаратные и программные средства, свойства, способы применения и педагогические возможности ИКТО.
К аппаратным средствам ИКТО относятся: ПЭВМ, комплекты терминального оборудования, средства хранения и ввода-вывода информации, устройства для преобразования информации в цифровую форму и обратно, инструментальные и прикладные средства, средства телекоммуникаций и пр. Программные средства ИКТО подразделяются на обучающие, тренировочные, моделирующие и контролирующие программы, поисковые системы, предметно-ориентированные среды, инструментальные средства универсального характера, средства для обеспечения коммуникаций.
К свойствам ИКТО относятся: коммуникативность, интерактивность,, объективность и беспристрастность, оперативность обработки (получения, выдачи, размножения) информации, большая скорость ее передачи на значительные расстояния, способность архивного хранения больших объёмов информации и быстрого доступа к ней, автоматизация вычислительной и информационно-поисковой деятельности, моделинг и др.
Способы применения ИКТО подразделяются на демонстрационные, моделирующие, коммуникативные, телекоммуникационные, аудио сопровождения, мотивационные, способы закрепления знаний и др.
Педагогические возможности ИКТО по предназначению можно подразделить на группы образовательных и управленческих возможностей.
К образовательным возможностям ИКТО относятся возможности, применяемые для решения обучающих, развивающих и воспитательных задач образования (многоформатное представление информации, моделирующие, имитационные, тренировочные, диалоговые (коммуникативные), графические (дизайнерские), мотивационные, индивидуализация и дифференциация обучения, организация групповой работы, возможности закрепления знаний и др.).
К возможностям управления образовательным процессом относятся возможности ИКТО, позволяющие планировать, организовывать и контролировать учебно-познавательную работу (управление выдачей и изучением учебного материала, организация больших массивов информации, легкий доступ к удаленным информационным ресурсам, быстрый поиск нужной учебной информации и др.). Для полной реализации в учебном процессе выявленного разностороннего педагогического потенциала ИКТО их внедрение должно быть целенаправленным, обоснованным, спланированным и подкрепленным созданными для этого педагогическими условиями. Моделирование - один из наиболее доступных и эффективных способов спроектировать интеграцию ИКТО в учебный процесс военного вуза. Метод моделирования позволяет не только отразить особенности этого процесса, но раскрыть его структуру, динамику развития, взаимосвязи компонентов (цели, задачи, формы, методы, педагогические условия и т.д.), что в конечном итоге повысит эффективность реализации педагогического потенциала ИКТО. На основе анализа научной литературы нами была разработана модель реализации педагогического потенциала ИКТО при обучении военных специалистов, включающая организационно-целевой и деятель-ностно-содержательный блоки.
В организационно-целевом блоке определяется стратегическая цель реализации педагогического потенциала ИКТО и ее принципы. В качестве основной цели определено повышение эффективности формирования компетенций выпускника ввуза, необходимых для эффективной военно-профессиональной деятельности. К ключевым компетенциям, формируемым средствами ИКТО, отнесены группы учебно-познавательных, информационных, коммуникативных и организаторских, творческих и исследовательских компетенций. К основным принципам реализации педагогического потенциала ИКТО в модели отнесены: сознательность и активность, гибкость и адекватность, открытость и модуль-ность архитектуры, последовательноеть и системность, научность, доступность и посильность.
В деятельностно-содержательном блоке основными этапами реализации педагогического потенциала ИКТО в модели определены: этап проектирования интеграции ИКТО в учебный процесс, этап практического внедрения ИКТО в учебный процесс и этап определения дальнейших перспектив ИКТО в учебном . процессе.
Адекватные и разнообразные педагогические условия способствуют более успешному внедрению ИКТО в процесс личностно-профессионального становления будущих офицеров. Оценивая динамику реализации педагогического потенциала ИКТО, отметим, что условия являются необходимым фактором ее результативности, так как именно они создают среду, в которой процесс формируется, функционирует и развивается. Очевидно, что сами по себе педагогические условия не создаются и их формирование неотрывно должно сопровождать процесс внедрения ИКТО в учебный процесс военного вуза. На основании проведённого анализа психолого-педагогической литературы и практики применения ИКТО в военных вузах выделим основные группы педагогических условий реализации педагогического потенциала ИКТО:
