Введение к работе
Совершенствование системы образования в стране включено в "Основные направления экономического и социального развития СССР на 1Q86-1S90 годы и на период до 2000 года" и проводится в рамках перестройки высшего и среднего специального образования и реформы общеобразовательной и профессиональной школы.
Среди основных мероприятий по решению задач перестройки образования предусматривается всесторонняя его компьютеризация. Необходимость компьютеризации образования обусловлена прежде всего требованиями, предъявляемыми к нему обществом - формирование нового типа рабочего и специалиста, способных работать в условиях высокоорганизованного, технически оснащенного,автоматизированного производства.
Компьютеризация образования заключается в компьютеризации управления системой образования и учебным процессом, в применении ЭВМ как предмета обучения и как средства обучения. Эффективность применения ЭВМ в качестве средства обучения зависит от успешности выполнения следующих условий:
повышения уровня технического совершенства ЭВМ;
наличия программ для ЭВМ и высокого уровня методических рекомендаций по их разработке и применению;
подготовленности педагогических кадров к использованию ЭВМ в учебном процессе.
Если выполнение первого условия находится вне сферы педагогической науки, то последние два являются принципиальными для этой области знаний, причем второе условие из них является первостепенным.
В теории и практике существуют две "формы" обучения на базе ЭВМ: в среде автоматизированных обучающих систем (АОС) для Единой Системы ЭВМ в многопользовательском режиме и с помощью персональных ЭВМ. Прогресс в области микроэлектроники оказывает большое влияние на техническую базу автоматизированного обучения и приводит ко все большему распространению последней формы. Тем не менее, существует преемственность между этими формами обучения, несмотря на имеющиеся различия в технологии разработки и применения программного обеспечения. Она проявляется не только в учете положительного опыта, но и в сохранении ряда проблем,свойственных для компьютерного обучения в целом. Одной из таких проблем, несущей на себе как сходство, так и различие форм автоматизированного обучения, является проблема состава и структуры программ для ЭВМ,
- 4 -которые в дальнейшем будем называть "педагогическими программные средствами" (ППС).
Анализ советского и зарубежного опыта показывает, что на се годняшний день разработано большое количество ПІІС. Первые прог раммы (ППС) предназначались для изучения алгоритмических язьікої так как это наиболее' легко формализуемая область знаний. Получе* ные после их применения результаты показали достаточно высок* эффективность использования ЭВМ для этих целей. Дальнейшие попьи ки использования ЭВМ в других областях знаний учитывали, в основ ном, особенности изучения алгоритмических языков: формализац^ содержания с точки зрения математической логики, с опорой на тес рию программированного обучения. Поэтому, рассматривая положени дел в области разработки ППС,можно охарактеризовать его следующи образом: большинство ППС базируется на принципах программирован ного обучения, таких как деление учебного материала на части связанные между собой, индивидуализация содержания обучения, не медленная оценка каждого ответа. В них не полностью учитываете возможности ЭВМ, позволяющие реализовать- управление учебной дея тельностыо каждого учащегося, все виды контроля за деятельность учащегося, многообразие использования видов наглядности. Основно внимание,как правило, уделяется чисто техническим аспектам созда ния ППС.
В то же время существуют педагогические программные средст ва, которые выделяются новизной подходов, применением идей теори искусственного интеллекта, методов математического моделирования экспертно-обучающая система "Эскиз" (НИИ высшей школы, г.Москва) экспертная система "BESS" (Институт кибернетики АН УССР, г.Киев) имитационная модель "Малая река" (Центр информатики и вычисли тельной техники, г. Казань); система-партнер для решения задач п анализу спектра ЯМР (Центр педагогических исследований и новы методов преподавания химии, г. Ницца); системы для разработки обу чающих программ "Mo BOOK master" (университет Мс Master, Канада) "HYPER Card" (Apple Computer, США) и др.
В лаборатории ТСО НИИ профгехпедагогики АПН СССР был предло жен комплексный подход к использованию ЭВМ в учебном процессе основой которого является проектирование программно-методнческог обеспечения (ПМО). ПМО состоит из двух функционально связанны подсистем: подсистемы педагогических программных средств, направ ленных на достижение определенных целей, и подсистемы методичес
кого обеспечения, содержащего руководство по применению ППС с описанием методических приемов реализации выбранных методов, форм обучения и форм организации учебной деятельности.
Для реализации этого подхода необходимо разработать технологию проектирования ІШО, основанную на конкретных дидактических теориях с учетом логики предмета и логики учебного процесса, про-їессиональной направленности обучения и тех методов, форм и средств обучения, которые характерны для профессиональной школы- на современном этапе ее развития.
Разработка такой технологии проходит в условиях усиливающегося проникновения ЭВМ в обучение и недостаточной проработки дидактических вопросов, определяющих эффективность проектирования и ірименения ПМО, порождает противоречие, из которого вытекает (ПРОБЛЕМА исследования: каковы дидактические условия разработки ТЫО и критерии оценки эффективности педагогических программных іредств.
Исходя из этого,' мы избрали ОБЪЕКТОМ исследования процесс разработки ПМО учебного процесса в профессиональной школе.
В качестве ПРЕДМЕТА исследования выступают состав, структу-)а, типы ППС и способы их реализации методами проблемного обуче-іия.
ЦЕЛЬ исследования заключается в теоретическом обосновании и іазработке технологии проектирования ПМО для профессиональной колы.
Исследование проводилось на основании следующей ГИПОТЕЗЫ: іидактические условия проектирования ПМО учебного процесса про-ессиональной школы будут определены, если
определить состав, структуру различных типов ППС и соотне-ти их с системой приемов и способов преподавания и учения;
определить дидактические условия проектирования состава и труктуры ППС;
выделить критерии оценки эффективности ППС.
В соответствии с гипотезой исследования выделены следующие АДАЧИ:
-
Разработать и обосновать критерии и требования к проекти-ованию состава и структуры различных типов ППС.
-
Выявить состав и структуру различных типов ППС и азработать технологию их проектирования.
3. Экспериментально обосновать технологию проектирования ПМО и эффективность ППС.
В настоящее время еще не создана эффективная педагогическая теория, применение которой позволило бы сократить время обучения при одновременном повышении уровня обученности в случае использования ЭВМ в качестве средства обучения. Однако, существуют различные подходы и теории как кибернетические,так дидактические и психологические, которые мы попытались синтезировать, исходя из нашей проблемы. В качестве таких теорий и подходов мы выбрали: теорию поэтапного формирования умственных действий(П Я. Гальперин, 1965, ЕФ. Талызина,1975);теорию проблемного обучения(М. И. Махму-тов, .1975); теорию программированного обучения (Б. П. Бе с паль -ко,1970); теорию эвристического программирования учебно-исследовательской деятельности (В. JL Андреев, 1981); теорию человеко-машинного взаимодействие A. Chapanis, 1965,G. Pask,1971); психологию программирования (Б. Шнейдерман,1984); построение диалога пользователя с ЭВМ (А. М. Довгялло,1981); проектирование учебной деятельности! Е. И. машбиц,1989)эргономические требования к созданию программных средств (Д. Мейтер, 1979,К Бондаровская,1986); идею дифференциации помощи (Л. С. Выготский, 1935).
При определении методики планирования эксперимента и обработки его результатов руководствовались рекомендациями: по формированию экспериментальных и контрольных групп 3. И. Калмыковой, їй К. Бабанского; по выбору методов сбора информации А. А. Кыверялга, Л. Б. Игельсона, А. Я. Ивановой, Л. П. Новицкого; по определению статистических методов обработки данных и их интерпретации Б. Боэма, Г. Майерса, S. Glickmah, Дж. Гласе, Дж. Стенли и др.
Исследование проводилось с 1985 по 1989 гг. Выбор экспериментальной базы основывался на необходимости привлечения к участию в эксперименте различных типов школ: общеобразовательной с углубленным изучением химии и математики, профессионально-технического училища, среднего специального учебного заведения химического профиля. Это было связано с идеей вычленения общих и специфических особенностей в разработке и применении ШО как по составу, так и по структуре. Исследование проводилось на базе Казанского химико-
технологического техникума, школ N 131,43, 9, СПТУ-50. Экспертную оценку программно-методического обеспечения проводили со специалистами Казанского университета, преподавателями школ и ПТУ, проходящими переподготовку в Татарском институте усовершенствования учителей.
Условно в исследовании модно выделить три этапа.
-
этап - подготовительный (1985-1986): изучение состояния проблемы по литературе и на практике, разработка плана исследования, определение экспериментальной базы исследования, разработка ПМО для ПЭВМ. На этом этапе использовались такие методы педагогического исследования, как изучение теоретических источников, анализ реального педагогического процесса
-
этап - формирующий (1986-1988): ввод в педагогический процесс изменений в соответствии с гипотезой и задачами исследования; организация учебного процесса с использованием ППС, построенных с учетом критериев и требований к проектированию ІШО;сбор качественных и количественных результатов эксперимента.
III этап - обработка данных эксперимента (1988-1989).
Использовались методы математической статистики, качественного
анализа и интерпретация научных результатов.
На основе определения понятий "состав" и "структура" педагогических программных средств обоснованы дидактические условия разработки ППС, которые позволяют реализовать единство и взаимообусловленность содержательной и процессуальной сторон учебного процесса. В качестве дидактических условий выступают критерии и требования к проектированию состава и структуры различных типов ППС.
Теоретически обоснована и разработана, технология проектирования ПМО.
Разработана методика организации научного эксперимента по оценке эффективности применения ПМО в учебном процессе,основанная на моделировании различных подходов к разработке ППС.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ '
Предложен комплексный подход к проектированию ІШО, специфика
- 8 -которого состоит в:
определении дидактических целей ШС;
определении требований к знаниям и умениям учащихся с учетом будущей профессиональной деятельности;
отборе содержания учебного материала согласно разработанным для этих целей критериям;
структурировании содержания на основе методов проблемного обучения;
программировании;
создании методики применения разработанных ШЮ в учебном процессе;
оценке эффективности ШЮ.
Разработана методика проведения эксперимента по оценке эффективности применения программно-методического обеспечения, которая признана общелаборагорной. Бее программы, разработанные в лаборатории ТСО НИИ профтехпедагогики АПН СССР, проходят экспериментальную апробацию с учетом рекомендаций данной методики.
критерии и требования к проектированию состава и структуры ІШС как дидактические условия проектирования ГШО;
технология проектирования ПМО;
методика оценки эффективности ІШС.
Результаты исследования отражены в 10 печатных работах и доложены на Всесоюзной конференции "Эффективносгь применения автоматизированных обучающих систем в учебном процессе высшей школы"(Рига,1988г); на Республиканской научно-практической конференции "Теоретические и прикладные проблемы компьютеризации обучения^ Казань, 1988г); на Всесоюзной конференции "Компьютерная технология обучения в высшей школе"(Севастополь, 1989г); на международном семинаре-выставке-аукционе "Компьютерная технология обучения: сегодня и завтра"(Баку, 1989г).
Разработанный подход и технология проектирования ПМО положе-
- 9 -ны в основу преподавания спецкурсов "Основы компьютеризации учебного процесса в преподавании физико-химических дисциплин" для Кааанского педагогического института и "ЭВМ как средство реализации теории развивающего обучения" для Татарского института усовершенствования учителей. Курс читается в течение двух лет.
Программно-методическое обеспечение, разработанное автором, передано для использования в учебном процессе Казанского химико-технологического техникума, УПК Кировского района г. Казани, Татарского института усовершенствования учителей, Чувашского государственного университета, Марийского политехнического института, Казанского государственного педагогического института, Казанского государственного университета.
СТРУКТУРА РАБОТЫ
