Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. МЕТОДОЛОГИЯ АНАЛИЗА И ПОСТРОЕНИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ОБРАЗОВАНИЯ В ВУЗЕ..20
1.1. Квалитология и квалиметрия образования 24
1.2. Методология управления качеством образования в вузе 57
1.3. Информационные модели управления качеством 88
1.4. Основные выводы 126
Глава 2. ДИАГНОСТИКА УСПЕВАЕМОСТИ И МОНИТОРИНГ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 132
2.1. Методологические аспекты использования тестовых технологий в образовательном процессе 143
2.2. Таксономические показатели педагогического тестирования . 164
2.3. Статистические параметры тестовых заданий и диагностические показатели теста 188
2.4. Диагностическая ценность признаков и обследования 211
2.5. Использованием информационных технологий для диагностирования и мониторинга образовательного процесса 221
2.6. Основные выводы 237
Глава 3. МЕТОДОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 242
3.1. Модели построения информационно-педагогических технологий 256
3.2. Индивидуализация обучения на основе использования компьютерных технологий 280
3.3. Инновационная технология разработки компьютерных обучающих программ 300
3.4. Основные выводы 326
Заключение 328
Литература 332
Приложение. Таблицы результатов диагностического обследования
студентов Материалы о внедрении и использовании 361
- Квалитология и квалиметрия образования
- Таксономические показатели педагогического тестирования
- Инновационная технология разработки компьютерных обучающих программ
Введение к работе
Актуальность исследования. Современная высшая школа переживает период реформ, обусловленных переходом к новой образовательной парадигме, приоритетами которой являются интересы развития личности, адекватные тенденциям интенсивного развития общества в условиях перехода к новым для нашей страны рыночным механизмам регулирования экономики. Осуществляемые преобразования определяют появление новых целей высшего образования. Эти цели заключаются в достижении такого уровня образованности как отдельной личности, так и общества в целом, который обеспечивает решение жизненно важных задач динамического развития. Особая ответственность за качественную и ускоренную подготовку специалистов с требуемыми профессиональными качествами ложится на высшую техническую школу.
Высокие темпы развития современного общества, его материально-технической базы обусловливают необходимость осуществлять подготовку квалифицированных инженерно-технических кадров. В связи с этим появляется проблема поиска педагогических новаций, интенсифицирующих процесс их качественной профессиональной подготовки. Одним из перспективных путей решения этой проблемы является применение информационных технологий, позволяющих осуществлять поиск возможных путей оптимизации процессов управления образовательной деятельностью студентов технических вузов.
Безусловная необходимость повышения качества высшего профессионального образования в том числе и на основе широкого внедрения новых информационных технологий в процесс подготовки студентов к их будущей профессиональной деятельности, с одной стороны, и недостаточная исследован-ность обозначенных вопросов позволяют говорить о своевременности и актуальности диссертационной работы.
Отечественный и зарубежный опыт развития системы высшего технического образования убедительно подтверждает известное положение о том, что для эффективного решения проблемы совершенствования общеобразователь ной и профессиональной подготовки подрастающих поколений необходимо учитывать внутреннюю противоречивость условий функционирования образовательной системы.
В настоящее время существует целый ряд противоречий между:
- возрастающим уровнем сложности практических задач, встающих перед выпускниками высшего учебного заведения и реальным содержанием подготовки к их будущей профессиональной деятельности;
- сравнительно широким внедрением новых педагогических технологий в образовательную практику и нерешенностью проблемы гарантированное™ конечных результатов образовательного процесса;
- возросшими требованиями к качеству современных технологий обучения и традиционными методами их проектирования;
- стереотипным построением образовательного процесса и необходимостью индивидуально-творческого подхода к формированию профессионального мастерства выпускника технического вуза;
- массовым характером инженерной профессии и потребностью производства в творчески работающих, обладающих высоким профессиональным мастерством инженерах;
- быстрым темпом приращения объёма знаний в современном мире и ограниченными возможностями их усвоения индивидом;
- усилением требований к самостоятельной учебной работе студентов и недостатком у них знаний и умений по организации самостоятельной познавательной деятельности;
- необходимостью формирования основ профессионализма посредством обучения студентов с использованием педагогических технологий, с одной стороны, и отсутствием достаточного методического и дидактического обеспечения, соответствующего решению данной задачи, с другой.
Для преодоления обозначенных противоречий, создания эффективных механизмов деятельности образовательных учреждений, реализации системного подхода к развитию личности учащихся, формированию их профессиональных умений и навыков необходима разработка модели образовательного процесса подготовки специалиста, обеспечивающей устойчивые связи между целями, принципами, содержанием, методами, формами, средствами и достигаемыми при этом результатами. При этом в основе такой подготовки должна быть положена идея становления профессиональной самостоятельности учащихся и её реализация на основе использования современных информационных образовательных технологий и новаторских организационно-методических решений в образовательной системе высшей технической школы.
Проблема исследования связана с разработкой научных и методологических основ построения комплексной инновационной технологии обучения, направленной на решение задач контроля и обеспечения качества образовательного процесса профессиональной подготовки студентов технических вузов, а также связанной с разработкой материалов программно-методического обеспечения для практической реализации этих задач.
Цель исследования: разработать теоретические основы и методологию педагогической системы контроля и обеспечения качества образовательного процесса в высшей профессиональной школе, определить структуру и содержание инновационной технологии обучения. Общая цель исследования подразделяется на ряд целей, имеющих частный и более конкретный характер:
1. Проанализировать формы, средства и методы организации образовательной деятельности в системе профессиональной подготовки студентов технического вуза.
2. Предложить инструментальные средства для оценки уровня обученности и организации мониторинга образовательного процесса.
3. Разработать критерии и программно-методическое обеспечение для сопоставления качества диагностических материалов.
4. Определить методологические подходы к созданию информационной модели образовательного процесса и её инфраструктуры в техническом вузе.
5. Предложить методику построения и информационного наполнения дидактических модулей как структурных элементов образовательных дисциплин.
6. Предложить инновационную методику педагогического инжиниринга для разработки программно-методического обеспечения современных образовательных технологий.
7. Определить специфику управления процессом воспроизводства квалифицированных кадров в условиях рыночных отношений в сфере образовательных услуг, спроса и предложения рабочей силы.
Объект исследования: качество образовательного процесса технического вуза.
Предмет исследования: информационно-методологические основы, формы и средства контроля и обеспечения качества подготовки специалистов в технических вузах, педагогический инжиниринг инновационных методов обучения.
Гипотеза исследования:
Управление качеством образовательного процесса в высшей профессиональной школе будет эффективным, если:
• создана информационно-педагогическая среда, отражающая профессиональное становление, развитие личности и обогащение индивидуального опыта студентов;
• предложены методы квалиметрии для количественной оценки показателей качества образовательного процесса;
• уровень минимально необходимой достаточности в подготовке выпускника технического вуза может быть достигнут, если педагогические, психологические и организационно-методические условия, составляющие процесс, содержание и структуру профессиональной подготовки студентов, основываются на базе современных образовательных технологий, теории и практике профессиональной педагогики;
• результативность использования информационных технологий обучения может быть определена с помощью критериев, отражающих рост достижений студентов в процессе профессионально-личностного становления;
• продуктивность функционирования информационно-педагогических технологий обеспечивается реализацией совокупности условий, которые способствуют включению студентов в активную и многовариантную учебную деятельность, ориентированную на их профессиональную подготовку;
• разработка и реализация информационных педагогических технологий проводится с учетом особенностей проектирования систем искусственного интеллекта, личностной ориентации и достижений студентов, а также с учетом оперативной, индивидуально направленной диагностики и коррекции процесса их обучения.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой определены задачи исследования:
1. Определить пути повышения качества профессиональной подготовки студентов технического вуза на основе системного анализа факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на результативность и эффективность образовательного процесса.
2. Выявить резервы повышения качества содержания образования за счёт оптимизации информационного наполнения учебного материала дисциплин, устранения его избыточности и повышения связности.
3. Разработать методологию анализа диагностических материалов и критерии, которые могут использоваться для формирования педагогических тестов, отвечающих требованиям качества диагностирования, надёжности и валидности педагогических измерений.
4. Разработать программно-методическое обеспечение для диагностирования результатов образовательного процесса, организации мониторинга образовательной деятельности.
5. Исследовать и выявить педагогические возможности информационных технологий как средства оптимизации управления учебной деятельностью студентов в период их профессионального становления в условиях фундаментальной и личностно-ориентированной подготовки.
6. Раскрыть сущностные характеристики и обосновать целесообразность предлагаемой инновационной технологии построения автоматизированных обучающих систем; дать рекомендации по их проектированию и практическому использованию с целью управления образовательным процессом и обеспечения его качества.
7. Показать развивающий потенциал новых информационных технологий обучения на основе теоретического анализа содержания предметной области и обосновать возможность их использования как инструмента для проектирования технологий обучения будущих инженерно-технических работников, основываясь на структурно-функциональных свойствах и междисциплинарных связях.
8. Разработать технологию обучения с учетом личностно-ориентированного подхода и методом математического моделирования подтвердить, что она содействует профессиональному становлению студентов.
9. Экспериментально подтвердить возможности использования разработанной технологии обучения в преподавании смежных дисциплин на примере дисциплины предметного блока и экспериментально подтвердить ее эффективность для профессиональной подготовки студентов.
10. Предложить инновационный способ создания и освоения предлагаемой технологии обучения в виде педагогического инжиниринга. Теоретико-методологической базой исследования являются:
• философские, социологические, педагогические, психологические идеи о роли общего и профессионального образования, его влиянии на становление человека в современном мире и развитие общества (Н.Г. Алексеев, С.Г. Вершловский, О.Е. Лебедев, Н.Д. Никандров, Л.А. Регуш, В.Д. Шадриков, В.В. Шапкин, В.А. Якунин и др.);
• концептуальные подходы, раскрывающие особенности современного высшего профессионального образования (Г.А. Бордовский, И.С. Батракова, Н.Ф. Радионова, В.А. Сластенин, Н.Л. Стефанова, А.П. Тряпицына, Н.В. Че-калева);
• исследования, раскрывающие сущность педагогических технологий (АЛ. Беляева, В.П. Беспалько, А.А. Вербицкий, П. Я. Гальперин, Б.С. Гершун-ский, В.В. Гузеев, В.А. Извозчиков, М.В. Кларин, А. Г. Молибога, Т.С. Назарова, Н.К. Сергеев, М.Н. Скаткин, Н.Ф. Талызина, П. Н. Третьяков, М.А. Чошанов, Т.И. Шамова, П. Юцивячене, Ю.Ф. Янушкевич);
• исследования по диагностике в когнитивной и аффективной областях (Б.Г. Ананьев, А. Анастази, P.M. Грановская, А.А.Крылов, С.А. Маничев, М.К. Тутушкина, В.А. Якунин);
• работы, посвященные методологическим основам проектирования и прогнозирования путей развития образовательных систем разного вида (Е.С. Заир-Бек, В.Ю. Кричевский, В.Е. Радионов, В.Г. Разумовский, И.И. Соколова, Н.Р. Юсуфбекова);
• исследования в области квалитологии и квалиметрии образования (В.С.Аванесов, И.Г. Галямина, К. Ингенкамп, В.А. Кальней, В.И. Прокоп-цов, B.C. Решетько, Г.П. Савельева, Н.А. Селезнева, А.И. Субетто, А.О. Та-тур, СЮ. Трапицын, М.Б. Челышкова, И.Ф. Шишкин, СЕ. Шишов).
Логика и основные этапы исследования Исследование, базируясь на основных принципах дидактики высшей технической школы, имело следующую логику:
• Определение и обоснование направлений исследования, основных целей и конкретных задач, формирование гипотезы.
• Реализация плана исследований, который включал в себя предварительный, теоретический и экспериментальный этапы:
1. Предварительный этап (1991 - 1994 г.г.) решал следующие задачи:
• изучение литературы по проблематике исследования;
• изучение философско-методологических, педагогических и психологических аспектов проблемы;
• анализ передового опыта отечественных и зарубежных технических вузов по проблеме совершенствования профессионального образования студентов;
• анализ собственного педагогического опыта по профессиональной подготовке магистров, инженеров и бакалавров.
2. Теоретический этап исследования (1995 - 1999 г.г.) включал:
• теоретическое обоснование необходимости и целесообразности использования информационно-педагогических технологий обучения для профессиональной подготовки студентов технического вуза;
• создание и совершенствование компьютерной системы диагностирования результатов образовательной деятельности;
• разработку информационной модели образовательного процесса, выявление и обоснование целесообразности модульного принципа его построения;
• разработку информационных технологий и программно-методического обеспечения образовательного процесса, реализующих принятую модель профессиональной подготовки студентов;
• разработку критериев структурного, статистического и семантического анализа содержания учебных дисциплин;
• создание инновационного средства (педагогического инжиниринга) информационных технологий обучения;
• разработку концепции предлагаемых технологий обучения, выявление условий их успешной реализации и критериев эффективного применения;
• разработку программных продуктов как необходимой составной части новых информационных технологий обучения.
3. Экспериментальный этап (1995-2004 г.г.) включал подготовку, проведение,
математическую обработку и анализ результатов опытно-экспериментальной работы по теме исследования.
Методами исследования явились: теоретический анализ в области высшего технического образования; математическое моделирование образовательных систем, прогнозирование направления их развития; анализ продуктов профессиональной деятельности преподавателей и студентов высшей школы; педагогический эксперимент по апробации новых информационных технологий, в ходе которого применялись методы наблюдения, педагогических изме рений и диагностирования; количественный и качественный анализ эмпирических данных, полученных в ходе исследования. В качестве частных методов использовались: опрос, анкетирование, тестирование, анализ документальных материалов.
База исследования: Опытно-экспериментальная работа и апробация разработанного программно-методического обеспечения проводились на базе образовательных учреждений: Санкт-Петербургский? государственный политехнический университет (факультеты механико-машиностроительный, энергомашиностроительный, технологии и исследования материалов, радиофизический, электромеханический); Санкт-Петербургский государственный морской университет, Петербургский государственный университет путей сообщения, Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет,- Санкт-Петербургский государственный университет экономики и финансов, Санкт-Петербургский гуманитарный университет профсоюзов, Военно-инженерный космический университет, Военный университет связи, Центр педагогической информации Санкт-Петербурга, Комитет по образованию администрации Санкт-Петербурга.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Построение образовательных систем на принципах гарантий качества образования требует реорганизации сложившейся структуры образовательного процесса в системе высшего профессионального образования.
2. Основу педагогической системы качества вуза должна составлять информационная среда, отражающая результаты мониторинга образовательной: деятельности и содержащая развитые средства диагностирования учебных достижений в когнитивной и аффективной областях, систему управления образовательной деятельностью.
С учётом потребности в создании большого количества тестов учебных достижений существует объективная необходимость разработки методики экспресс-анализа их диагностических свойств, надёжности и валидности. Надёжность теста оценивается с помощью корреляции результатов выполне ния тестовых заданий, достоверность результатов прохождения тестирования подтверждается с помощью статистических оценок апостериорных вероятностей системы диагнозов и её энтропии.
4. Квалиметрические инструментальные средства, разработанные в ходе настоящего диссертационного исследования, позволяют на качественно новом уровне подойти к проектированию обучающих систем, основанных на последних достижениях в области информационных технологий (элементы искусственного интеллекта, мультимедиа, технологии баз данных и др.).
5. Созданное программно-методическое обеспечение личностно-ориентированного, нормативно-ориентированного и критериально-ориентированного тестирования с встроенными системами психологического диагностирования и анкетирования является эффективным инструментальным средством для индивидуализации обучения.
6. Предложенные программно-методические инструментальные средства позволяют проектировать обучающие системы с использованием современных информационно-педагогических технологий, удовлетворяющих модульному принципу построения и заданным критериям качества.
7. Предложена структура дидактического модуля и критерии, позволяющие оценивать его семантическое и информационное наполнение на основе кон-тентного анализа тестовых заданий модуля.
8. Информационно-педагогические технологии представляют собой один из видов инновационных технологий, в которой сочетаются: ориентация на междисциплинарную подготовку, отражение специфики многовариантной профессиональной деятельности, одновременное управление и самоорганизация обучаемых на основе рефлексии. Эти технологии опираются на потребности, мотивы, индивидуальные возможности обучаемых и предполагают диалог, сотворчество, оперативное диагностирование личностного развития студентов, ориентированных на развитие их профессиональных умений.
9. Эффективность использования информационно-педагогических технологий определяется с позиций повышения уровня готовности студентов к профессиональной деятельности и характеризуется такими показателями как развитие способности к формированию нового знания, к рефлексии, к многовариантному решению задач, к проектированию своей профессиональной деятельности и умению вступать во взаимодействие с профессиональной средой.
10.Экспериментально подтверждено, что профессиональное становление будущего специалиста с использованием информационно-педагогических технологий является успешным при выполнении условий:
• содержание обучения базируется на наукоёмких технологиях;
• используются методы искусственного интеллекта и интеллектуальных систем обучения;
• учебные задачи формируются в контексте профессиональных проблем;
• учащиеся побуждаются к саморазвивающейся учебной деятельности;
• используется многообразие методов и форм обучения, соответствующих
е
содержанию и логике образовательного процесса. Научная новизна и теоретическая значимость характеризуется следующими результатами:
1. Предложена технология построения системы целеполагания и формирования диагностических материалов на основе декомпозиции целей профессиональной деятельности и контентного анализа учебного материала дисциплин.
2. Уточнен понятийный аппарат теории и методики профессионального образования (информационно-педагогические технологии, адаптивное педагогическое взаимодействие, технология обучения с учетом жизненного цикла интеллектуальных систем, резонансное педагогическое управляющее воздействие и т.д.).
3. Сформулированы основополагающие принципы, положенные в основу методов диагностического обследования: системности, целенаправленности, научной обоснованности, объективности, конфиденциальности.
4. Разработана система компьютерного диагностирования и оценки качества средств диагностирования студентов.
5. Разработаны теоретические принципы реализации личностно-ориентированного подхода на основе использования информационных технологий обучения, включающие раскрытие сущности, структуры, функций и ценностей для профессиональной подготовки студентов технического вуза.
6. Определены структура и содержание комплексной инновационной технологии обучения, сущность которой состоит в использовании модульного принципа с опорой на широкое использование активных методов обучения и адаптивных технологий, встроенных инструментальных средств контент-ного анализа учебного материала, систем педагогической и психологической диагностики и анкетирования.
7. Предложено инновационное средство в виде инжиниринга создания информационно-педагогической технологии, в основе которого комплексная последовательность взаимосвязанных действий преподавателей и эксперта по их созданию, освоению и распространению.
Практическая значимость исследования заключается в том, что его результаты создают предпосылки для научного обеспечения внутривузовской педагогической системы управления качеством высшего профессионального образования. Разработаны и эмпирически апробированы организационно-педагогические условия внедрения современных образовательных технологий в практику высшей профессиональной школы.
В результате: • разработан комплекс программно-методического обеспечения системы непрерывного и массового мониторинга учебных достижений и психологи ческого обследования учащихся, реализующий личностно-ориентированный подход в обучении;
• разработана и апробирована информационная технология обучения студентов, характерными чертами которой являются индивидуально-личностное развитие учащихся, свобода выбора содержания и способов учения;
• создано программно-методическое обеспечение автоматизированных учебных курсов «Надёжность технологических систем», «Виртуальный лабораторный практикум по курсу деталей машин», «Компьютерные технологии в науке, технике и образовании», основанных на предлагаемом подходе к обучению и готовых к внедрению в технические вузы;
• создан комплекс проблехмно-поисковых заданий для выполнения практических, лабораторных, курсовых и дипломных работ в соответствии с разработанным обновленным содержанием курсов «Надёжность технологических систем», «Компьютерные технологии в науке, технике и образовании» для студентов машиностроительных специальностей технических вузов;
• предложена технология педагогического инжиниринга разработки новых информационных технологий обучения, которая может быть использована для создания и воспроизведения другими преподавателями, подразделениями университета и другими вузами.
Апробация осуществлялась автором в процессе работы с преподавателями различных вузов, учителями школ и методистами отдела народного образования различных районов Санкт-Петербурга.
Полученные в ходе выполнения 1-го и 2-го этапов диссертационного исследования результаты (2001-2002 г.) использованы в НИР «Создание типовой системы Интернет-тестирования», выполнявшейся в соответствии с Научно-технической программой Минобразования России «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования» /подпрофамма «Информационные технологии в образова ний», раздел «Информатизация процессов обучения в системе общего и профессионального образования, повышения квалификации и переподготовки кадров, разработка педагогико-эргономических аспектов информационных технологий», код проекта № 4.1.4.(43.1).184.10/.
Теоретические положения обсуждались на международных, всероссийских, межрегиональных, межвузовских конференциях: Межвузовская научно-практическая конференция «Новые информационные технологии обучения в высшей школе», Рязань, 1993 г.; Межвузовская научно-практическая конференция «Эффективность информационных технологий обучения в высшей школе», Новороссийск, 1994 г., III Всероссийская научно-техническая конференция «Фундаментальные исследования в технических университетах», СПб, 1999 г.; Международная научно-практическая конференция «Интеллектуальные технологии и дистанционное обучение на рубеже XXI в.», СПб, 1999 г., Международная конференция «Интернет. Общество. Личность. Новые информационно-педагогические технологии» 2000 г., VII Международная научно-методическая конференция «Высокие интеллектуальные технологии образования и науки», СПб, 2000 г.; 6-я Международная конференция «Современные технологии обучения», СПб, 2000 г.; 19-я международная конференция «Школьная информатика и проблемы устойчивого развития», СПб, 2000 г., Научно-методологическая конференция «Эдукология: природа, проблемы, пути и методы её решения» (6 сессия), СПб, 2000 г.; Международный семинар «Открытое дистанционное обучение», СПб, 2000 г., VII Международная конференция «Современные технологии обучения», СПб, 2001 г., Международная научно-практическая конференция «Формирование профессиональной культуры специалистов XXI века в техническом университете», СПб, 2001 г.; X .международная конференция «Современные технологии обучения», СПб, 2004 г. и др.
Внедрение результатов осуществлено в период 1993 - 2003 г. Опытно-экспериментальная работа и апробация разработанного программно-методического обеспечения проводились на базе следующих государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования:
«Санкт-Петербургский государственный технический университет» (факультеты механико-машиностроительный, энергомашиностроительный, технологии и исследования материалов, радиофизический, электромеханический); «Санкт-Петербургский государственный морской университет», «Петербургский государственный университет путей сообщения», «Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет», «Санкт-Петербургский государственный университет экономики и финансов», а также «Санкт-Петербургский гуманитарный университет профсоюзов», «Военный университет связи», Центр педагогической информации Санкт-Петербурга, Комитет по образованию администрации Санкт-Петербурга. Разработанные программно-методические комплексы депонированы НИИ Высшего Образования для использования в учебном процессе вузов РФ
Достоверность и обоснованность научных положений и выводов исследования обеспечены согласованностью его основных результатов с тенденциями развития системы высшего профессионально-технического образования, обоснованностью выбранных методологических позиций; непротиворечивостью логических рассуждений, осуществлявшихся в ходе теоретического анализа проблемы; применением комплекса методов, адекватных решаемой проблеме; длительным характером и положительными результатами опытно-экспериментальной работы, её широкой и длительной апробацией в условиях конкретных образовательных систем региона. Точность теоретических посылок и выводов подтверждена методом математического моделирования, который позволил: выявить главные факторы, влияющие на качество профессиональной подготовки студентов; обосновать целесообразность применения информационно-педагогических технологий как средства развития требуемых профессиональных качеств будущего специалиста. Кроме того, метод математического моделирования позволил выявить факторы, влияющие на рациональную организацию профессиональной подготовки с использованием информационно-педагогических технологий.
Публикации по работе. Всего автором опубликовано 66 работ. Из них 30 публикаций по теме диссертационной работы. Основное содержание диссертации изложено в монографии «Основы педагогической диагностики и мониторинг образовательной деятельности в техническом вузе».
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений; содержит 360 страниц, 45 таблиц, 59 рисунков; список литературы включает 354 наименования на русском и иностранном языках, ссылки на ресурсы Интернет. В работе имеется приложение, содержащее материалы внедрения результатов диссертационного исследования и таблицы с данными диагностического обследования.
Квалитология и квалиметрия образования
В законе Российской Федерации "О высшем и послевузовском профессиональном образовании" одним из приоритетных направлений образовательной политики является повышение качества подготовки выпускников и приведение его в соответствие с требованиями государственных образовательных стандартов. Отечественный и зарубежный опыт работы по созданию и совершенствованию образовательных систем позволил сформулировать ряд основополагающих требований к системе образования, в которых качество по праву занимает первое место: Современная категория качества является, наряду с большой общностью и абстрактностью, еще и очень емким понятием. Так, например, формулировка качества вообще, а не качества чего-либо конкретного, дана в работе /248/ в следующей редакции: «Качество есть объективная, существенная, относительно устойчивая внутренняя и внешняя определенность целостности предметов и явлений, а также специфических групп предметов, коллективов, систем, абстрактных представлений. Частными качественными показателями этих предметов ... являются их свойства, особые состояния, стадии, этапы и фазы развития». Здесь важно то, что в объем понятия качества включены не только свойства и не только «совокупность свойств, а и состояния, стадии, этапы и фазы развития объекта рассмотрения.
В другой редакции /333/: «Качество - это целостная характеристика функционального единства существенных свойств объекта, его внутренней и внешней определенности, относительной устойчивости, его отличия, а также сходства с другими объектами». Это также достаточно емкое определение качества. В нем дополнительно указывается на «сходства с другими объектами», что очень важно.
Трудности в осознании понятия качества образования связаны с тем, что качество являет собой динамическое понятие, к тому же использующееся как в абсолютном, так ив относительном смыслах, по-разному воспринимаемое различными сторонами, участвующими в образовательном процессе. Стремление использовать понятие качества в морально-этическом смысле обычно затрудняет или делает невозможными попытки управлением качеством, превращают его в понятие с незначительной практической ценностью.
Прикладными дисциплинами, основанными на достижениях квалитологии, являются: квалиметрия - учение о методах и средствах измерений качеств, а также управление качеством как совокупность «методов и видов деятельности оперативного харакгера, используемых для выполнения требований по качеству» /343/. Так как «Квалиметрия» и «Управление качеством» уже сформировались в виде относительно самостоятельных научных и учебных дисциплин, то и общая теория качества под названием «Квалитология» должна рассматриваться как самостоятельная, основная и фундаментальная дисциплина комплексной науки о качестве. В настоящее время выполнено большое количество углубленных исследований природы качеств, получены значительные результаты, которые позволяют сформулировать единую и общую теорию качества. Поэтому систематизация, научное объединение и обобщение имеющихся разрозненных сведений о разноплановой сущности и законах изменения качества - это важнейшая задача становления квалитологии как целостной науки о природе категории качества.
Несмотря на то, что смысл понятия качества изучается уже более двух тысячелетий, до сих пор имеет место отсутствие единого представления о сущности этой категории. Качеству приписываются разнообразные и, зачастую, противоположные значения. Категория качества является одной из наиболее противоречивых и сложных для всестороннего анализа, теоретических обобщений и практического использования. Категория - это наиболее общее понятие, т.е. понятие, относящееся ко всему, что есть в реальности. Эволюция категории «качество» приводила к следующим различным по смыслу понятиям /52/:
субстратное - относящееся к большим и наиболее значимым объектам бытия: огонь, вода, земля, воздух и т. п.;
предметное - выражающее сущность и значение предметов и их свойств;
системное - включающее в себя не только сущность и ее оценку, но и внутреннюю структурность, а также всевозможные связи с другими объектами;
функциональное - кроме смыслового содержания качество выражается через количественные показатели свойств;
интегральное - имеет целостный, обобщенный, интегральный характер, охватывающий все стороны, свойства, зависимости, факторы влияния и различные признаки объекта; всеобщее, всеобъемлющее или тотальное - это качество всех существующих
объектов как элементов единого для людей реального мира.
С другой стороны, качество первоначально рассматривалось как внешняя определенность объекта, как тождественное проявление его сущности. Считалось, что простая совокупность свойств объекта и есть его качество. Однако известно, что один и тот же объект в различных условиях проявляет (реализует) свои свойства неодинаково. Из этого факта не следует, что объект изменяет свое коренное качество, свою определенную сущность, в зависимости от условий его существования. Качество проявляется по-разному. Значит, в объем понятия (точнее, категории) качества необходимо включать как изменчивые проявления свойств, так и внутреннюю устойчивую природу объекта, его внутреннюю определенность. В качестве отражена внутренняя и внешняя определенность объекта в их взаимосвязи. Качество представляется и как интегральное, и как дифференциальное, системное (с ее взаимосвязанными элементами) понятие.
Оценка качества как степени ценности или полезности, является предметом изучения многих специальных наук, в том числе и аксиологии - теории ценностей. В этой теории раскрываются содержания основных категорий, которые выражают ту или иную ценность для человека. К таким категориям относятся, например, духовные ценности (этические, эстетические, социальные, нравственные и т.д.), а также материальные ценности (качество товаров и услуг, безопасность и эффективность техники и т.п.).
Одним из первых, кто попытался сформулировать и осмыслить содержание понятия качества был греческий философ Аристотель (384 - 322 гг. до н. э.). Созданную им философию, Аристотель разделял на три области:
теоретическую - о бытии и частях бытия, о причинах и началах, называя её
«первой философией»;
практическую - о деятельности человека;
поэтическую - педагогика, этика, эстетика, политика и т. д. Заметим, что изначально педагогика не относилась к области знаний, в которой рассматривалось и изучалось понятие качества. В своих трактатах, посвященных «первой философии», в частности в трактате «Категории» Аристотель дал, две формулировки категории качества /13/: обобщающую, относящуюся к тому или иному предмету в целом, и частную, характеризующую качество со стороны его свойств или того или иного свойства. Здесь качеством он называет «состояние сущностей, находящихся в движении» и поясняет, что «... о сходном и несходном говорится только по отношению к качествам. В самом деле, один предмет не является сходным с другим со стороны чего-либо другого, кроме как поскольку он дается качественно определенным: поэтому отличительным признаком качества можно считать то обстоятельство, что о сходном и несходном говорится лишь в применении к нему», т. е. к качеству. Качество при этом выступает как объективная, реальная сущность чего-либо, познаваемая в сопоставлении с себе подобным. Частное определение качества содержится в следующих рассуждениях Аристотеля: «Качеством, с одной стороны, называется видовое отличие сущности как, например, человек есть некоторое качественно определенное животное; потому что животное двуногое, а конь - четвероногое; и круг- некоторая качественно определенная фигура, ибо это фигура без углов, так что началом является относящееся к сущности видовое отличие». Примерами видовых отличий Аристотель называет, например, теплоту и холодность, белизну и черноту, тяжесть и легкость.
Со временем эта вторая трактовка была уточнена и в результате была заменена понятием «свойство». Действительно, «видовое отличие сущности» без знания самой сущности не может характеризовать качество, как в примере Аристотеля, ни человека, ни лошади; ни холодного, ни горячего предметов; ни белого, ни черного; ни тяжелого, ни легкого и т. п. Здесь указаны-только отдельные свойства объектов, а не совокупное представление об их качестве.
В своих трактатах Аристотель вводит ещё одно понимание качества, считая возможным употребление этого понятия «... по отношению к хорошему и дурному образу действий». Сюда же он относит не только дурное и хорошее, а также полезное и вредное и т. д. При этом качество приобретает субъективно-оценочный характер. Со временем эта трактовка качества стала преобладающей, что являлось следствием всеобщего трактования понятия качества как чего-то полезного, хорошего для человека и которое можно использовать. Полезность, имеющая социально-личностную значимость, в наше время оценивается потребительной стоимостью, а последняя связана с ценой товара или услуги. Так эта общефилософская трактовка категории качества постепенно получила еще и социально-экономический аспект.
Таксономические показатели педагогического тестирования
Как отмечалось выше, цель диагностирования - сопоставление реального состояния объекта диагностики с некоторым эталоном, который может (должен) быть определён и описан в системе диагностических признаков до проведения тестирования и фактически должен являться целью обучения.
Успешность достижения цели (конечного состояния) прямо зависит от знания основных промежуточных состояний и их последовательности. Следовательно, программа управления качеством должна обеспечить прохождение формируемых видов ментальной (познавательной) деятельности обучаемых через основные качественные этапы процесса обучения. При этом необходимо четкое представление о функциональной роли каждого этапа в процессе усвоения знаний. А для этого, в свою очередь, необходим анализ содержательной информации, предлагаемой обучаемым для усвоения, то есть количественное измерение и качественное описание содержания учебного материала. При реализации этой достаточно очевидной идеи обычно сталкиваются с проблемой определения способа однозначного и определённого перевода результатов обучения на язык действий, выполняемых в ходе тестирования. Эта проблема решаются двумя основными путями:
построением четкой системы целей, внутри которой выделены их категории и последовательные уровни (иерархия), - такие системы получили название педагогических таксономии (от греч. га ит - расположение по порядку и vouoo - закон);
построением системы диагностических признаков, позволяющих адекватно и достоверно диагностировать достижение выделенного таксономического уровня.
Таксономия обозначает такую классификацию и систематизацию объектов, которая построена на основе их естественной взаимосвязи и использует для описания объектов категории, расположенные последовательно, по нарастающей сложности, т.е. по иерархии.
Впервые задача построения такой схемы педагогических целей была поставлена в США. После окончания второй мировой войны группа педагогов и психологов, входивших в Комитет по приему экзаменов в колледже под руководством Б. Блума, провела исследование с тем, чтобы разработать общие способы и правила четкой формулировки и упорядочения педагогических целей. В 1956 г. вышла в свет первая часть «Таксономии», содержавшая описание целей в познавательной (когнитивной) области. Эта система целей получила широкую международную известность. Ее используют при планировании обучения и оценке его результатов, она служит надежным инструментом при опытной проверке новых курсов. В последующие годы Д. Кратволем и другими учеными была создана вторая часть «Таксономии» (в аффективной или эмоционально-ценностной области). В дальнейшем продолжалась разработка и уточнение таксономии педагогических целей, были созданы несколько вариантов когнитивных, психомоторных, а также аффективная и операционно-деятельностная таксономии. Когнитивные цели легче объективизировать, представить в виде образцов деятельности. Поэтому, хотя таксономия аффективных целей применяется в педагогической диагностике, собственно технологические разработки ведутся для целей другого типа - прежде всего когнитивных.
В-когнитивную (познавательную) область, входят целш от запоминания! и воспроизведения изученного материала до решения?проблем, в ходе которого необходимо переосмыслить имеющиеся знания; строить их новые сочетания с предварительно изученными идеями; методами, процедурами (способами действий), включая создание нового. Сюда относится большинство целей обучения; выдвигаемых в программах, учебниках и решаемых в повседневной педагогической практике. Использование четкой, упорядоченной; иерархической классификации целей важно, прежде всего, по следующим причинам: концентрация усилия на главном;:пользуясь таксономией; преподаватель не только выделяет и конструирует цели,, но и упорядочивает их, определяя первоочередные задачи, порядок и перспективы дальнейшей работы;
-- ясность и гласность в совместной работе преподавателя и студентов; кон кретные учебные цели дают преподавателю возможность разъяснить студентам ориентиры в их общей учебной работе, обсудить их, сделать ясными для понимания;
создание эталонов оценки результатов і обучения; обращение к четким формулировкам целей, которые выражены; через результаты деятельности, поддается более надежной и объективной оценке.
Таксономические модели относятся к так называемым классификационным моделям, которые подразделяются? на : модели логических классификаций (подобно библиотечной! классификации: УДК) и? модели численной: таксономии (кластер-анализ, метод: главных: компонент и др.). Их характерной: особенностью» является;то, что они описывают наблюдаемые явления вне причинно-следственных связей. Последнее обстоятельство и делает их наиболее удобными для использования: предпосылки: предельно просты, наблюдаемые переменные не делятся на зависимые и независимые, они лишь специфицируются (перечисляются) и для них задается некая метрика. Процедура классифицирования? при этом ограничивается поиском иерархиизтаксоновв императивно заданной метрике.
На сегодняшний день существуют большое число таксономии; Рассмотрим основные категории учебных целей и примеры обобщённых типов учебной? деятельности; выраженных через деятельность обучаемых для некоторых существующих в настоящее времятаксономий.
ВіП. Беспалько /30/ выделяет следующие уровни: узнавание и различение, репродуктивный, продуктивный, творческий или в более поздней редакции /31/: ученический, алгоритмический, эвристический, творческий.
Система Б. Блума в когнитивной области также является довольно распространенной. В; ней? выделяются следующие уровни:: узнавание и различение, понимание, применение, анализ, синтез, оценка.
В:П. Симонов /241/ выделяет следующие пять уровней или степеней обу-ченности: различение, запоминание, понимание, элементарные умение и навыки, перенос.
Таксономические уровни«с одной і стороны; выступают в качестве когнитивных целей:обучения; с другой?- являются предметом диагностики. Формулировка тестовых заданий должна: соответствовать диагностируемому уровню владения І учебным материалом. Форма; и содержание диагностических признаков в виде тестовых заданий?должно соответствовать возможностям обучаемого (тестируемого) на; данном: уровне владения: учебным материалом, поэтому раскрытие этих категорий, связанных с уровнями усвоения, должно быть рассмотрено более детально.
Вопросами определения количества! и і вида информации? в І процессе обучения? занимается? когнитивная психология; пршэтом: процесс познания: рассматривается как результат взаимодействия трёх основных составляющих: приобретения; структурирования и оперирования информацией. Для понимания сущности психологических процессов: необходимо представлять этапы прохождения информации в сознании человека, факторы, влияющие на познавательные процессы, то каким образом можно повысить эффективность обучения, воздействуя на внутренние механизмы обработки информации; Информационная модель познавательного процесса позволяет выделить ряд факторов, рассматриваемых ниже.
Познание окружающего мира»человеком осуществляется при; помощи органов чувств: осязание, обоняние, зрение, слух, вкус, то есть изначально нашш знанияіимеют чувственную природу. Стимулы.достаточно высокой; интенсивности активизируют чувственные рецепторы.
Ощущение относится к первоначальному познавательному опыту, связанному с воздействием стимулов на органы чувств человека. Под восприятием понимается;способность.человека обнаруживать и интерпретировать с участием; высших когнитивных механизмов сенсорные стимулы (слуховые, осязательные, зрительные и др.). Сохранение и интерпретация сенсорных стимулов осуществляется г человеком в его кратковременной памяти небольшого объёма, называемой иконической памятью.
Воображение - это представление мысленного образа объекта изучения, в ходе которого для; этого объекта выделяются; его значимые и существенные признаки. Одновременно осуществляется І компиляции мысленного образа в вербальную информацию;
Внимание можно определить как сосредоточение умственных усилий на сенсорных операциях. Чтобы акцентировать внимание на- определённой информации;- необходимо выделить в неш существенные, значимые признаки. Кроме того, процесс обучения?в особенности с использованием информационных технологий: требует, чтобы при наличии конкретного структурированного потока информации," обучаемый не отслеживал и не выстраивал другой, не связанный с первым поток информации.1 Внимание относится с числу важнейших факторов качества обучения. Значительное влияние на внимание оказывает возбуждение (побуждение), которое: поддерживает способность, обучаемых к поддержанию сенсорных сигналов в; активном; состоянии. Повышение уровня возбуждения до определённого уровня сопровождается улучшением внимания, после чего внимание начинает ухудшаться. Канеман /320/ предположил, что есть общее ограничение на способности человека выполнять умственную работу, связываемое им с ограниченностью распределяемых ресурсов сознания. Согласно этой теории, некоторые виды обработки информации начинаются сразу после её поступления, а другие требуют некоторого волевого усилия в виде повышенного внимания: Воля понимается как способность к совершению сознательных целенаправленных действий и поступков, осуществление которых связано с преодолением: трудностей. Наличие познавательного интереса способно вызывать активизацию внимания и возбуждения в процессе обучения.
Распознавание представляет собой информационный процесс обработки сложных сочетаний сенсорных стимулов, каждый из которых вносит свои ощущения, в результате чего формируется образ и происходит процесс концептуально-зависимой обработки.
Память — способность за счёт концентрации сознания мысленно охватить в ясной и отчётливой форме нечто, в чём видится одновременно несколько возможных объектов или направлений мысли. При этом происходит отвлечение от одних объектов, чтобы эффективно работать с другими. Талвиг /344/ предложил выделить три вида сознания» у человека (автоноэтичное, наэтичное и ана-этичное), которым соответствуют три вида памяти (соответственно эпизодическая, семантическая? и процедурная); Эпизодическая? память связана с запоминанием личнопережитых событий; семантическая?- с представлением об окружающем мире, а процедурная - с приобретением, сохранением и применением умений и навыков. Врач Поль Брок в 1869 г. открыл, что закон симметрии тела человека не применим к работе мозга. При изучении процессов мозговойщея-тельности в дальнейшем было установлено, что у человека могут в разной степени развития могут быть два типа сознания: левополушарное - для речевых и; логических функций; и правополушарное — для пространственных и: образных функций. Орнштейн /331/ показал, что неодинаковым; развитием двух полушарий мозга можно объяснить ряд фундаментальных интеллектуальных различий между индивидуумами: одни люди склонны к вербальной и логической обработке информации, другие - к образному мышлению, к интуиции. Им же введен термин «инсаит», который означает внезапное озарение, мгновенное нахождение решения проблемы. Установлено также, что для обоих механизмов деятельности мозга характерным свойством является офаниченная пропускная способность.
Инновационная технология разработки компьютерных обучающих программ
Педагогические информационные технологии представляют собой системный метод интеграции идеальных и материальных средств, используемых в педагогической деятельности; для; хранения, обработки, передачи,. распространения-информации и преобразования способов её представления в соответствии с закономерностями функционирования т. развития! информационно-образовательного пространства. Разработка этих технологий ведётся; в соответствии со следующими системными принципами:
принцип целостности технологии, реализующей дидактические функции;:
принципвоспроизводимости технологиив конкретной образовательной! среде и реализующий достижение поставленных педагогических целей;
принцип? нелинейности структуры и приоритетности І тех факторов; которые оказывают непосредственное влияние на механизмы самоорганизации? и саморегуляции учебного процесса;
принцип? потенциальной избыточности учебнойї информации; создающий! предпосылки и условия для формирования обобщённых знаний.
В Ї настоящее время; выделяют и различают три;основных направления развития информационных технологий; К первому направлению относят программные, технические средства вычислительной техники и: информационных сетей. Ко второму направлению относятся информационные технологии, т.е. модели, методы, средства организации и автоматизации информационных процессов. Третье направление изучает проблемы использования информационных технологийдля решения задач по обработке информации в различных сферах человеческой деятельности. Можно выделить также две тенденции в формировании; информационных технологий, связанных с переоценкой? самого факта потребления, хранения и преобразования информации. Первая ограничивается социальной сферой (НИР, обмен научно-исследовательской информацией, документооборот и др.), а вторая рассматривает информационные технологии как комплексное научное и технологическое направление; в рамках которого изучаются важнейшие методологические проблемы разработки информационных систем, а также их роль в жизни информационного общества. К информационным ресурсам общества относят научные теории и открытия, патенты и изобретения, экономико-математические модели, научно-технические разработки, технологические процессы, включающие весь накопленный духовный потенциал и определяющие интеллектуальную мощь современного государства. Информационные ресурсы по своей значимости сопоставимы с такими ресурсами общества как материальные или; энергетические. По одному из определений /330/ информационные ресурсы представляют собой сведения, получаемые и накапливаемые в процессе развития науки и практической деятельности людей, используемые в общественном производстве и управлении.
Содержание понятия і «информационные технологии» является динамично развивающимся и отражающим уровень развития программного и технического обеспечения ЭВММЗ документах Юнеско/190/ отмечается: «Техника - это только инструмент, и эффективность его использования в образовательной среде определяется в первую очередь знаниями, навыками и приверженностью преподавателя своему делу». На II Международном конгрессе Юнеско (Москва, 1996) обсуждались достижения в области информатики и её влияние на образование, педагогические аспекты применения различных технологий; в системах образования, проблемы повышения эффективности использования новых образовательных технологий, вопросы политики и возможности международного сотрудничества в области использования новых информационно-педагогических технологий. В представленных докладах было рассмотрено, как технологии влияют на познавательный процесс, каково влияние Интернета на среду и содержание обучения; выработаны эффективные стратегии применения новых образовательных технологий в рамках национальных образовательных стандартов. Отмечено появление трёх важных направлений в развитии информационных технологий: использование интерактивности в обучающих программах, переход к использованию мультимедийных технологий и широким использованием телематики, открывающей доступ к образовательным мультимедийным информационным ресурсам;
Использование новых информационных образовательных технологий с одной стороны способно повысить эффективность образовательного процесса, с другой - является средством для мотивации обучаемых, средством развития у них новых знаний, умений и навыков через открытия, совершаемые в мультимедиа и в когнитивных средах со свободным изложением материала. При этом возникает сильная мотивационная сторона, а также высокий уровень эмоциональной стороны процесса обучения:
В общем случае компьютерный обучающий; комплекс состоит из совокупности информационных и мультимедийных файлов и некоторой управляющей среды, называемой управляющей- программой. Наличие управляющей программы является необходимым условием? обеспечения возможности интеграции компьютерных технологий непосредственно в процесс обучения. Назначением управляющей программы является вызов в произвольном порядке (или; в требуемой:последовательности) необходимых файлов и отображение на экране монитора получаемой информации & в текстовой, графической; анимационной; звуковой или видеоформе. Последовательность вызова определяется; пользователем в соответствии со сценарием учебного процесса. Кроме того, такая среда должна содержать развитые средства когнитивной и аффективной диагностики, должна обеспечивать учащегося методическими материалами, а также иметь систему учета учебных достижений и текущей успеваемости по любому из изучаемых предметов. В простейшем случае функции управляющей среды могут выполняться стандартной операционной системой. При этом пользователь обращается к необходимым файлам в определённой последовательности с использованием; браузеров, например, .Windows Explore или Internet Explorer. При такой организации эффективность использования информационных технологий существенно снижается:
Особенностью современного этапа развития новых информационных технологий является интеграция России в мировую информационную систему на основе обеспечения доступа к международным банкамданных в области образования, науки, промышленности и культуры. Глобальная сеть Интернет позволяет передавать и использовать гипертекстовую информацию и мультиме диа. Гипертекстовые документы- в компьютерных обучающих программах применяются при разработке справочных и обучающих систем, систем коллективного обсуждения и принятия решений, систем ведения электронной документации и диагностики. Гипертекстовые технологии привели к созданию новых средств учебного назначения: электронных книг, электронных энциклопедий. Гипертекстовый документ имеет гиперссылки; на другие документы или другие фрагменты данного документа, что позволяет читателю просматривать документ в интересующей его последовательности. Гиперссылки могут адресоваться к мультимедийным файлам (изображения, звук, анимации, видеофрагменты и др.). Мультимедийные средства обучения5 по своей природе интерактивны, способны в существенной мере активизировать процесс обучения, однако следует также иметь ввиду проблемы, связанные с использованием средств; мультимедиа и- сетевых решений: Достаточно привести следующие несложные подсчёты: длявывода на: экран; одного кадра с разрешением экрана 1024 х 768 пикселей (наиболее распространённое в настоящее время разрешение) и с глубиной цвета; 24 бита на? пиксель, необходимо? для? передачи 1024 х 768 х 24 = 18874368 бит, т.е. приблизительно 19 млн. бит на кадр. При частоте кадров видеосигнала 25 гц требуется 19 х 25 = 475 мегабит в секунду или около 60 мегабайт в секунду. Лекция продолжительностью 90 минут (или 5400 секунд) вместит 5400 х 60= 324000 мегабайт. При использовании обычных модемов с максимальной скоростью передачи данных по телефонным линиям 55600 бит в секунду для «закачки» только одной видеолекции потребуется около 13 тысяч часов. При минимальной» стоимости часа работы в Интернете около 10 рублей стоимость такого «обучения» оказывается несопоставимой с временными и финансовыми возможностями рядового студента. Частично проблема решается (но не снимается!) при использовании: различных систем цифрового сжатия информации /11/ и сверхскоростных информационных магистралей. Для массового характера использования средств мультимедиа при решения задач обеспечения качества, компромиссным решением на текущий момент может быть использование носителей информации в виде CD или DVDi Последние способны вмещать в настоящее время до 9 гигабайт информации.
В основу функционирования предлагаемой управляющей среды заложен принципы минимально необходимой достаточности и наиболее экономичных решений: для обеспечения доступности массового применения там, где это возможно видео заменяется; анимацией, анимация - статичной графикой. Звуковые мультимедийные файлы с силу их небольшого объёма безусловно могут использоваться более широко.
Структура построения управляющей среды может иметь функциональный i или предметный характер /11/. Архитектура среды определяется особенностями содержания; конкретной дисциплины и индивидуальными представлениями автора разработки. В предлагаемой управляющей среде сделан выбор в пользу её предметного характера. Несмотря на то, что модификация управляющей программы в процессе эксплуатации обычно требует полной её перекомпиляции, а в некоторых случаях и дополнительной отладки, выбран? адаптивный принцип построения 5 программы, для? которого характерная возможность, изменения графического представления и свойств управляющей«диалоговой: среды і простым переключением; свойств объектов; среды путём установки свойства Visible в True/False. Помимо упрощения процесса создания интерфейса среды, современные системы визуального профаммирования существенно облегчают задачу формирования программного кода, обеспечивающего реализацию управляющих воздействий на компоненты интерфейса. Указанные выше возможности обеспечивает значительное количество различных систем визуального программирования: Microsoft Visual Basic, Borland CBuilder, Delphi, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual J++ и другие. Все они обеспечивают выполнение следующих основных этапов разработки программного обеспечения:
построение проекта программы;
проектирование визуального интерфейса;
установка начальных свойств элементов интерфейса;
обработка событий, связанных с управляющими элементами;
вывод в поля необходимой информации;
ввод текстовой информации;
отладка и компиляция программы;
изготовление дистрибутива программы.
К особенностям использования перечисленных выше систем визуального профаммирования следует отнести возможности установки создаваемых про-фаммных продуктов на различные вычислительные платформы, отличающимися операционными системами. К платформонезависимым визуальным системам относятся, например, Borland CBuilder и Microsoft Visual J++, про-фаммные продукты которых могут быть использованы в компьютерах, работающих под управлением любой операционной системы. Данное свойство обеспечивается тем, что исполнение профамм поручается виртуальной машине, размещённой внутри компьютера. При этом Java-профаммы не зависят от компьютерной платформы, на которой они исполняются. Создаваемые на языке Java профаммы компилируются в класс-файл, содержащий так называемый байт-код, который в свою очередь интерпретируется виртуальной машиной. Реализации виртуальной машины имеются практически для всех основных платформ. Этим обеспечивается полная переносимость профаммных продуктов, написанных на языке Java.
Java-про грам мы могут быть разделены на две группы:
приложения Java, предназначенные для автономной работы на компьютерах;
аплеты Java, предназначенные для исполнения в среде Internet. Приложения Java хранятся на локальных дисках компьютеров и вызываются
командами используемой операционной системы. Аплеты Java могут храниться как на локальных дисках компьютеров с любым видом операционной системы, так и на Web-сервере. В некотором;смысле язык Java можно назвать упрощенной версией языка C++, так как он сохраняет основной синтаксис языка C++, однако в нём отсутствуют некоторые функциональные возможности, связанные с тем, что в языке Java нет препроцессора, а, следовательно, и невозможно создать Exe-файл. Язык Java относится к динамическим языкам, в которых программные модули языка соединяются между собой не во время компиляции, а во время исполнения программы.
