Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ возможностей повышения качества подготовки офицеров мобилизационного резерва ВМФ 13
1.1. Анализ проблем подготовки офицеров мобилизационного резерва ВМФ 13
1.1.1. Анализ требований к Качеству подготовки офицеров мобилизационного резерва ВМФ 13
1.1.2. Анализ целей и программ подготовки офицеров запаса ВМФ на факультетах военного обучения гражданских ВУЗов 15
1.1.3. Анализ возможностей повышения качества подготовки офицеров запаса ВМФ на факультете военного обучения БГТУ 19
1.2. Анализ основных характеристик компьютерных обучающих систем (КОС) 22
1.2.1. Анализ архитектуры и основных технических возможностей современных КОС 22
1.2.2. Анализ эффективности использования компьютерных технологий обучения в реальном процессе подготовки офицеров запаса ВМФ 29
1.3. Анализ подходов к прогнозированию дидактической эффективности АОС 33
1.3.1. Взаимодействие обучающего, ЭВМ и обучаемых как объект проектирования 35
1.3.2. Анализ концепции дидактического проектировани* АУЗ 48
1.3.3. Анализ существующих методов решения задач дидактического проектирования АУЗ 55
Глава 2. Рациональная организация использования компьютерных технологий обучения для подготовки офицеров запаса ВМФ 70
2.1. Разработка классификации систем автоматизированного обучения (САО) 72
2.1.1. Обоснование подхода к структуризации принципов классификации систем автоматизированного обучения (САО) 72
2.1.2. Иерархическая классификация систем автоматизированного обучения (САО) 81
2.2. Способ оценки возможностей представления содержания обучения аппаратно-программными средствами КОС 92
2.2.1. Анализ основных требований современной информационной технологии к содержанию компьютерного обучения 92
2.2.2. Обоснование выбора унифицированного подхода к представлению содержания компьютерного обучения v 95з
2.2.3. Оценка возможностей представления содержания обучения аппаратно-программными средствами КОС 101
2.3. Априорная оценка дидактической эффективности использования
компьютерных технологий обучения для подготовки офицеров запаса ВМФ 108
2.3.1. Обоснование принципов априорной оценки эффективности использования КОС 108
2.3.2. Анализ проблем эффективного внедрения компьютерных технологий обучения в реальный процесс подготовки офицеров запаса ВМФ 115
2.3.3. Классификация учебных занятий по целесообразности использования компьютерных технологий обучения 121
Глава 3. Оценка достоверности результатов априорной оценки эффективности использования компьютерных технологий обучения для подготовки офицеров запаса ВМФ 131
3.1. Методические рекомендации по рациональному использованию компьютерных технологий обучения для подготовки офицеров запаса ВМФ 131
3.1.1. Логико-смысловая структура решения задачи рационального внедрения компьютерных технологий обучения в процесс изучения учебной дисциплины 131
3.1.2. Методические рекомендации по рациональному внедрению компьютерных технологий обучения в процесс изучения учебной дисциплины 135
3.2. Основные характеристики педагогического эксперимента по оценке достоверности результатов априорной оценки эффективности использования КОС 143
3.2.1. Цели и задачи педагогического эксперимента 143
3.2.2. Планирование педагогического эксперимента 148
3.2.3. Выбор критериев оценки качества и эффективности проведения занятий 157
3.2.4. Проведение педагогического эксперимента 159
3.3. Анализ и интерпретация результатов педагогического эксперимента 161
3.3.1. Оценка эффективности использования компьютерных технологий обучения при проведении различных видов учебных занятий 161
3.3.2. Анализ достоверности априорной оценки эффективности внедрения компьютерных технологий обучения по данным педагогического эксперимента ] 72
Заключение 186
Список использованной литературы 188
- Анализ требований к Качеству подготовки офицеров мобилизационного резерва ВМФ
- Обоснование подхода к структуризации принципов классификации систем автоматизированного обучения (САО)
- Методические рекомендации по рациональному использованию компьютерных технологий обучения для подготовки офицеров запаса ВМФ
Введение к работе
Программа совершенствования военного образования, разработанная МО РФ, определила ряд новых требований к качеству подготовки выпускников ВУЗов как офицеров запаса. Суть данных требований и претензии МО РФ к качеству подготовки офицеров запаса заключается в том, что "... нынешняя система подготовки офицеров запаса ориентирована на количественные, а не на качественные показатели, т.е. имеет вектор, диаметрально противоположный курсу военной реформы. 242 гражданских вуза ежегодно готовят избыточное количество офицеров запаса (более 60 тысяч человек) при совершенно недостаточном качестве их подготовки"[5]. Основные направления совершенствования подготовки офицеров запаса ВМФ были сформулированы ПС ВМФ, который отмечает слабую тактическую подготовку указанной категории офицеров при общем высоком уровне их технической подготовки. Реально существует проблема повышения уровня тактической подготовки офицеров запаса ВМФ до уровня, минимально обеспечивающего выполнение офицером запаса своих функциональных обязанностей на корабле без прохождения какой-либо дополнительной теоретической подготовки.
Сравнительный анализ целей и программ подготовки студентов на факультетах военного обучения (ФВО) гражданских ВУЗов (в частности БГТУ "Военмех" им. Д.Ф. Устинова) и курсантов ВВМУЗ выявил противоречие между военно-профессиональным предназначением офицеров, прошедших подготовку на ФВО гражданских ВУЗов, и объемом программ их тактической подготовки. Данное противоречие определяется общим профилем ВУЗа (БГТУ — подготовка инженерных кадров для предприятий ВПК, ВВМУЗ — подготовка офицерских кадров для ВМФ) и принципиально может быть разрешено только за счет снижения качества общеинженерной и специальной инженерной подготовки выпускников БГТУ или изменения профиля БГТУ как ВУЗа. Однако его влияние может быть снижено за счет повышения качества и эффективности обучения студентов на ФВО гражданских ВУЗов.
Процесс подготовки офицеров запаса ВМФ на ФВО БГТУ характеризуется наличием следующих противоречий:
— между возможностью обеспечения необходимого качества подготовки офицеров ВМФ только при условии практического освоения ими современных систем вооружения и военной техники и отсутствием возможности оснащения указанными и соответствующими им тренажерными системами военно-морских кафедр ФВО гражданских ВУЗов;
— между нормальной учебной нагрузкой преподавательского состава и резко повышенной средней затратой времени преподавателей на подготовку к проведению учебных за
нятий, связанной с необходимостью подготовки студентов по 9 различным военно-учетным специальностям;
— между необходимостью внедрения высоко эффективных современных методик обучения и чрезмерной интенсификацией деятельности профессорско-преподавательского состава при их практическом использовании в реальном учебном процессе.
Приведенные противоречия между организацией учебного процесса и требованиями к качеству проведения учебных занятий определяют острую необходимость внедрения на ФВО БГТУ компьютерных технологий обучения как единственного средства, способного кардинально разрешить весь комплекс указанных выше проблем повышения качества тактической подготовки офицеров запаса ВМФ.
Компьютерные технологии обучения реализуются в компьютерной предметно-ориентированной обучающей среде, основой которой является автоматизированная обучающая система (АОС). Проектирование автоматизированных учебных занятий (АУЗ) и их использование в реальном процессе обучения представляет собой специфическую предметную область, находящуюся на стыке таких научных дисциплин как педагогика, эргономика, психология, теория систем, теория проектирования, теория управления, теория информации, кибернетика (информатика) и т.д.
Свое внимание проблемам проектирования и компьютеризации образовательного процесса, разработки компьютерных технологий обучения уделяли многие видные ученые и педагоги России. В этой связи необходимо отметить имеющие непосредственное отношение к теме настоящего исследования известные работы докторов наук В.П. Беспалько, Н.Г. Винокуровой, В.И. Гинецинского, В.Г. Евграфова, Е.С. Заир-Бек, Е.С. Машбица, АН. Яєчникова.
Многолетний опыт разработки и использования АОС в реальном учебном процессе различных ВУЗов позволяет утверждать, что применение компьютерных технологий обучения само по себе не гарантирует повышение качества и эффективности обучения. Дидактическая эффективность АОС является результатом воздействия большого числа слабо формализованных факторов, к основным, из которых относятся: 1) формулировка учебных целей и связанная с ней организационная форма проведения АУЗ; 2) возможность адекватного представления содержания обучения средствами используемой базовой информационной технологии; 3) квалификация разработчика АУЗ в выборе адекватных методов, приемов и способов обучения; 4) совершенство инструментальных программных средств разработки и проведения АУЗ; 5) опыт разработчика АУЗ в выборе эффективных схем взаимодействия обучающего и ЭВМ в процессе проведения АУЗ; 6) квалификация разработчика в использовании инструментальных программных средств разработки сценария АУЗ.
В результате решение проблемы повышения качества и эффективности обучения офицеров запаса ВМФ на ФВО гражданских ВУЗов на основе рационального использования компьютерных технологий обучения сталкивается с необходимостью разрешения следующих противоречий (противоречия разработки и использования компьютерных технологий обучения):
— между необходимостью использования как диалектической, так и формальной логики для изложения и усвоения содержания обучения и ограниченными возможностями применения диалектической логики в рамках современной информационной технологии;
— между высокими техническими характеристиками аппаратно-программных средств современных КОС и отсутствием гарантий их дидактически эффективного применения в реальном процессе обучения;
— между прямой зависимостью дидактической эффективности компьютерных технологий обучения от приведенной выше совокупности факторов и отсутствием обоснованных с позиций педагогики методов учета этих факторов при проектировании АУЗ;
— между существованием теоретически обоснованной концепции дидактического проектирования АУЗ и отсутствием корректных методов ее практической реализации.
В соответствии с методологией психолого-педагогического проектирования АОС [15,16] при взаимодействии обучающего, ЭВМ и обучаемых в процессе обучения образуется система автоматизированного обучения (САО), включающая АОС и обучаемых. В свою очередь АОС включает обучающего и компьютерную обучающую систему (КОС), представленную аппаратно-программными средствами ЭВМ.
С системных позиций САО классифицируется как динамическая адаптивная полиэр-гатическая система, имеющая вариативную организационную и функциональную структуры и включающая ряд локальных эргатических (обучающий - ЭВМ, обучаемый - ЭВМ, обучающий - ЭВМ - ЭВМ - обучаемый), полиэргатических (обучающий - ЭВМ - группа систем "ЭВМ - обучаемый") и гуманоидных систем (обучающий - обучаемые, обучающий - обучаемый), состав и алгоритмы функционирования которых определяются целями взаимодействия их компонентов (целями обучения). Законы функционирования таких систем изучаются различными научными дисциплинами, к числу которых обычно относят теорию систем, эргономику, теорию управления, теорию информации, кибернетику (информатику), инженерную психологию и т.д. Однако единственной областью человеческих знаний, целенаправленно изучающей закономерности и принципы управления в целях повышения квалификаци онных характеристик объектов управлення в отношении решаемых ими задач, т.е. в целях обучения, является педагогическая наука. Решения по использованию аппаратно-программных средств АОС. которые принимаются на системотехническом уровне, являются лить технической реализацией тех или иных педагогических концепции и должны полностью соответствовать данным педагогики. Отсюда следует, что принципиальное разрешение приведенных выше противоречий является прерогативой педагогической науки и составляет часть общепедагогической проблемы разработки эффективных компьютерных технологий обучения.
Таким образом, актуальность диссертационного исследования определяется.
1) существованием общенаучной проблемы представления и преобразования человеческих знаний средствами современных информационных технологий,
2) существованием общепедагогической проблемы разработки дидактически эффективных технологий компьютерного обучения;
3) существованием общегосударственной проблемы повышения качества подготовки офицеров запаса на ФВО гражданских ВУЗов;
4) существованием противоречия между высокими техническими характеристиками аппаратно-программных средств современных КОС и отсутствием научно обоснованных методов априорной оценки дидактической эффективности их применения в реальном процессе обучения.
Основная гипотеза исследования в конструктивном виде может быть сформулирована в виде следующих положений:
1. Внедрение компьютерных технологий обучения в учебный процесс ФВО гражданских ВУЗов является средством способным в рамках существующих программ обучения обеспечить необходимое качество подготовки офицеров запаса ВМФ.
2. Дидактическая эффективность компьютерных технологий обучения определяется не совершенством технических решений, принятых в области информатики и вычислительной техники, а характером решений, принятых в сфере педагогики как единственной области человеческих знаний, определяющей закономерности и принципы обучения.
3. Эффективность и рациональность использования компьютерных технологий обучения в процессе подготовки офицеров запаса ВМФ может быть гарантирована на основе разработки
а) классификации САО, обеспечивающей оценку потенциальных дидактических возможностей имеемого аппаратно-программного обеспечения КОС в отношении определенного содержания и целей обучения;
b) метода априорной оценки дидактической эффективности использования компьютерных технологий обучения, обеспечивающего достоверность результатов прогнозирования эффективности использования имеемой КОС при проведении конкретного учебного занятия и определяющего рациональную последовательность внедрения новых информационных и педагогических технологий в процесс преподавания рассматриваемой учебной дисциплины.
Разработка данной гипотезы и составляет суть настоящего диссертационного исследования. Объектом исследования является система автоматизированного обучения (САО), как система взаимодействия АОС (КОС, обучающий) и обучаемых в процессе обучения, а предметом исследования — методы оценки возможностей аппаратно-программных средств современных КОС в организации дидактически эффективного взаимодействия АОС (КОС, обучающий) и обучаемых в процессе обучения.
Целью диссертационной, работы является повышение качества тактической подготовки офицеров запаса ВМФ на ФВО гражданских ВУЗов на основе рационального использования компьютерных технологий обучения.
Теоретический базис достижения данной цели составляют основы теоретической педагогики (В.И. Гинецинский) [13], теория педагогических систем (В.П. Беспалько) [18-20], концепция педагогического проектирования (Е.С. Заир-Бек) [17], методология психолого-педагогического проектирования АОС (А.Н. Печников) [15,16], концепция дидактического проектирования АУЗ (А.А. Скоров) [57]„ а также разработки в области моделирования процесса обучения и создания компьютерных технологий обучения таких известных ученых как ГА. Балл, Н.В. Кузьмина, Л.П. Леонтьев, ВВ. Мачулин, Е.И. Машбиц, В.П. Мизенцев, Н.Ф. Талызина, В.А. Якунин и др.
Задачами диссертационного исследования являются:
— обоснование и разработка классификации САО, обеспечивающей а) оценку потенциальных дидактических возможностей имеемого аппаратно-программного обеспечения КОС в отношении определенного содержания и целей обучения, б) выбор таких схем взаимодействия обучающего, КОС и обучаемых в процессе проведения АУЗ, которые гарантируют достижение поставленных учебных целей;
— разработка метода оценки возможностей представления содержания обучения аппаратно-программными средствами КОС;
— разработка метода априорной оценки эффективности компьютерных технологий обучения, позволяющего производить сравнительную оценку эффективности проведения учебных занятий с применением и без применения КОС и определять рациональную последовательность внедрения КОС в процесс изучения учебной дисциплины.
Для решения указанных задач в диссертационной работе использовались методы анализа и синтеза, эргономического проектирования [66,67], системного анализа [60-62], проектирования [15-17,72], планирования многофакторного эксперимента [74,75] и экспериментальные методы исследования.
Новизна полученных научных результатов состоит в том, что разработанные методы и рекомендации по их применению впервые основываются не только на эмпирическом опыте использования АОС в учебном процессе, но и на данных теории педагогики, информатики, квалиметрии, теории комплексного системного проектирования, методологии психолого-педагогического проектирования АОС и концепции дидактического проектирования АУЗ. Разработанная классификация САО впервые ориентирована на оценку потенциальных дидактических возможностей АОС (КОС) и обеспечивает решение, как задач разработки КОС, так и задач их оптимального использования в реальном процессе обучения. Методические рекомендации по рациональному использованию компьютерных технологий обучения впервые охватывают весь комплекс задач дидактического проектирования АУЗ и определяют формализованные процедуры их решения.
Достоверность выдвинутых в диссертации положений и выводов обоснована, во-первых, опорой на апробированные концепции дидактики и педагогической психологии, принципы и методы системного проектирования сложных человеко-машинных систем, данные теории управления, теории информации и теории проектирования, во-вторых, результатами педагогических экспериментов, проведенных под руководством и при участии автора на базе КОС "СОНИТ" в БГТУ "Военмех" им. Д.Ф. Устинова. В-третьих, достоверность подтверждена внедрением результатов диссертационной работы в "Руководство по разработке АОС военного назначения" [59], в учебный процесс ФВО БГТУ "Военмех" им. Д.Ф. Устинова иВМИРЭим. АС. Попова.
Теоретическая значимость диссертационного исследования состоит в развитии методологии психолого-педагогического проектирования АОС и концепции дидактического проектирования АУЗ, в разработке научно обоснованного подхода к априорной оценке эффективности использования компьютерных технологий обучения с учетом специфики содержания учебной дисциплины и рациональной организации внедрения КОС в реальный учебный процесс.
Практическая ценность работы заключается в фактическом повышении качества подготовки офицеров запаса ВМФ на ФВО БГТУ в результате рационального использования КОС "СОНИТ", в разработке классификации учебных занятий по целесообразности использования компьютерных технологий обучения и методических рекомендаций, определяющих последовательность и процедуры решения основных задач дидактического проектирования АУЗ, а также рациональную последовательность внедрения компьютерных технологий обучения.
Основными научными результатами, которые выносятся на защиту, являются:
1. Иерархическая классификация САО.
2. Метод рационального внедрения компьютерных технологий обучения, включающий:
— способ оценки возможностей представления содержания обучения аппаратно-программными средствами КОС;
— классификацию учебных занятий по целесообразности использования компьютерных технологий обучения;
— принципы априорной оценки дидактической эффективности использования КОС.
3. Методические рекомендации по рациональному использованию компьютерных технологий обучения для подготовки офицеров запаса ВМФ.
Результаты внедрены в «Руководство по разработке АОС военного назначения», в учебный процесс ФВО БГТУ "Военмех" им. ДФ. Устинова и ВМИРЭ им. АС. Попова, использованы при проектировании, внедрении и эксплуатации КОС "СОНИТ" в БГТУ "Военмех" им. Д.Ф. Устинова. Результаты работы апробированы на 7 межвузовских конференциях. По материалам работы опубликовано 1 статья, 7 тезисов докладов, 3 отчета по НИР и ОКР, опубликованы 2 электронных учебных пособия.
Анализ требований к Качеству подготовки офицеров мобилизационного резерва ВМФ
В целях выявления причин недостаточного качества тактической подготовки офицеров мобилизационного резерва ВМФ на ФВО гражданских ВУЗов был произведен сравнительный анализ типовых квалификационных требований и характеристик к офицеру-выпускнику ВВМУЗ [6] и офицеру запаса ВМФ [7]. В результате анализа выявлено, что военно-профессиональное предназначение и условия использования офицеров, прошедших подготовку во ВВМУЗ и ФВО гражданских ВУЗов, полностью совпадают: обе группы офицеров предназначены для замещения первичных офицерских должностей командиров групп соответствующей боевой части (БЧ) или службы корабля ВМФ с перспективой выдвижения на вышестоящие должности (командира БЧ, помспцника флагманского специалиста соединения и т.п.).
В обеих квалификационных характеристиках [6,7] полностью совпадают общие требования к офицеру и перечень общих для офицеров ВМФ задач, к решению которых он должен быть подготовлен. На уровне военно-социального заказа различие между квалификационными требованиями к выпускникам ВВМУЗ и ФВО гражданских ВУЗов в основном состоит в оценках уровня подготовленности к решению отдельных задач подготовки. Военно-социальный заказ в обеих квалификационных характеристиках полностью совпадает по направлению гуманитарной и социально-экономической подготовки и незначительно отличается по направлениям тактической, тактико-специальной и общевоенной подготовки. При этом перечень задач тактической подготовки по видам служебной деятельности и требования к уровню подготовленности выпускников к их решению также практически совпадают. Применительно к отдельным задачам подготовки к выпускникам ВВМУЗ предъявляются более высокие по уровню подготовленности, конкретные и развернутые требования.
Содержание задач обучения в отношении общих для офицеров ВМФ задач служебной деятельности в обеих квалификационных характеристиках [6,7] определяется порядком и условиями размещения военно-социального заказа. Задачи обучения, сформулированные в [б, 7J в отношении общих для офицеров ВМФ задач служебной деятельности, по направлению гуманитарной и социально-экономической подготовки совпадают полностью, а по направлениям тактической, тактико-специальной и общевоенной подготовки — по своему смыслу, различаясь только в формулировках. При этом в квалификационных характеристиках на выпускников ВВМУЗ [6] эти задачи имеют более развернутые и конкретные формулировки. Военно-профессиональные требования составляют вторую часть квалификационных характеристик [6,7]. По разделу естественно-научной и общетехнической подготовки требования рассматриваемых квалификационных характеристик [б, 7] и задачи обучения совпадают полностью. По разделу военно-специальной и военно-технической подготовки квалификационные требования [6,7] существенно различаются:
— в квалификационных требованиях [б] к выпускникам ВВМУЗ акцент делается на задачах а) обеспечения безопасности плавания и живучести корабля в различных условиях обстановки и при различных видах боевой готовности, б) управления корабельным подразделением в бою, а также в) боевого применения вооружения и технических средств корабля в условиях противодействия противника;
— в квалификационных требованиях [7] к выпускникам ФВО ВУЗ внимание акцентируется на задачах а) обеспечения технической готовности вооружения и военной техники, б) организации ее повседневного технического обслуживания и ремонта.
Достижение целей военно-специальной и военно-технической подготовки офицеров-выпускников ВВМУЗ необходимо предполагает расширенное изучение тактических и тактико-специальных учебных дисциплин. В то же время цели военно-специальной и военно-технической подготовки офицеров запаса ВМФ диктуют расширенное изучение естественнонаучных и общетехнических дисциплин. Таким образом, на уровне квалификационных требований [б, 7] различие в уровне тактической подготовки офицеров-выпускников ВВМУЗ и офицеров запаса - выпускников ФВО ВУЗ определяется различием в требованиях к их военно-специальной и военно-технической подготовке. Необходимо отметить, что такое различие полностью соответствует профилю и основному предназначению ВУЗов: БГТУ "Военмех" им. Д. Ф. Устинова —подготовка инженерных кадров для предприятий военно-промышленного комплекса, ВВМУЗ — подготовка офицерских кадров для ВМФ.
В соответствии с основным предназначением БГТУ "Военмех" им. Д. Ф. Устинова программы подготовки офицеров запаса ВМФ предусматривают теоретический и практический курс военного обучения на ФВО ВМФ в объёме 450 часов и учебный сбор в воинских частях, на кораблях и учебных центрах в объёме 144 часов. По разделу «Тактическая и тактико-специальная подготовка» по специальностям ВМФ корабельного состава отводится 270 часов, из них 184 часа — в ВУЗе. Данный раздел включает в себя следующие учебные дисциплины (количество часов в ВУЗе): тактика и история ВМФ — 48 часов; общая военно-морская подготовка (разделы: корабельный устав ВМФ, устройство и живучесть корабля, основы кораблевождения) — 60 часов; боевые средства флота (БСФ) и их боевое применение — 76 часов.
В соответствии с основным целевым предназначением ВВМУЗ учебные программы подготовки кадровых офицеров ВМФ имеют структуру, отличную от программ подготовки офицеров запаса ВМФ. Сравнительный анализ учебного времени отводимого в программах ВВМУЗ на подготовку по аналогичным военно-учетным специальностям по разделу "Тактическая и тактико-специальная подготовка" представлен в табл. 1.1. В данной таблице наименование учебных дисциплин приведено в соответствии с учебными программами БГТУ [8]. Необходимо отметить, что в учебных программах ВВМУЗ изучение представленных в табл. 1.1 разделов подкреплено рядом учебных дисциплин, относящихся к разделу "Военно-специальная и военно-техническая подготовка".
Обоснование подхода к структуризации принципов классификации систем автоматизированного обучения (САО)
В настоящее время научно обоснованная и общепринятая классификация АОС отсутствует. В литературе, посвященной проблемам проектирования и использования АОС, рао сматриваются следующие виды их классификации [30-41]:
1) по циклам обучения — общеобразовательный, общетехнический, специальных предметов, практической подготовки, самостоятельной работы;
2) по целям обучения —г для решения задач образования, воспитания и развития; для решения задач в рамках учебного предмета; для решения задач воспитания профессионально важных качеств личности; для формирования и развития умений и навыков профессиональной и учебной деятельности;
3) по уровню усвоения — для усвоения новых знаний, для закрепления-знаний, для контроля усвоения знаний, для формирования умений и навыков, для снятия нормативов выполнения процедур профессиональной деятельности;
4) по форме организации учебной деятельности — для организации индивидуальной, групповой и коллективной учебной деятельности;
5) по режиму работы АОС — обучающий, контролирующий, информационно справочный и комбинированный;
6) по предметной специализации — специализированные и универсальные;
7) по степени адаптации к деятельности обучаемых — неадаптивные, частично адаптивные, адаптивные и др.;
8) по типу программно-аппаратного обеспечения (комплекса средств автоматизации КС А) — на базе ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ и ПЭВМ;
9) по типу взаимодействия КСА — автономные и сетевые;
10) по языку конструирования сценария автоматизированного учебного занятия
(АУЗ) — со специализированным языком (алгоритмические языки программирования) и с авторскими инструментальными средствами (близкими к естественному языку);
И) по схеме диалога КОС - обучаемый — с фиксированным сценарием и " свободным доступом" к базам данных (БД) и базам знаний (БЗ);
12) по виду ответа — выборочного (типа "меню"), конструируемого, ответа с обрат ной связью;
13) по алгоритму управления обучением — с конструированием полного графа АУЗ (сценария) и с заложенным адаптивным алгоритмом выработки воздействий по управлению учебной деятельностью обучаемых;
14) по виду обучающих программ (структуре сценария АУЗ) — линейная, разветвленная, комбинированная;
15) по управлению сменой кадров на экране ЭВМ — для ручной смены, для автоматической смены, для смены со скоростью усвоения, для комбинированной смены;
16) по способу формирования кадра — для статического формирования кадра, для
динамического формирования кадра и др.;
17) по виду информационной модели изучаемого объекта — со статической (неадаптивной) и динамической (адаптивной) моделью объекта.
Основным недостатком всех перечисленных подходов является тот факт, что они прямо не отражают взаимосвязь основных общесистемных характеристик классифицируемой АОС (организационная и функциональная структуры, технология управления и т.д.) с ее педагогическими возможностями и дидактической эффективностью, т.е. малопригодны для комплексного решения задачи оптимального использования компьютерных технологий обучения. Кроме того, недостатком данных подходов к классификации АОС (КОС) является то, что авторы, их формулирующие, четко не определяют классифицируемый объект: АОС в целом, КОС или автоматизированное учебное занятие (АУЗ) как совокупность отображений (кадров, квантов) обучающей информации, предъявляемой обучаемому, а также программной реализации алгоритмов управления этими отображениями. Так, первые семь из приведенных подходов в основном относятся к АОС в целом; 8-12 — к КОС как структурному элементу АОС, включающему определенные аппаратно-программные средства ЭВМ; в свою очередь, 13-17 — к АУЗ, как функциональному элементу СПО КОС, непосредственно осуществляющему функции по управлению учебной деятельностью обучающего посредством предъявления определенной, специально структурированной обучающей информации. Более полно целям дидактического проектирования АУЗ, как было показано в разделе 1.3.3, соответствует классификация, разработанная в [57]. Однако, она также имеет ряд недостатков (см. выводы по разделу 1.3), существенно ограничивающих возможности ее практического применения при разработке АУЗ.
В отношении задачи априорной оценки дидактической эффективности применения компьютерных технологий обучения недостатки всех рассмотренных классификаций определяются отсутствием научно обоснованного подхода к разработке структуры критериальных характеристик САО (принципов классификщии САО), определяющих эффективность ее использования
Характеристикой, определяющей эффективность применения АОС (КОС), является ее способность обеспечить гарантированное достижение целей обучения. Значит и классификация АОС, предназначенная для решения системной задачи оптимального использования АОС в соответствии с ее предназначением должна быть ориентирована на установление соответствия основных системных характеристик САО и ее элементов целям обучения, как целям использования проектируемой системы. С позиций системного подхода дидактические возможности и потенциальная дидактическая эффективность САО являются ее инте-гративными системными характеристиками, т.е. теми характеристиками, которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному из ее элементов в отдельности. Наличие ин-тегративных качеств означает, что свойства системы, хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью. Отсюда в теории систем [61, С.34] следует вывод:
1) система не сводится к простой совокупности элементов;
2) расчленяя систему на отдельные компоненты, изучая каждый из них в отдельности, нельзя познать все свойства системы в целом.
Достижение определенных интегративных характеристик является целью функционирования системы, и условия их формирования могут быть выявлены в результате анализа структуры целей исследуемой системы. В соответствии с данными теории систем достижение целей вышестоящего уровня не может быть полностью обеспечено достижением соответствующих подцелей, хотя и зависит от них. Внутренние факторы, влияющие на формирование целей, необходимо исследовать на каждом уровне иерархии членения системы.
Важнейшая особенность иерархичности как закономерности существования систем заключается в том, что свойство целостности и членимости системы проявляется на каждом уровне ее иерархии. Благодаря этому на каждом уровне возникают новые свойства, которые не могут быть выведены как сумма свойств элементов. При этом не только объединение элементов в каждом узле приводит к появлению новых свойств элементов, но и что каждый подчиненный член иерархии приобретает новые свойства, отсутствующие у него в изолированном состоянии. "На каждом уровне иерархии системы происходят сложные качественные изменения, которые не всегда могут быть формально представлены и объяснены" [61, С.37]. Благодаря данной особенности закономерность иерархичности является важнейшим средством исследования систем, а принцип иерархического подхода к анализу системы — одним их основных принципов системного анализа.
В соответствии с данными теории систем корректная оценка дидактических возможностей САО требует:
1) декомпозиции САО на составляющие элементы вплоть до выявления всей совокупности элементов, интегративные свойства которых являются системозначимые в отношении интегративных свойств САО в целом;
2) разработки иерархической структуры САО;
3) выявления для всех уровней иерархии полученной структуры тех критериальных интегративных характеристик элементов более низкого уровня, которые определяют системозначимые характеристики элементов более высокого уровня;
4) оценки влияния критериальных характеристик каждого из уровней иерархии на дидактические возможности САО в целом;
5) анализа соответствия характеристик САО полученным оценкам.
Методические рекомендации по рациональному использованию компьютерных технологий обучения для подготовки офицеров запаса ВМФ
В соответствии с приведенными выше положениями разрабатываемые методические рекомендации по априорной оценке эффективности использования КОС должны обеспечивать достижение следующей иерархии целей:
1) цели рациональной организации внедрения компьютерных технологий обучения в процесс изучения учебной дисциплины —достижения предельно возможной степени обученности на завершающем этапе обучения;
2) цели прогнозирования эффективности использования КОС в отношении определенных УЭ на различных этапах их изучения — обеспечения достоверности априорной оценки эффективности использования КОС для изучения определенного УЭ на рассматриваемом этапе его изучения;
3) цели дидактического проектирования АУЗ — определения вида стратегии обучения при проведении АУЗ, гарантирующей достижение целей изучения рассматриваемого УЭ и техническую реализуемость соответствующей технологии управления обучением средствами СПО КОС;
4) цели априорной оценки возможностей адекватного представления содержания обучения средствами СПО КОС — достоверности оценки соответствия технических возможностей СПО КОС в отображении УЭ требованиям различных видов технологии управления обучением.
В настоящем диссертационном исследовании задачи априорной оценки эффективности использования КОС были рассмотрены на 1,2 и 4 уровнях выше приведенной иерархии целей. Задача разработки стратегии обучения (3 уровень) была принципиально решена в [57] А. А. Скоровым. В рамках настоящей диссертации были уточнены методы ее решения на основе разработанной 4 уровневой иерархической классификации С АО. В процессе реального проектирования учебной дисциплины с использованием КОС задачи всех 4 вышеприведенных уровней решаются взаимосвязанно. Соответственно и методические рекомендации должны определять действия проектировщиков в строгой логической последовательности на всех этапах разработки проекта постановки учебной дисциплины с использованием КОС.
В соответствии с данными теории проектирования [72] решение задачи постановки учебной дисциплины на основе КОС (разработки рациональной организации внедрения КОС в процесс изучения учебной дисциплины) можно разделить на три этапа: анализ (формулировка проблемы), синтез (замысел) и оценку (исследование возможностей). "Простыми словами эти три этапа можно определить соответственно как "расчленение задачи на части", "соединение частей по-новому" и "изучение последствий от практического внедрения"" [72, С.91]. В общей последовательности действий по разработке рациональной организации использования компьютерных технологий обучения для подготовки офицеров запаса ВМФ эти этапы представляют собой решение 3 относительно самостоятельных подзадач:
— 1 этап (оценки возможностей представления содержания обучения средствами СПО КОС) — решение подзадачи априорной оценки возможностей формализации УЭ, составляющих содержание учебной дисциплины, в соответствии с требованиями современной информационной технологии;
— 2 этап (разработки стратегий обучения) — решение подзадачи выбора дидактической стратегии обучения для каждого из УЭ на всех этапах его изучения;
— 3 этап (разработки дидактического проекта) — решение подзадачи рационального внедрения КОС в процесс изучения учебной дисциплины.
Целью 1 этапа (анализ и формулировка проблемы) является оценка соответствия содержания учебной дисциплины основным характеристикам той процедуры формализации, которая должна быть реализована для обеспечения использования соответствующей ей технологии управления обучением. Целью 2 этапа (замысел) — выбор стратегии обучения для определенного этапа изучения УЭ и подхода к конструированию сценария АУЗ. Целью 3 этапа (исследование возможностей) — прогнозирование эффективности использования КОС для изучения содержания учебной дисциплины в целом и разработка рациональной организации внедрения КОС в процесс ее изучения.
В целях обеспечения согласованности методических рекомендаций в рамках настоящего диссертационного исследования была разработана графовая смысловая модель (СМ) решения задачи разработки рациональной последовательности внедрения КОС в процесс изучения учебной дисциплины
