Информационные технологии обучения в вузе Санксаев Е.А.. Информационные технологии обучения

• Название: Информационные технологии обучения
• Дата: 22.08.2021
• Размер: 168.5 Kb.
• Имя файла: Информационные технологии обучения в вузе Санксаев Е.А..doc
• Тип: Реферат; #227607
• страница: 2 из 3

1.2 Выбор и обоснование критериев эффективности
использования информационных технологий обучения

Информатизация высшей школы выдвигает перед профессорско-преподавательским составом вузов ряд новых профессиональных задач. Среди которых одной из наиболее значимых является–оценка эффективности использования в учебном процессе современных технологий обучения, в частности, информационных. Решение названной задачи влечет за собой потребность в выборе и обосновании для этих целей критериев дидактической эффективности, позволяющих проводить соответствующие педагогические измерения. К сожалению, в настоящее время в высшей школе единого подхода к данной проблеме не выработано, о чем свидетельствует проведенный в рамках исследования анализ трактовки в современной научно-педагогической литературе таких дефиниций как "дидактическая эффективность" и "критерии дидактической эффективности". Опираясь на его результаты сформулируем следующее обобщенное определение. Под дидактической эффективностью применения в обучении ИТО предлагается понимать эффект деятельности преподавателя по достижению с использованием комплекта компьютерных и информационных средств заранее прогнозируемых целей обучения и воспитания студентов, это положительное приращение достигнутого при этом результата результата в настоящем к предыдущему результату, с учетом временных, технических, дидактических и психофизиологических затрат. В таком случае измерение и оценку дидактической эффективности применения ИТО можно с достаточной степенью достоверности производить по количественно-качественным показателям образовательного процесса путем обобщения и сравнения одних статистических данных с другими. Следует указать, что сравнению подлежат только результаты изначально определяемые целями обучения.

Анализ показывает, что методы оценки дидактической эффективности применения ИТО, сложившиеся к настоящему времени в вузах, можно подразделить на две основные группы. В первую из них входят те, в которых используются критерии, отражающие различные технико-экономические показатели этого процесса. С их помощью делаются попытки определить минимально возможные затраты на создание оптимального по составу дидактического комплекта ИТО, предназначенного для достижения определенных образовательных целей. При решении задачи стоимостной оценки необходимой вычислительной и информационной техники определяются наиболее экономичные пути создания соответствующей учебно-материальной базы или доведения показателей качества наличествующих средств до оптимальных значений. Это позволяет производить ее комплектование аппаратурой, обладающей требуемыми дидактическими возможностями и в тоже время имеющей наименьшую стоимость. Ко второй группе относятся методы, в которых используются критерии, позволяющие оценивать чисто дидактические составляющие процесса использования ИТО.

Внедрение дорогостоящей вычислительной и информационной техники, несомненно, требует расчетов ее экономической эффективности. Однако перенасыщение методик оценки технико-экономическими показателями, расширяющими за счет этого математический аппарат, чрезмерно усложняет их и вызывает нежелание использовать. При этом следует учитывать, что необходимость применения ИТО уже не нуждается в доказательствах, так как она определена соответствующими решениями Госкомвуза и доказана практикой. Поэтому в дальнейшем нет необходимости продолжать обосновывать полезность и целесообразность их применения, ставя во главу угла экономические показатели, хотя разработка новых ИТО, включающих применение современной дорогостоящей вычислительной техники, несомненно, требует таких расчетов. Вместе с тем, как показывает анализ проведенных ранее исследований, в соотношении экономической и дидактической эффективности ИТО приоритет должен быть отдан последней. Исходя из сказанного в параграфе будут рассмотрены методы оценки дидактической эффективности, ориентированные в первую очередь на определение психолого-педагогического воздействия ИТО на познавательную деятельность обучаемых и их обученность.

В педагогической теории и практике в настоящее время сложились два подхода к оценке эффективности применения ИТО. Первый из них связан с использованием качественных, а второй количественных ее показателей. При этом первые базируются на основном критерии учебного процесса–качестве обучения и его составляющих. К ним следует отнести условные характеристики, выражающиеся в понятиях: объем знаний, навыков и умений, их полнота, системность, осмысленность, прочность, действенность, результативность, качество, познавательная активность обучаемых, мотивация обучения и т.п.

Делаются попытки ввести дифференцированные критерии, зависящие от форм и методов применяемых в ИТО: возможность индивидуализации и профессиональной направленности обучения, использование компьютерной техники при подготовке специалистов различных профилей, достоверность и точность моделирования расчетов, степень разгрузки обучающих и обучаемых от трудоемких, рутинных операций по контролю обучения, расчетам и другие.

Придерживаясь описательного пути, определяя качественные показатели по результатам решения определенных заданий, путем оценки ответов на вопросы и т.д., используя показатели важности, стоимости, весомости и т.п., исследователи устанавливают заданные критерии эффективности применения ИТО. Однако анализ показывает, что таким образом весьма сложно объективно и достоверно оценить знания, приобретенные за счет использования компьютерной и информационной техники, и прежде всего их творческое умение использовать ее, учесть при этом не только прямые, но и косвенные показатели качества обучения. Эти оценки зачастую чрезмерно субъективны и недостаточно точны и последовательны.

Оценивая эффективность применения ИТО таким образом, преподаватели не получают полной информации о действительном состоянии сформированных знаний, навыков и умений у обучаемых, а тем более о процессах их приобретения. Этот подход не позволяет определить количественные показатели эффективности процесса обучения, использование которых имеет ряд своих преимуществ и особенностей. Кроме того, наблюдается стремление специалистов опираться на сложный математический аппарат, что делает расчеты громоздкими и трудноприменимыми в практической деятельности.

Тем не менее, наличие качественных характеристик не только существенно, но безусловно необходимо, так как принципиально облегчает решение проблемы оценки эффективности применения ИТО в учебном процессе, получение более объективной картины обучения. Анализ, проведенный в рамках настоящего исследования, показывает, что использование набора таких критериев как качество усвоения знаний, навыков и умений, прочность их усвоения, мотивация, активность, а также время обучения позволяют, на требуемом уровне успешно решать задачи оценки эффективности применения ИТО. Это подтверждают и результаты экспериментального обучения, проведенного в Военном институте правительственной связи (ВИПС).

Проблема дидактических количественных измерений очень сложна. Эта сложность заключается прежде всего в субъективно-причинном многообразии учебной и обучающей деятельности и ее результатов, в самом объекте измерения, находящемся в состоянии непрерывного движения и изменения. Вместе с тем введение количественных показателей оценки эффективности является необходимым компонентом добывания объективных данных о состоянии и результатах использования ИТО в учебном процессе. При использовании подобных подходов широко применяются методы математической статистики, теории информации, теории вероятностей, математического моделирования. Определение эффективности применения ИТО через количественные показатели основывается на данных, которые получают как путем прямого или опосредованного измерения различных составляющих процесса обучения, так и посредством количественной оценки соответствующих параметров адекватно построенной модели.

Названные подходы предполагают получение наиболее объективной информации об учебном процессе и определении таких условий и факторов, при которых возможно более оптимальным путем достигнуть поставленные цели обучения. Следует констатировать, что сегодня еще не разработана достаточно обоснованная система параметров, по которым с высокой степенью точности можно оценить процесс приобретения знаний обучаемыми, их уровень, а также степень сформированности навыков и умений.

Исходя из сказанного можно утверждать, что проблема измерения основных характеристик использования ИТО в учебном процессе, выражения их как в качественных, так и количественных показателях требует дальнейших исследований. Полагаю, что в ходе ее решения важно найти единые как качественные, так и количественные параметры и соответствующие методики для измерения и оценки различных характеристик использования ИТО в учебном процессе, что позволит определить наиболее целесообразные пути, формы и методы организации учебной деятельности в вузе.

2. Основные условия применения информационных технологий
обучения в высшем учебном заведении.

2.1. Управление познавательной деятельностью студентов при
использовании информационной технологии обучения

Управление познавательной деятельностью обучаемых–необходимая составная часть дидактического процесса. Во многих педагогических работах и диссертациях достаточное внимание уделяется рассмотрению особенностей этого процесса. Причем в них доказывается, что любая учебная деятельность всегда управляема. Это либо непосредственные управляющие воздействия конкретного педагога, либо опосредованные воздействия некоторого "обобщенного" преподавателя (автоматическое управление) с помощью различных технических или компьютерных средств, либо самоуправление, осуществляемое обучающимся по отношению к самому себе.

Основными недостатками традиционного обучения с точки зрения эффективности управления познавательной деятельностью обучаемых являются:

Во-первых, один орган управления (преподаватель) и много управляемых элементов (обучаемых с разной степенью подготовки, различными способностями). Следовательно преподаватель поставлен перед необходимостью управлять одинакова качественно разными объектами управления, а проще говоря, ориентироваться на несуществующего "усредненного" обучаемого, а не на конкретного человека в данной аудитории.

Во-вторых, обратная связь об усвоении учебной информации обучаемыми преподавателем контролируется не постоянно, а лишь при проведении зачетов, контрольных работ и проверок. Преподаватель не знает степень усвоения материала обучаемыми в каждый момент времени и поэтому не может оперативно корректировать свои педагогические воздействия. Обратная связь работает не постоянно, а время от времени, со значительными перерывами, информация поступает с большим опозданием и в недостаточном объеме.

В-третьих, в такой сложной, какой является деятельность преподавателя в учебной аудитории (иногда сразу с несколькими десятками обучаемых–лекция, групповое занятие) его свобода "включать" и "выключать" по своему усмотрению каналы прямой и обратной связи сильно ограничена. Педагог может уделять внимание одним обучаемым лишь за счет других.

В-четвертых, преподаватель ограничен в значительной степени в возможности поддержать обучаемых в состоянии постоянной активной познавательной деятельности. Обучение–это двухсторонний процесс, а если одна сторона пассивна, то и эффективность обучения значительно снижается.

Названные недостатки могут быть в значительной степени устранены при использовании ИТО. Выполнение функций управления учебной деятельностью в ней следует рассматривать как существенный признак применения компьютера как обучающего средства. Когда мы говорим о ИТО, то имеем в виду прежде всего использование компьютера как средства управления учебной деятельностью.

Для эффективного управления процессом обучения в ИТО необходимо создание адаптивной модели действий педагога, явным образом учитывающей цели, методы, результаты обучения и решающей две основные задачи: задачу диагностики психологического состояния и уровня знаний обучаемого и задачу управления его познавательной деятельности. Суть первой задачи заключается в распознании текущего психологического состояния и уровня знаний обучаемых. Суть второй задачи–в планировании и реализации оптимальной последовательности действий, обеспечивающей усвоение необходимых знаний за минимальное время или максимального объема знаний за заданное время.

Развивающиеся в настоящее время ИТО по необходимости должны подчиняться общим дидактическим закономерностям процесса обучения-познания. При этом обучение следует понимать как информационный процесс формирования знаний у субъекта обучения под управлением преподавателя. В качестве субъекта обучения рассматривается индивидуум или группа индивидуумов. Знания при этом выступают в качестве информации способной генерировать новую информацию. Вопрос о понимании, что такое знания, является координальным в задаче формализации целей ИТО и вообще в проблеме информатизации образования.

В определении знания содержится указание на то, что это активная информация, способная генерировать новую информацию. Тем самым предполагается, что знания содержат декларативную и алгоритмическую (процедурную) части, находящиеся в среде (мозг), способной активизировать обе компоненты. Вне такой среды обе компоненты знания представляют информацию в декларативной форме.

Под активизацией компонент знания понимается функционирование алгоритмической части или внешней информации, приводящей к выработке новой информации, в том числе в виде смысловых моделей.

При характеристике любого управляемого процесса формируется цель управления. Здесь она выступает в виде цели обучения. Глобальная цель обучения определяется в квалификационных характеристиках и образовательных стандартах в виде требований к уровням знаний по циклам дисциплин. Его входом является содержание и модели требуемых знаний предмета, а выходом (продуктом обучения) уровни знания, формируемые в сознании обучаемого.

Содержание и модели требуемых знаний формирует преподаватель. Управляющим звеном, осуществляющим управление также выступает преподаватель. Управлением служат учебные задания, самоуправление производится по принципу обратной связи, учебные задания вырабатываются преподавателем на основе сравнения моделей требуемых знаний и текущих знаний обучаемого.

Наличие программ сбора и хранения подробной информации о ходе обучения следует считать важнейшим преимуществом проведения занятий с помощью ИТО. Эта информация используется как с целью непрерывного контроля процесса обучения, быстрого выявления хорошо или слабо успевающих, так и в интересах дальнейшего совершенствования улучшения содержания занятий, усложнения, а при необходимости и облегчения алгоритма управления обучением.

Выделение контроля в относительно самостоятельную функцию управления носит условный характер. В действительности он органически связан со всеми другими функциями управления. Контроль на всех стадиях работы обучаемого при использовании ИТО выявляет упущения в прогнозировании, позволяет корректировать дидактические возможности компьютерной обучающей программы (КОП). Тщательно организованный контроль особо ярко проявляет характер взаимодействия преподавателя–составителя КОП, алгоритма его работы с обучаемыми.

Сам процесс контроля индивидуализируется. Одновременно его достоинствами становятся: массовость, фронтальность, оперативность, объективность и экономичность.

Контроль есть не только способ оценки достигнутых знаний, но и способ организации обратных связей в процессе обучения, что является необходимым условием достижения цели обучения в ИТО. Обратные связи адаптируют процесс обучения к уровню освоения учебного материала.

Процесс обучения, как управляемый по принципу обратной связи, состоящий из операций. носит дуальный характер: в нем формируется не только его выход–знания обучаемого, но и реализация самого процесса обучения, которая в конечном итоге определяется предъявляемыми требованиями к знаниям обучаемого, их начальным состоянием и способностями студента.

Алгоритмы управления обучением интерпретируются как алгоритмы выработки учебных заданий. Они должны определяться объективными законами познания и используемыми технологиями, методами, методиками, приемами обучения.

Трудности, возникающие при управлении познавательной деятельностью обучаемых, определяются недостаточными знаниями о механизмах адаптации, закономерностей их перехода из одной стадии в другую с учетом индивидуальных особенностей личности обучаемого и его реакции на воздействие стрессовых факторов и факторов внешней среды. Поэтому актуальной проблемой является разработка методов и алгоритмов принятия решений по управлению процессом адаптации обучаемых в условиях использования современных ИТО.

Необходимо постоянно помнить, что "управлять–это не подавлять, не навязывать процессу ход, противоречащий его природе, а наоборот, максимально учитывать природу процесса, согласовывать каждое воздействие на процесс с его логикой".

Анализ процесса обучения позволяет указать возможные функции ИТО. Выполнение вычислительных операций, в рамках изучаемого предмета, может производиться с использованием различных компьютерных и информационных средств.

Поиск учебной информации обучаемым при выполнении задания может осуществляться с помощью информационно-поисковых систем учебного профиля.

Получение рекомендаций, предъявляемых при выполнении задания, производится экспертной системой учебного назначения. Тестирование знаний и квалификация–диалоговыми обучающими программами, КОП, КУ, или более того, их инвариантной частью–лингвистическими роботами.

Эти средства, берущие на себя роль преподавателя по управлению процессом обучения на различных его этапах, должны содержать модели требуемых, текущих знаний обучаемого и т.д., т.е. моделировать знания и функции преподавателя.

Формализация процесса обучения, приведенная выше, позволяет обоснованно сформулировать системную структуру КОП. Она оказывается модульной: каждый модуль поддерживает соответственный этап процесса обучения, имеет необходимый набор алгоритмов, реализующих операции обучения и предметное наполнения.

Предметное наполнение модулей составляют семантические модели, описывающие цели соответствующих этапов обучения, процедуры и средства их достижения, а также тесты, являющие терминалами семантических моделей. Ясно, что предметное наполнение индивидуально для каждой дисциплины, однако оболочки имеют универсальные средства для организации семантических моделей и тестов (язык представления знаний). Семантические модели совместно с алгоритмами используются для управления процессом обучения.

Объектом управления служит информационно-технологический процесс обучения, этапы которого расписаны выше и по которым движется обучаемый под воздействием КОП. В дальнейшем представляется актуальным обеспечить учет личностных характеристик обучаемых при выполнении учебных заданий на основе предварительного педагогического и психологического тестирования.

Движение обучаемого по этапам технологического процесса не является только поступательным. При обнаружении пробелов в овладении материалом предмета, алгоритм выработки учебных заданий возвращает обучаемого на предыдущие этапы путем обращения к соответствующим модулям курса.

Во многих современных ИТО допускается непрямое управление познавательной деятельностью, когда в качестве помощи обучаемому либо дается эвристическое указание, либо предъявляется вспомогательная задача. Введение непрямого управления обусловлено двумя обстоятельствами. Во-первых, непрямое управление позволяет использовать такие средства формирования мышления, как творческие виды познавательной активности, самостоятельный поиск решения и т.д. Во-вторых, эвристические указания в силу своей обобщенности относятся к более широкому классу обучающих воздействий, чем указания конкретные, а значит вероятность того, что такое указание будет дано не по делу, уменьшается.

Анализ используемых ИТО позволяет выделить четыре режима управления познавательной деятельностью при компьютерном обучении:

1) Непосредственное управление: компьютер предъявляет обучаемым учебную задачу, обучаемые могут задавать вопросы, только относящиеся к данной учебной задаче, характер помощи обучаемому определяет компьютер.

2) Опосредованное управление: компьютер не предъявляет учебную задачу, а ставит перед обучаемыми проблему, которую те должны оформить в виде учебной задачи; в общении с компьютером допускаются игровые ситуации; в качестве учебных предъявляются задачи на моделирование различных производственных и социальных ситуаций, допускающие множество решений.

3) Динамическое управление: предъявленная компьютером учебная задача решается обучаемым совместно с компьютером; характер и меру помощи определяют как обучаемый, так и компьютер.

4) Управление, при котором компьютер играет роль средства учебной деятельности обучаемых: учебную задачу ставит обучаемый, характер и вид помощи также определяет он. В случае затруднений обучаемый может передавать управление компьютеру (последний в процессе диалога уточняет затруднения, которые испытывает обучаемый, и выдает требуемую помощь).

В настоящее время ведется дискуссия по поводу эффективности различных режимов управления, однако однозначно можно выделить следующие тенденции в развитии ИТО.

Идущий от традиций программированного обучения первый режим вначале занимал главенствующее положение, но в последние годы все меньше используется в обучающих программах. Сложнее дело обстоит с четвертым режимом. Представляемую в этом режиме возможность обучаемому самому ставить учебную задачу многие специалисты считают одним из наиболее существенных достижений компьютерного обучения. Вместе с тем многочисленные опытные данные показывают, что если упор делается на инициативу обучаемого, когда он сам определяет, чему надо учиться, то основные учебные цели, как правило, не достигаются.

Предполагаю, что при ИТО принципиально возможно сделать этот процесс не только контролируемым, но и управляемым.