Информационнче и коммуникационные технологии. Учебнометодическое пособие для студентов специальности 108 01 01 Профессиональное обучение (по направлениям)
 Скачать 1.87 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Профессиональное обучение и педагогика» Э.М. Кравченя ИНФОРМАЦИОННЫЕ И КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ Учебно-методическое пособие для студентов специальности 1-08 01 01 «Профессиональное обучение (по направлениям)» Электронный учебный материал Минск 2017 Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 2 УДК 378.147:004(075.8) ББК 74.58я7 А в т о р ы : Э.М. Кравченя Рецензенты: кафедра информационных технологий в образованииУО «Бело- русский государственный педагогический университет им. М. Танка»; В.Н. Наумчик, доктор педагогических наук, профессор кафедры общей и профессиональной педагогики УО «Республиканский институт профессионального образования» Электронный учебный материал предназначен для студентов дневной и за- очной форм получения образования по специальности 1-08 01 01 «Профессио- нальное обучение (по направлениям)». Содержание учебно-методического пособия составляет структурированный материал по основным вопросам информационных и компьютерных технологий в образовании. Теоретические положения дополнены ссылками на электронные ма- териалы, расположенные в сети Интернет, презентациями по рассматриваемым вопросам, видеофильмами. Для более глубокого изучения материала приведены ссылки на нормативные документы. Вопросы тестового контроля позволяют осуществить самопроверку по во- просам изученного материала, а также проверить уровень усвоения теоретических знаний итоговой подготовки студентов по учебной дисциплине. Учебно-методическое пособие может быть полезным студентам, магистран- там и соискателям педагогических специальностей. Белорусский национальный технический университет пр-т Независимости, 65, г. Минск, Республика Беларусь Тел.(017) 292-77-52 факс (017) 292-91-37 Регистрационный № © Э.М. Кравченя 2017 © БНТУ, 2017 БНТУ/ИПФ29-16.2017 Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 3 СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ ............................................................................................................ 3 ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................. 6 ЛЕКЦИЯ 1 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ .............................................. 8 1.1 Основные термины, понятия и определения ...................................................... 8 1.2 Условия реализации современных информационных технологий ................. 13 1.3 Основные направления использования информационных технологий в высшем образовании .......................................................................................... 17 1.4 Положительные и отрицательные стороны использования современных информационных технологий с точки зрения психологии .............................. 20 Выводы по теме .......................................................................................................... 24 Вопросы для самоконтроля ....................................................................................... 26 ЛЕКЦИЯ 2 КОМПЬЮТЕР КАК СРЕДСТВО ЭФФЕКТИВНОСТИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ..................................................................... 28 2.1 Компьютерные технологии ............................................................................... 28 2.2 Компьютер как средство эффективности учебного процесса ......................... 33 2.3 Использование компьютерных технологий с целью повышения мотивации учебной деятельности ........................................................................................ 37 2.4 Мультимедиа в современном образовании ....................................................... 40 Выводы по теме .......................................................................................................... 42 Вопросы для самоконтроля ....................................................................................... 44 ЛЕКЦИЯ 3 ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ............................................................ 45 3.1 Термины и определения ..................................................................................... 45 3.2 Информационная образовательная среда ......................................................... 48 3.3 Виртуальная образовательная среда ................................................................. 52 3.2.1 Функции виртуальной образовательной среды ............................................ 54 3.2.2 Преимущества виртуальной образовательной среды................................... 54 3.4 Направления интеграции виртуальной и образовательной сред ..................... 57 Выводы по теме .......................................................................................................... 60 Вопросы для самоконтроля ....................................................................................... 60 ЛЕКЦИЯ 4 ТЕХНОЛОГИЯ МОДУЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ ................................... 61 4.1 История зарождения модульного обучения...................................................... 61 4.2 Понятие «обучающий модуль» ......................................................................... 64 4.3 Принципы модульного обучения ...................................................................... 68 4.4 Особенности организации педагогического контроля при модульном обучении ............................................................................................................. 72 4.5 Модульно-рейтинговая система оценки знаний студентов по дисциплине в БНТУ ................................................................................................................... 73 Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 4 4.5.1 Организация модульно-рейтинговой системы обучения ............................. 73 4.5.2 Порядок оценки знаний студентов ................................................................ 75 4.5.3 Проведение текущего контроля, выставление оценок ................................. 75 4.5.4 Выставления итоговой оценки ...................................................................... 76 4.6 Достоинства модульного обучения ................................................................... 77 4.7 Недостатки и ограничения модульного обучения ............................................ 80 Выводы по теме .......................................................................................................... 81 Вопросы для самоконтроля ....................................................................................... 82 ЛЕКЦИЯ 5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ УЧЕБНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПОСОБИЙ ............................................................................................ 84 5.1 Некоторые подходы в трактовке понятия электронного документа для образовательных целей ...................................................................................... 84 5.2 Электронные издания......................................................................................... 86 5.3 Электронные средства обучения ....................................................................... 89 5.4 Виды электронных средств обучения ............................................................... 90 5.5 Преимущества использования электронных средств в обучении .................. 93 5.6 Учебно-методические комплексы в образовании ............................................ 96 5.7 Этапы разработки УМК ..................................................................................... 96 5.8 Электронный УМК ............................................................................................. 97 5.9 Технологии и средства разработки ЭУМК ..................................................... 101 Выводы по теме ........................................................................................................ 102 Вопросы для самоконтроля ..................................................................................... 103 ЛЕКЦИЯ 6 ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ .................................................... 104 6.1 Термины и определения ................................................................................... 104 6.2 Цели и задачи дистанционного обучения ....................................................... 106 6.3 Особенности дистанционного обучения ......................................................... 107 6.4 Дидактические принципы дистанционного обучения ................................... 111 6.5 Модели дистанционного обучения ................................................................. 113 6.6 Курс дистанционного обучения ...................................................................... 115 6.7 Формы дистанционного обучения .................................................................. 116 6.8 Пути оптимизации управления самостоятельной работой студентов в условиях дистанционного обучения ............................................................... 121 6.9 Специфика дистанционного обучения в техническом университете .......... 123 6.10 Достоинства и недостатки дистанционного обучения ................................... 124 Выводы по теме ........................................................................................................ 125 Вопросы для самоконтроля ..................................................................................... 125 ЛЕКЦИЯ 7 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ ........................................................................................ 127 7.1 Сущность инноваций ....................................................................................... 127 Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 5 7.2 Педагогические инновации. Сущность, классификация и направления педагогических инноваций .............................................................................. 129 7.3 Технологии и условия осуществления инновационных процессов .............. 130 7.4 Содержания инновационных технологий обучения ...................................... 132 7.5 Облачные технологии в образовании.............................................................. 139 7.5.1 Облачные технологии Microsof для образовательных учреждений .......... 140 7.5.2 Преимущества и недостатки облачных технологий ................................... 141 7.6 Взаимодействие педагога с учащимися в условиях применения инновационных педагогических технологий ................................................. 141 7.7 Инновационные образовательные учреждения .............................................. 144 Выводы по теме ........................................................................................................ 145 Вопросы для самоконтроля ..................................................................................... 146 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................ 147 Словарь основных терминов ................................................................................... 148 Перечень контрольных вопросов для самостоятельной работы студентов ............. 165 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ................................................ 168 Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 6 ВВЕДЕНИЕ Современный период развития общества характеризуется влиянием на него информационных и компьютерных технологий, которые проникают во все сферы человеческой деятельности, обеспечивают распространение информационных по- токов в обществе, образуя глобальное информационное пространство. Неотъем- лемой и важной частью этих процессов является информатизация образования. В настоящее время в Республике Беларусь идет становление новой системы образо- вания , ориентированного на вхождение в мировое информационно- образовательное пространство [1, 2]. Этот процесс сопровождается существенны- ми изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса, связанными с внесением корректив в содержание технологий обучения, которые должны быть адекватны современным техническим возможностям и спо- собствовать гармоничному вхождению учащегося в информационное общество Компьютерные технологии призваны стать не дополнительным звеном в обуче- нии, а неотъемлемой частью целостного образовательного процесса, значительно повышающей его эффективность. Нельзя не отметить, что в большинстве случаев использование средств ин- форматизации оказывает реальное положительное влияние на интенсификацию труда педагогов, а также на эффективность обучения студентов. В то же время любой опытный педагог подтвердит, что на фоне достаточно частого положи- тельного эффекта от внедрения информационных технологий, во многих случаях использование средств информатизации никак не сказывается на повышении эф- фективности обучения, а в некоторых случаях такое использование имеет нега- тивный эффект. Очевидно, что решение проблем уместной и оправданной инфор- матизации обучения должно осуществляться комплексно и повсеместно. Кроме того, обучение корректному, оправданному и уместному использованию средств информационных и компьютерных технологий должно войти в содержание под- готовки педагогов в области информатизации образования. В последние годы число учащихся, умеющих пользоваться компьютером, значительно увеличилось. Как отмечает большинство исследователей, эти тенден- ции будут ускоряться независимо от типа образования. Однако, как выявлено во многих исследованиях, для решения познавательных и учебных задач компьютер используется недостаточно. Одна из причин такого положения связана с тем, что информационные технологии в учебных заведениях не нашли еще своего должного применения. Большинство преподавателей даже не знакомы с компьютерными технологиями и не имеют представления о способах их использования в обучении. Занятия с применением компьютера в большинстве случаев ведут преподаватели Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 7 информатики, в силу специфики своей подготовки, слабо представляющие усло- вия, которые необходимо соблюдать при использовании информационных и ком- пьютерных технологий в преподавании конкретных учебных дисциплин. Целью дисциплины «Информационные и компьютерные технологии в образо- вании» является приобщение студентов инженерно-педагогического факультета к перспективным образовательным технологиям и ориентация их на творческое и продуктивное использование данных технологий в своей учебе, будущей професси- ональной деятельности и в процессе самообразования и повышения квалификации. Указанные направления подготовки педагогов должны быть содержательно и методически объединены в единый комплекс, нацеленный на знакомство пре- подавателей с сущностью и спецификой информатизации образования. При этом термин «Информационные и компьютерные технологии в образовании» может использоваться как название отдельной, достаточно обширной по содержанию и фундаментальной по характеру учебной дисциплины, так и в качестве названия и систематизирующего фактора блока вышеназванных учебных дисциплин, уже се- годня представленных в программу подготовки студентов. Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 8 ЛЕКЦИЯ 1 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 1. Основные термины, понятия и определения. 2. Условия реализации современных информационных технологий. 3. Основные направления использования информационных технологий в высшем образовании. 4. Положительные и отрицательные стороны использования современных информационных технологий с точки зрения психологии. Выводы по теме. Методическое обеспечение: Презентация: - Информационные технологии в образовании Видеофрагменты: - ИТ в образовании - Новейшие современные информационные технологии Вопросы для самоконтроля. 1.1 Основные термины, понятия и определения Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT ) – ши- рокий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям со- здания, сохранения, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. В последнее время под информационными технология- ми чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для создания, хра- нения, обработки, ограничения доступа к передаче и получению информации. Специалистов по компьютерной технике и программированию часто называют ИТ-специалистами. Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, информационные технологии – это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимо- действия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложе- ния, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные про- блемы. Сами ИТ требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их внедрение должно начинаться с создания математического обеспечения, моделирования, формирования информационных хранилищ для про- межуточных данных и решений [3]. Информационная технология в своем развитии прошла несколько этапов. Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 9 До второй половины XIX в. основу информационной технологии составляли перо, чернильница и бухгалтерская бумага. Коммуникация (связь) осуществлялась пу- тем направления пакетов (депеш). Продуктивность информационной обработки была крайне низкой: каждое письмо копировалось отдельно вручную; помимо счетов, суммируемых также вручную, не было другой информации для принятия решений [4]. На смену «ручной» информационной технологии в конце XIX в. пришла «механическая». Изобретение пишущей машинки, телефона, диктофона, модер- низация системы общественной почты – все это послужило базой для принципи- альных изменений в технологии обработки информации и, как следствие, в про- дуктивности работы. По существу, «механическая» технология проложила дорогу к формированию организационной структуры существующих учреждений. 40-60-е гг. XX в. характеризуются появлением «электрической» технологии, основанной на широком использовании электрических пишущих машинок со съемными элементами, копировальных машин на обычной бумаге (типа ксерок- са), портативных диктофонов. Они улучшили учрежденческую деятельность за счет повышения качества, количества и скорости обработки документов. Многие современные учреждения базируются на «электрической» технологии. Появление во второй половине 60-х гг. больших производственных ЭВМ на периферии учрежденческой деятельности (в вычислительных центрах) позволило сместить акцент в информационной технологии на обработку не формы, а содер- жания информации. Это было началом формирования «электронной», или «ком- пьютерной», технологии. Новая информационная технология (НИТ) – информационная технология, в которой используются последние достижения информатики. В настоящее время НИТ – это компьютерная информационная технология Для того чтобы правильно понять, оценить, грамотно разработать и исполь- зовать информационные технологии в различных сферах жизни общества необхо- дима их предварительная классификация. Классификация информационных технологий зависит от критерия класси- фикации. В качестве критерия может выступать показатель или совокупность признаков, влияющих на выбор той или иной информационной технологии. При- мером такого критерия может служить пользовательский интерфейс (совокуп- ность приемов взаимодействия с компьютером). Неотъемлемой частью информационной технологии является электронная почта, представляющая собой набор программ, позволяющий хранить и пересы- лать сообщения между пользователями. Классифицируя информационную технологию по типу носителя информа- ции, можно говорить о бумажной (входные и выходные документы) и безбумаж- Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 10 ной (сетевая технология, современная оргтехника, электронные деньги, докумен- ты) технологиях [5]. Информационные технологии могут решить проблемы обучения професси- ональному общению и интенсифицировать учебный процесс за счет повышения темпа, индивидуализации обучения, моделирования ситуаций, увеличения актив- ного времени каждого обучающегося и усиления наглядности благодаря преиму- ществам информационных технологий, которые заключаются: в организации познавательной деятельности путем моделирования; имитации типичных ситуаций профессионального общения с помощью средств мультимедиа; применении полученных знаний в новых ситуациях; эффективной тренировке усваиваемых умений и навыков; автоматизированном контроле результатов обучения; способности осуществления обратной связи; развитии творческого мышления; возможности объединения в учебных программах визуальной и звуко- вой форм. Повсеместное использование информационных ресурсов, являющихся про- дуктом интеллектуальной деятельности наиболее квалифицированной части тру- доспособного населения общества, определяет необходимость подготовки в под- растающем поколении творчески активного резерва. По этой причине становится актуальной разработка определенных методических подходов к использованию средств новых информационных технологий для реализации идей развивающего обучения, развития личности студента, в частности, для развития творческого по- тенциала индивида, формирования у студента умения осуществлять прогнозиро- вание результатов своей деятельности, разрабатывать стратегию поиска путей и методов решения задач, как учебных, так и практических. Особого внимания заслуживает описание уникальных возможностей ин- формационных технологий, реализация которых создает предпосылки для небы- валой в истории педагогики интенсификации образовательного процесса, а также создания методик, ориентированных на развитие личности обучаемого. Перечис- лим эти возможности: незамедлительная обратная связь между пользователем и информаци- онными технологиями; компьютерная визуализация учебной информации об объектах или за- кономерностях процессов, явлений, как реально протекающих, так и «виртуаль- ных»; архивное хранение достаточно больших объемов информации с воз- можностью ее передачи, а также легкого доступа и обращения пользователя к Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 11 центральному банку данных; автоматизация процессов вычислительной информационно–поисковой деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента с возмож- ностью многократного повторения фрагмента или самого эксперимента; автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления учебной деятельностью и контроля за результата- ми усвоения. Таким образом, можно выделить следующие педагогические цели исполь- зования средств новых информационных технологий: развитие личности обучаемого, подготовка индивида к комфортной жизни в условиях информационного общества развитие мышления; эстетическое воспитание; развитие коммуникативных способностей; формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации (например, за счет использования компь- ютерных игр, ориентированных на оптимизацию деятельности по принятию ре- шения); развитие умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность (например, за счет реализации возможностей компьютерного моде- лирования или использования оборудования, сопрягаемого с ЭВМ); формирование информационной культуры, умений осуществлять обра- ботку информации (например, за счет использования интегрированных пользова- тельских пакетов, различных графических и музыкальных редакторов). Использование средств новых информационных технологий в качестве средства обучения совершенствует процесс преподавания, повышает его эффек- тивность и качество (рисунок 1.1). Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 12 Рисунок 1.1 – Средства новых информационных технологий Рассмотрим эволюцию терминов, связанных с технологией информацион- ного обучения. Понятие «педагогическая технология» прошло определенную эволюцию: 40-е-сер. 50-х гг. – термин «технология в образовании» означал приме- нение аудиовизуальных средств в учебном процессе; сер. 50-х-60-е гг. – под «технологией образования» стали подразумевать программированное обучение; 70-е гг. – появился термин «педагогическая технология», который стал обозначать заранее спроектированный учебный процесс, гарантирующий дости- жение четко поставленных целей; с начала 80-х гг. – создание компьютерных и информационных техно- логий обучения. Первой попыткой создать технологический процесс обучения с гарантиро- ванными результатами было программированное обучение, которое возникло в 60-х гг. в связи с проникновением идей кибернетики в образование. Целью программированного обучения была оптимизация управления про- Э.М. Кравченя. Информационные и компьютерные технологии в образовании 13 цессом учения, оно предполагало такую организацию процесса обучения, при ко- торой учащийся с помощью особым образом подготовленных дидактических средств (программы) мог самостоятельно приобретать новые знания и умения. Из всего многообразия педагогических применений информационных тех- нологий особо следует выделить использование программных средств в связи с их широкой популярностью в практике отечественного и зарубежного образователь- ного процесса. Несмотря на многолетний опыт использования разнообразных ти- пов программных средств в учебных целях, их потенциальные возможности остаются неисчерпанными. Причиной этого является как не разработанность тео- ретических основ, раскрывающих целесообразность создания и применения про- граммных средств в целях обучения, так и отсутствие четкой классификации, или типологии, комплекса требований, предъявляемых к ним. |