Компьютеризация всех видов человеческой деятельности выступает как:
· САПР – в конструкторском бюро – Computer Aided Design.
· производственный процесс на промышленных предприятиях под управлением компьютера – в промышленности – Computer Aided Manufacturing.
· Машинные методы обучения – в высших учебных заведениях – Computer Aided Instruction.
Активизация занятий и интенсификация развития умений и навыков владения выбранной специальности достигается за счет системной вариантности форм, методов и приемов обучения. Совершенствование системы обучения приводится с помощью машинных методов обучения с опорой на вычислительную технику, т.е. компьютер.
Машинные методы обучения с опорой на вычислительную технику, т.е. компьютер выступают в качестве помощника обучающему т.е. преподавателю, как instructor – обучающему преподавателю или reader –т.е. лектору.
Использование вычислительной техники заставило разделить деятельность преподавателя на две части:
1-ая часть – творческая, по созданию программного обеспечения.
2-ая часть – тиражирование творческих разработок, этим занимается компьютер
Машинные методы обучения – это новая форма организации образования, основанная на использовании персональных компьютеров, электронных учебников и средств телекоммуникаций, представляющих качественно новую технологию обучения. Особый интерес к дистанционному обучению возник в 90-х годах XX века в связи с широчайшим распространением глобальной международной компьютерной сети Интернет.
В историческом плане можно говорить о трех технологиях обучения – безбумажной, бумажной и компьютерной. Исторически первая – безбумажная технология связана с передачей информации в устной и зрительной форме и ее элементы можно найти в первобытном обществе.
Бумажная технология обучения связана с появлением письменности и в ее основе лежат и лежали умения читать, писать, рисовать и выражать свои мысли в письменной форме.
Качественно новая картина появляется после изобретения персональных компьютеров и в начале их массового производства и использования в образовании. Первым шагом было включение компьютеров в массовую среднюю школу как объектов изучения, а следующим шагом - использование их как средств автоматизированного и дистанционного обучения.
Другой подход к учебному процессу осуществляется после появления и начала производства персональных компьютеров, а затем и сетей ЭВМ как средств накопления, передачи и автоматизированного обучения.
Точкой отсчета в возникновении новых технологий и форм обучения является середина 80-х годов, когда в развитых технических странах персональные компьютеры были введены в систему массового образования для изучения компьютерной грамотности в средние школы и для отработки новых технологий дистанционного обучения в технических университетах. Информационной базой для изучения новых информационных технологий стали электронные книги.
В настоящее время в большинстве учебных заведений имеются компьютерные классы с объединением компьютеров в локальные вычислительные сети. Эффективность использования средств, вложенных в их создание определяется прежде всего количеством и качеством проводимых в них занятиях. По многим гуманитарным дисциплинам такие занятия не проводятся из-за отсутствия соответствующего программного обеспечения.
Разработка узконаправленных компьютерных программ под каждую дисциплину нецелесообразно по причинам значительных затрат на такие разработки и наличия общих принципов создания тестов и обучающих программ для различных дисциплин. Кроме того обучение требует эффективных приемов контроля знаний слушателей.
Эти проблемы в значительной степени будут упрощены при использовании в учебном процессе универсальных контролирующих и обучающих программ-оболочек.
Следующей является проблема обработки результатов работы учащихся. Решение этой проблемы в компьютерных системах обучения в значительной степени может быть автоматизировано, что может существенно сократить рутинную работу учителей и преподавателей по проверке и контролю работ учащихся.
Так же проблематично создание электронных книг и учебников по различным дисциплинам и предметам, отвечающих технологии дистанционного обучения и отражающих современное состояние науки, культуры, техники и технологии. При этом новые электронные учебники должны дополнять, а не отрицать традиционные бумажные учебники и учебные пособия.
Совершенствование системы контроля и оценки знаний при машинном обучении.
Объективный и систематический контроль знаний слушателей является важнейшим средством управления учебно-воспитательным процессом, содействуя повышению уровня преподавания, улучшению организации учебных занятий слушателей и усилению их ответственности за качество своего учебного труда.
Результаты контроля учебной работы слушателей используются для внесения корректив в содержание и организацию процесса обучения, а так же для поощрения успешно занимающихся, развития их творческих способностей, самостоятельности и инициативы в овладении знаниями, умениями и навыками.
В отечественной системе образования контроль знаний, как правило, проводится в устной форме. В вузах это делается во время зачетов и экзаменов, а в школах во время опроса учеников. В развитых странах для контроля знаний широко используются тесты и развиты различные методы тестирования знаний. В ряде учебных заведений тесты используются не только для итогового, но и для текущего контроля, что позволяет преподавателям реализовывать индивидуальный подход к учащимся. Поэтому целесообразно в учебном процессе и в зависимости от преследуемых целей проводить следующие виды контроля учебной работы слушателей:
1. Входной - организуется перед началом занятий (в учебных заведениях повышения квалификации и после вузовского образования).
2. Текущий – проводится в ходе учебного процесса.
3. Рубежный – проводится в периоде обучения по завершении предмета или дисциплины.
4. Итоговый – по завершению учебной программы.
Одним из способов проведения контроля является формализованный, проводимый с помощью технических средств и не предполагающий обязательного общения преподавателя с обучаемым. Для этого разрабатываются специальные тесты.
Три формы тестов:
1. С выборочными ответами.
2. С конструированными ответами.
3. С эталонными ответами.
Организация автоматизированного рабочего места
Обучение производится по трем программам:
I. Программа – оболочка, т.е. лектор, с использованием электронной классной доски.
II Программа – экзаменатор с распечаткой и матрикуляцией обучения.
III Программа – консультант с большим объемом памяти.
Автоматизированное рабочее место состоит из системного блока двух мониторов – М1 и М2, и клавиатуры с двойным управлением, которая применима и к одному и к другому монитору:
М1 – host computer (север)
М2 – slave computer (рабочая станция).
Таким образом электронная классная доска, выполняющая команды host computer. М1 – является источником информации, должен иметь два CD ROMа - и винчестер в 100 – 120 Гб.
Необходимое условие для чтения:
1. Звуковая карта и динамики.
2. Монитор.
3. Нost computer – работает в кино режиме – motion-picture experts group (MPEG driver) этот режим необходим для того, чтобы видеть лектора и его движения, и карта – frame-grabber – дающая возможность останавливать и записывать картинку, в необходимый момент.
4. Нost computer – должен иметь достаточно высокую тактовую частоту (200-300 Мг).
Такого рода комбинации могут быть использованы для ознакомления обучаемых с самыми сложными разработками в современной математике.
Автоматизированное рабочее место работает в трех режимах:
I-вый режим – Лектор, находящийся под управлением пользователя – студента.
Например:
1. Студент перед прослушиванием лекции может задать темп чтения лекции /5 сек., 15 сек., 30 или даже 1 мин. В зависимости от приемлемой ему скорости /.
2. Обучаемый может задавать компьютеру вопросы или просить повторить, или даже проиллюстрировать наиболее трудные места конкретными примерами.
При чтении лекции студент – слышит не только голос лектора, но и видит его. Параллельно демонстрируется текст и обучаемый не делает ошибки в правописании. Качество, дикция и понятность – большей частью не реализуется живыми лекторами на 100 %.
Программа «лектор» используется с программой «Black- board», для этого два диска или 2CD ставятся рядом –Side by side, обычно левый дисплей, сам лектор и текст, правый дисплей электронная доска – математические выкладки, картинки, т.о. исполнение текста, звука, разговора – очень удобно для обучения.
II-ой режим – Экзаменатор – программа обеспечивает достаточно объективное выявление знаний студента.
В этом режиме происходит предоставление заданий с последующим приемом ответов, что значительно повышает качество образовательного процесса и индивидуальность подхода при обучении.
Компьютер в этом режиме использует наказание за игру с машиной.
В чем заключается – «жесткость наказания за игру с компьютером». Обучаемому предлагается выбрать ответ «Не знаю» в тех случаях когда есть сомнение в своих знаниях; если он начинает играть с его счета могут быть сброшены баллы.
При компьютерном оценивании знаний экзамен всегда совмещается с обучением, т.к. компьютер после распечатки оценочной ведомости дает анализ, как ответить правильно и почему.
III-ий режим – Режим «Консультант»
В этом режиме студент получает разъяснение по любому непонятному разделу курса и может законспектировать эти разъяснения.
В режиме «Консультант» студент может просмотреть графические зависимости, функциональные зависимости, трехмерные изображения любых математических функциях, которые его интересуют. Эта программа называется «Z-plotter». Единственное требование это правильный синтаксис формулы.
В режиме консультант АРМ – станция при наличии модема может выходить на все доступные базы данных, включая «Интернат». К компьютеру, который работает в таком режиме предъявляются специфические требования:
1. Высокая степень надежности «monkey-proof» - это уровень надежности игровых автоматов.
2. Обучаемый не имеет доступ к задней стенке компьютера и периферийному оборудованию, которые защищены триплексом.
Этот уровень надежности по американской терминологии называется «Student-proof».
Подобная «work-station» должна быть вставлена в коридоре и обучаемый может иметь доступ удобное ему время.
