Силаенков А.Н. Автоматизированные обучающие системы. Обзор

Подождите немного. Документ загружается.

индивидуально для каждого учащегося, восприятия учебной информации.

Для закрепления изученного материала используют разделы с контрольными

вопросами. При неправильном ответе можно ознакомиться с правильным

ответом, теоретическим материалом по данному вопросу и кратким

комментарием.

При работе с каждой частью УМК отдельно можно просмотреть графические

иллюстрации, анимации, видеоклипы, поработать с какими-либо

подключенными программами, не отыскивая ссылки на них внутри учебных

текстов. В этом случае используются списки ссылок для каждой части УМК

в пунктах главного меню Программы и Иллюстрации.

Пункт меню Глоссарий позволяет просмотреть определения основных

терминов и понятий и теорию по ним, поисковая система дает возможность

отыскать необходимые учебные тексты по любому ключевому слову.

Учебно-технологический комплекс системы КАДИС. Этот комплекс

предназначен для поддержки курса по электронным технологиям обучения.

Основная ориентация курса - разработка и применение методических и

программно-информационных средств электронного обучения. Целевые

группы обучающихся, на которых ориентирован курс: менеджеры учебных

заведений; преподаватели-разработчики; преподаватели-тьюторы; студенты

вузов.

Курс построен по модульному принципу и состоит из 11 модулей.

1. Почему электронное обучение является технологической основой

образования 21-го века?

2. Как дидактически правильно спроектировать комплекс электронных

средств поддержки обучения по своей учебной дисциплине?

3. Как спроектировать электронный учебник, каковы его возможности и

ограничения?

4. Зачем нужны виртуальные лаборатории и как их разрабатывать?

5. Как готовить учебные мультимедиа материалы на компьютере:

тексты, графику, анимацию, видео, аудио? (По выбору).

6. Как подготовить мультимедиа презентацию для лекции? (По выбору).

7. Освоение Интернет (по выбору).

8. Как, не владея программированием, скомпоновать учебный

мультимедиа комплекс для CD ROM или Интернет/интранет?

9. Как спроектировать и подготовить на компьютере тесты для

автоматизированного контроля знаний?

10. Какие существуют средства дистанционного взаимодействия

преподавателей и учащихся и как их применять в учебном процессе?

11. Как проводить экспертизу и оценку качества электронных средств

обучения? (По выбору).

Учебно-технологический комплекс по курсу состоит из следующих

компонентов:

 печатных материалов;

 электронных мультимедийных учебных пособий (версии на CD

ROM и в Интернет);

 педагогического программного инструментария КАДИС и

дополнительных программных средств для проектной работы (на CD ROM и

в Интернет);

 примеров-образцов электронных средств поддержки обучения (на

CD ROM и в Интернет).

Самостоятельная учебная деятельность обучающихся включает

практически в каждом модуле курса следующие виды учебной работы:

 изучение учебных текстов с иллюстрациями;

 знакомство с примерами методических и программно-

информационных средств по различным учебным дисциплинам;

 компьютерный тренинг по теории и самоконтроль знаний;

 освоение приемов работы с инструментальными программными

средствами;

 выполнение практических заданий по тематике педагогической

специализации обучающихся.

Выбор индивидуальной траектории изучения курса осуществляется

посредством индивидуального набора модулей курса и дифференцированием

по уровню усвоения учебного материала каждого модуля. Примерные

объемы типовых программ обучения:

 знакомство с учебным материалом и тренинг по теории

(менеджеры 15-20 ч., преподаватели-тьюторы 20-30 ч., преподаватели-

разработчики 30-40 ч.);

 выполнение практических заданий (менеджеры 20-30 ч., тьюторы

30-40 ч., разработчики 60-100 ч.).

Заключение. Учебно-технологический комплекс системы КАДИС

размещен для свободного доступа в Интернет на сервер ЦНИТ СГАУ

(http://cnit.ssau.ru). Технология КАДИС используется в нескольких десятках

учебных заведений РФ. На ее основе разработано несколько сотен учебных

комплексов по различным учебным дисциплинам, количество пользователей

которых составляет, по приблизительным оценкам, несколько десятков тысяч

человек.

Литература

1. Соловов А.В., Гречников Ф.В. Организационно-методические принципы

построения и применения программно-информационных средств учебного

назначения // Совершенствование подготовки специалистов

аэрокосмического профиля: Тезисы докладов Республиканской научно-

методической конференции. - Самара: СГАУ, 1992. - С. 78-79.

2. Соловов А.В. Проектирование компьютерных систем учебного

назначения: Учебное пособие, СГАУ, Самара, 1995. - 140 с. (см. также http://

www.informika.ru/text/inftech/edu/design/ или

http://cnit.ssau.ru/kadis/posob/index.htm).

3. Краснова Г.А., Соловов А.В., Беляев М.И. Технологии создания

электронных обучающих средств. - М.: МГИУ, 2001. - 223 с.

4. Соловов А.В., Меньшикова А.А., Пряничников Г.Ю. Педагогические

инструментальные средства системы КАДИС. - Самара: ЦНИТ СГАУ,

http://cnit.ssau.ru/kadis/index.htm, 1998-2002. - 6 Мбайт.

5. Учебная САПР силовых конструкций ПРОСК / Соловов А.В., Черепашков

А.А., Мрыкин С.В. и др. - Куйбышев: КуАИ, 1987. - 22 с.

6. Буч Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя: Пер

с англ. - М.: ДМК Пресс, 2001. - 432 с.

7. Меньшикова А.А., Соловов А.В. Объектно-ориентированные модели

сценариев электронных средств поддержки обучения // Телематика 2002:

Труды Всероссийской научно-методической конференции. - Санкт-

Петербург: СпбГИТМО, М.: ГосНИИ ИТТ "Информика", 2002. - с. 231-232.

8. Пиявский С.А., Соловов А.В., Пиявский Б.С. Автоматизированный

учебный комплекс для поддержки исследовательской работы молодежи /

Педагогический процесс как культурная деятельность: Тезисы

Международной научно-практической конференции. - Самара: СИПКРО,

2002. - С. 105-111.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ

НАЧАЛЬНОЙ ВОЕННОЙ ПОДГОТОВКИ МОЛОДЕЖИ

В условиях современного развития политических, экономических и

общественных отношений в нашей стране, необходимость военно-

патриотического воспитания молодежи, в том числе в сельской местности, не

вызывает сомнения. С момента распада Советского Союза, длительное время

данному вопросу у нас практически не уделялось внимания. Попытки

восстановить положение вещей, бывшее в советское время, путем введения

дополнительных разделов в учебную дисциплину "Обеспечение

безопасности жизнедеятельности" не дало желаемых результатов. Причиной

этого было, во-первых низкая материальная обеспеченность занятий, во

вторых поверхностность изложения учебного материала. Особенно остро это

проявляется в сельских школах.

Низкий уровень подготовленности допризывной молодежи к службе в

армии требует возврата к преподаванию таких дисциплин как "Начальная

военная подготовка". Изучение данной учебной дисциплины позволяет

повысить подготовленность юношей допризывного возраста в области

физической и технической подготовки. Однако состояние материальной базы

значительной части средних школ районных и областных центров и особенно

сельских школ не позволяет в полной мерке осуществить выполнение

учебных программ по этой дисциплине.

В этом случае единственным выходом является внедрение

автоматизированных обучающих систем (АОС), применение которых

позволит:

1. обеспечить индивидуальность процесса обучения;

2. избежать значительных расходов на закупку дорогостоящего

оборудования;

3. использовать для занятий имеющиеся технические средства

обучения по дисциплине "Информатика";

4. обеспечить усвоение начальных знаний по предметной области

обучения;

5. обеспечить привитие первичных навыков по обращению с

образцами оружия и военной техники без непосредственного контакта с

последними;

6. осуществлять текущий контроль знаний обучаемых.

Современные АОС имеют развитый оконный интерфейс,

обеспечивают разделение прав пользователей. Они могут функционировать

как на локальном компьютере, так и в сети ЭВМ. Для их реализации

используются специализированные программные комплексы (программные

оболочки, заполнение которых приводит к созданию АОС), либо они

создаются с использованием общего программного обеспечения.

Включение в состав информационной базы АОС мультимедиа

информации позволяет осуществлять доведение материала до обучаемых не

только в текстовом и графическом виде, но осуществлять звуковое

сопровождение изучаемого материала, представление в динамике

происходящих в текущий момент процессов. Это в значительной степени

облегчает усвоение материала обучаемыми.

Рис. 1. Внешний вид окна выбора раздела и темы обучения

Рис. 2. Внешний вид окна страницы обучения (полуавтоматический режим

обучения)

В настоящее время накоплен значительный опыт разработки АОС

данного направления. Примеры рабочих окон АОС по стрелковому оружию

представлен на рисунках 1,2,3.

Процесс обучения каждой теме разбит на ряд фрагментов, каждый из

которых состоит из совокупности текстовой, графической, аудио- и видео

информации.

Программная среда АОС обеспечивает обучение, как в автоматическом,

так и в полуавтоматическом режиме. В автоматическом режиме смена

информационных фрагментов производится по мере окончания

воспроизведения аудио или видео информации. В полуавтоматическом

режиме смена информационных фрагментов осуществляется оператором,

щелчком левой кнопки мыши на соответствующем элементе управления.

Для успешной эксплуатации АОС необходимо наличие следующего

состава программно-аппаратных средств (минимальная комплектация):

 процессор Intel Celeron 300A;

 объем ОЗУ 32 М;

 видеоадаптер SVGA 4 Мб;

 монитор, поддерживающий разрешение 1024 768 16 битный цвет;

 аудио система на основе звуковой карты совместимой с Sound

Blaster;

 операционная система MS Windows 9x/NT/2K/XP.

Особенно следует отметить сравнительно невысокую стоимость

разработки и низкую стоимость тиражирования АОС.

УЧЕБНЫЙ МУЛЬТИМЕДИА КОМПЛЕКС ПО

ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ДЛЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

Введение. Органическая химия дает научное обоснование строения и

функционирования живых организмов, производства и грамотного

применения различных материалов и изделий. Поэтому знание ее основ

является важным элементом общей культуры современного человека.

Как учебная дисциплина органическая химия относится к одной из наиболее

сложных естественнонаучных дисциплин, и ее изучение нередко вызывает у

учащихся определенные трудности. Они связаны, как правило, с

формированием образных представлений о химическом, электронном и

пространственном строении органических молекул, которое оказывает

большое влияние на свойства веществ. Отсутствие таких образных

представлений приводит к необходимости механического заучивания

большого объема фактического материала. Именно эта особенность

органической химии в существенной мере предопределяет потребность и

целесообразность использования электронных мультимедиа средств для ее

изучения в средней школе.

Комплекс разработан на основе технологии системы КАДИС (системы

Комплексов Автоматизированных ДИдактических Средств) в центре новых

информационных технологий Самарского государственного

аэрокосмического университета (ЦНИТ СГАУ) сотрудниками центра

совместно с преподавателями Самарского государственного университета

(СамГУ) и школы 124 г. Самары при участии студентов СГАУ и СамГУ.

Работа по созданию комплекса велась на протяжении нескольких лет, но ее

основная часть была выполнена в 2000 году по заданию межвузовской

программы "Научное и научно-методическое обеспечение индустрии

образования", (раздел 12.9 "Методика создания электронных библиотек и

средств обучения", код проекта - 3644).

Психолого-педагогическая основа комплекса. Концептуальная

модель системы КАДИС предполагает комплексный подход к поддержке

учебного процесса на всех этапах освоения Знаний-Умений-Навыков (ЗУН) -

от первого знакомства с учебным материалом до решения нетиповых задач

(рис. 1). При этом уяснение (восприятие, осмысление, фиксация)

артикулируемой части ЗУН, представленной в виде информации,

осуществляется с помощью автоматизированных дидактических средств

декларативного типа, реализующих, преимущественно, репродуктивные

методы обучения. Овладение неартикулируемой частью ЗУН (формирование

и развитие различных форм личностного опыта) производится при

поддержке компьютерных систем процедурного типа, использующих

математические модели изучаемых объектов или процессов и реализующих

продуктивно-поисковые методы познавательной деятельности, основанные

на решении профессионально-ориентированных задач [1].

Рис. 1. Концептуальная модель системы КАДИС

В состав типового комплекса методических и программно-

информационных средств системы КАДИС по учебной дисциплине могут

входить:

 учебные пособия (в печатном или компьютерном виде), аудио- и

видеокассеты для первоначального знакомства с учебным материалом;

 электронные мультимедийные учебники для осмысления,

закрепления и контроля знаний;

 тренажеры и автоматизированные лабораторные практикумы для

развития практических умений;

 пакеты прикладных программ для автоматизации расчетов,

проектирования, учебных исследований изучаемых объектов или процессов.

Анализируя рассмотренные группы компонентов учебного комплекса с

позиций одного из ведущих дидактических принципов - принципа

активности и самостоятельности обучающихся, можно выделить ряд

следующих интерактивных элементов:

 в первой группе - это самостоятельный выбор обучающимися

учебного материала;

 во второй группе - выбор учебного материала и режимов учебной

работы, ответы на вопросы и выполнение упражнений, управление

иллюстрациями (flash, vrml);

 в третьей группе - выбор заданий из сборника, генерация

эвристических решений, выбор алгоритмов и настройка их параметров,

анализ результатов и корректировка решений и т.п.;

 в четвертой группе - формулировка задач и планирование этапов

их решения, построение математических моделей, выбор и настройка

алгоритмов, анализ результатов, корректировка математических моделей,

переформулировка исходных условий и формулировок задач и т.п.

Таким образом, роль и значимость интерактивных элементов

возрастает от первой группы к четвертой как в количественном, так и в

качественном отношении. При этом фунциональное назначение

классифицированных групп учебно-методического обеспечения четко

соответствует психологически обоснованной последовательности этапов

познавательной деятельности:

 восприятие;

 осмысление и фиксация знаний;

 формирование личностного опыта (умений, навыков,

профессионально-ориентированной интуиции);

 проектно-исследовательская, поисковая учебная деятельность.

Важно также подчеркнуть, что в рассмотренной классификации

реализуются и другие основополагающие дидактические принципы:

доступность, систематичность и последовательность, преемственность, связь

теории с практикой, профессиональная направленность обучения.

Методика дидактического проектирования учебных комплексов системы

КАДИС включает следующие основные этапы [2]:

 построение модели содержания учебного материала,

определяющей его структуру и целевые показатели процесса обучения;

 формирование модели освоения учебного материала,

определяющей навигацию по нему;

 формирование состава комплекса;

 подготовку текстов и эскизов иллюстраций учебного пособия;

 подготовку текстов, эскизов графических иллюстраций,

контрольных вопросов, сценариев анимаций и видеоклипов для электронного

учебника;

 построение сценариев дидактических интерфейсов тренажеров,

автоматизированных лабораторных практикумов и учебных пакетов

прикладных программ.

Технологические средства. Компьютерная подготовка различных

компонентов учебных комплексов системы КАДИС (учебных текстов,

контрольных вопросов, графических иллюстраций, анимаций, аудио- и

видеоклипов, компьютерных программ и других видов учебных материалов)

ведется с помощью типовых программных средств общего назначения,

входящих в состав операционных систем MS DOS или Windows 9X/2000.

Объединение этих компонентов в мультимедийные учебные комплексы

осуществляется с помощью специальной педагогической инструментальной

программной среды (оболочки) системы КАДИС, имеющей свободно