Применение вычислительной техники в процессе обучения позволяет уменьшить нагрузку на преподавателя и увеличить качество преподавания в масштабах всей страны. Применение ЭВМ в обучении является продолжением и развитием многолетнего процесса внедрения технических средств в учебный процесс. Существуют следующие формы применения компьютеров в обучении:
• в качестве лабораторных установок, в том числе для моделирования процессов;
• для решения задач и упражнений, курсового и дипломного проектирования;
• для планирования и организации учебного процесса, разработки учебных планов и программ (АСУ учебным заведением);
• как средство автоматизации исследований в области обучения (педагогические и психолого-педагогические исследования, математические модели учебного процесса);
• в качестве управляющего элемента процесса обучения (контроль знаний, предъявление учебного материала, управление ходом обучения);
• для сбора и анализа статистических данных об учебном процессе.
Кроме того, помимо формирования умственных навыков ЭВМ применяется для формирования различного рода двигательных навыков в составе тренажеров при обучении некоторым профессиям (летчиков, машинистов, водителей).
В настоящее время широкое распространение получили автоматизированные обучающие системы (АОС) на базе вычислительных систем общего назначения и специализированных устройств. Типичная АОС имеет в своем составе центральную ЭВМ и от 10 до 30 терминалов, один из которых служит рабочим местом преподавателя, а остальные – рабочими местами обучающихся. Кроме того, получают распространение АОС на базе класса персональных компьютеров, объединенных в локальную сеть, в которой один компьютер является главным (за ним работает преподаватель).
АОС представляет собой основанный на ЭВМ взаимосвязанный комплекс учебно-методического, информационно-лингвистического и программно-технического обеспечения, ориентированный на управление обучением. В основу АОС заложены идеи программирования обучения. АОС позволяет управлять учебным процессом по гибкой программе, учитывающей некоторые индивидуальные особенности студентов, разгружает преподавателя от целого ряда трудоемких действий и изменяет характер его труда. Индивидуализация в условиях группового обучения достигается за счет дифференцированного режима работы обучаемых, при котором каждый получает информацию независимо от других. АОС может обрабатывать и обобщать статистический материал по многочисленным аспектам учебной деятельности с целью дальнейшего совершенствования учебного процесса. Система позволяет в случае необходимости быстро вносить соответствующие изменения и дополнения в учебный материал.
В типичной АОС элементарной частью учебной процедуры является шаг обучения, направленный на усвоение логически законченных понятий или действий. Каждый шаг состоит из четырех кадров (элементов): информационного, операционного, контрольного и дополнительного. Информационный кадр выдает обучаемому сведения об изучаемом объекте и способах решения задач. Операционные кадры представляют собой наборы задач, ориентированных на формирование заданных действий и понятий. Контрольный кадр – это набор задач, по результатам решения которых делается вывод о достижении целей обучения, поставленных в данном шаге. Дополнительный кадр служит для коррекции деятельности обучаемого в случае ее отклонения от заданного образца.
Если на вопрос АОС обучаемый дает неправильный ответ, то система выбирает одну из многочисленных ветвей программы, по прохождению которой человек вновь повторяет соответствующий шаг курса; если же ответ правильный, то ему предлагается следующий шаг. Естественно, что разные обучаемые тратят на усвоение фрагмента разное время. Наиболее способные и приспособленные к данной методике обучения могут получить больше информации, раньше закончить обучение.
АОС автоматически фиксирует все действия обучаемых (количество шагов, время решения задачи, количество ошибок и т.д.) и производит общую оценку обучения как в индивидуальном порядке, так и в группе в целом. Частичное освобождение преподавателя от трудоемких операций контроля и предъявления обучаемым информации позволяет ему, например, уделять больше внимания отстающим, а также давать наиболее успевающим дополнительные виды самостоятельной работы.
В качестве основного средства взаимодействия обучаемого и АОС выступает диалог. Характерными видами обучающего диалога является совместное – обучаемого и АОС – решение задач, выполнение упражнений, моделирование какого-либо процесса, учебные игры и т.д.
Огромным достоинством АОС является возможность использования машинной графики для создания как статических, так и динамических образов – анимации с целью изучения различных процессов природы на основе имитационного моделирования. Анимация – результат работы программы, которая заставляет двигаться объект на экране.
Одним из самых ответственных моментов при создании АОС является анализ и переработка учебного курса, разделение учебного материала на отдельные шаги в соответствии с требованиями программированного обучения. Следует указать, что от преподавателя не требуется знания программирования для ЭВМ, современные АОС предоставляют преподавателю специализированный, понятный ему язык, предназначенный для описания учебного материала и ввода его в ЭВМ. От преподавателя требуется формализация учебного курса, все остальное выполняет ЭВМ.
Перспективным направлением использования АОС является применение ее для проведения консультаций, например, абитуриентам при поступлении в вуз. Другим важным направлением использования АОС является контролирование уровня знаний при экзаменах и зачетах.
ЭВМ позволяют не только изменить характер обучения, но и формы образования. В настоящее время развивается новая форма обучения – заочное обучение на базе телекоммуникационных методов связи. Такая форма обучения обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционной. Многие люди получают возможность повышать образование на дому, а преподаватели – индивидуально контролировать работу каждого студента и вместе с тем давать общие указания всей аудитории. Студенты могут думать над ответом столько, сколько им требуется.
