ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Красноярский  Государственный Педагогический Университет

им. В.П. Астафьева 
 

Кафедра ИВТ 
 
 

Курсовая  работа на тему:

«Информационно-образовательная среда как средство активизации самостоятельной работы учащихся» 
 
 
 

Выполнил: Носырев А.И.

студент 52 гр.

ф-т Информатики

Проверил: Кулакова И.А.

к.п.н., доцент кафедры ИВТ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Красноярск, 2010 г.

Оглавление

Введение

     В начале третьего тысячелетия происходит переход от индустриального к  информационному обществу, в котором знания и информация становятся основными производительными силами. В информационном обществе существенным образом изменяется стратегия образования, причем важнейшей его чертой является широкое использование информационных технологий.

     Быстрый прогресс в области информационных технологий позволяет использовать персональные компьютеры в качестве эффективного средства обучения. Автоматизация процесса обучения осуществляется с использованием компьютерных обучающих программ и электронных учебников, которые используются не только с применением магнитных носителей (лазерных дисков), но и с применением локальных и глобальных компьютерных сетей. В последнем случае происходит формирование специализированной информационно-образовательной среды, позволяющей реализовать современные технологии обучения. Для наполнения информационно-образовательной среды, а также для эффективного использования локальных и глобальных компьютерных сетей необходима оперативная разработка электронных учебных пособий высокого качества, отвечающих современному состоянию науки в данной предметной области.

     Общая цель создания электронных учебных  пособий – повышение эффективности  процесса усвоения знаний и улучшение  качества подготовки специалистов. В  курсе «Информатики» электронные  учебные пособия можно использовать как дополнительные учебные средства, позволяющие методически правильно организовать контролируемую преподавателем самостоятельную работу учащихся. Таким образом, в рамках курса «Информатики» будет осуществляться постепенное внедрение технологий открытого образования, в частности, метода дистанционного обучения. В то же время в системе открытого образования электронные учебные пособия являются основным источником учебной информации обучаемого.

     Объект  исследования: процесс обучения школьников в профильном курсе информатики.

     Предмет исследования: методы активизации самостоятельной работы учащихся на основе среды Moodle.

     Цель  исследования: разработать информационно-образовательную среду курса «Информатика», способствующую активизации самостоятельной работы учащихся профильных классов средней школы.

     Задачи  исследования:

1. Изучить психолого-педагогическую и методическую литературу по исследуемой проблеме.
2. Проанализировать возможности Moodle для создания информационно-образовательной среды курса «Информатика».

     Гипотеза  исследования: самостоятельная работа учащихся значительно возрастет при использовании информационно-образовательной среды.

     Практическая  значимость: внедрение информационно-образовательной среды в учебный процесс для повышения качества обучения информатики.

§1 Теоретические основы разработки информационно-образовательной среды

     §1.1 Электронное обучение

     Электронное обучение - это технология обучения, основанная на использовании средств  вычислительной техники и систем передачи данных для представления и доставки знаний, поддержки взаимодействия обучаемого и обучающего, а также контроля знаний[10]. Основные задачи в этой области состоят в том, чтобы предоставить пользователям полнофункциональную, масштабируемую, гибкую среду для реализации систем дистанционного (электронного) обучения.

     Термин  «электронное обучение» используется в России еще сравнительно редко. Однако в странах Северной Америки  и Западной Европы аналоги этого  термина (Electronic Learning, Electronic Tutoring или  сокращенные E-learning, E-tutoring) в последние годы применяются очень широко. Они интегрируют ряд терминологических понятий в сфере применения современных ИКТ в образовании, таких как мультимедиа, обучение на основе web-технологий, онлайн-обучение и т.п.

     Глобальной, общей проблемой электронного обучения является создание и эффективное использование информационно-образовательной среды на основе ИКТ. В дидактическом плане существуют три наиболее важных частных проблемы разработки и использования такой среды:

     • организация самостоятельной когнитивной деятельности обучающихся;

     • организация индивидуальной поддержки учебной деятельности каждого обучающегося преподавателями;

     • организация групповой учебной работы обучающихся (дискуссий, совместной работы над проектами и т.п.).

     С традиционным обучением все более-менее  понятно: слушатель приходит на лекцию, получает теоретический материал, затем  на семинарах отрабатывает определенные практические навыки. В дистанционном  обучении нет прямого, очного контакта преподавателя с учащимися — этим и осложняется организация учебного процесса, поскольку каждый слушатель изучает материалы самостоятельно и можно ставить под сомнение отработку практических навыков, которые просто необходимы при получении, например, высшего образования. Эту проблему позволяет решить ЭО, которое на сегодняшний день является революционным и наиболее перспективным направлением развития дистанционного обучения. Помимо решения своей первоочередной задачи — обучения на расстоянии — ЭО может стать отличным дополнением очной формы, поскольку технологии, применяемые при разработке электронных учебных курсов, будут хорошим подспорьем для повышения качества и эффективности традиционного обучения.

     §1.2 Преимущества электронного обучения

     Несмотря  на то, что ЭО в чистом виде подразумевает самостоятельное изучение материалов, как и при дистанционном обучении, он имеет ряд преимуществ перед традиционной очной формой:

     1. Большая свобода доступа — учащийся имеет возможность доступа через Интернет к электронным курсам из любого места, где есть выход в глобальную информационную сеть.

     2. Более низкие цены на доставку обучения — в электронном обучении процесс доставки образования включает в себя только обмен информацией через Интернет без затрат со стороны учащегося на покупку учебно-методической литературы.

     3. Возможность разделения содержания электронного курса на модули — небольшие блоки информации позволяют сделать изучение предмета более гибким и упрощают поиск нужных материалов.

     4. Гибкость обучения — продолжительность и последовательность изучения материалов слушатель выбирает сам, полностью адаптируя весь процесс обучения под свои возможности и потребности.

     5. Возможность развиваться в ногу со временем — пользователи электронных курсов, и преподаватели, и студенты, развивают свои навыки и знания в соответствии с современными, новейшими технологиями и стандартами. Электронные курсы также позволяют своевременно и оперативно обновлять учебные материалы.

     6. Возможность определять критерии оценки знаний — в электронном обучении имеется возможность выставлять четкие критерии, по которым оцениваются знания, полученные студентом в процессе обучения. Это позволяет исключить необъективность и предвзятость.

     §1.3 Эффективность электронного обучения

     Популярность  этой формы обучения объясняется тем, что она имеет ряд неоспоримых преимуществ, по сравнению с традиционной. Во-первых, не требуется обязательной очной встречи большого количества людей. Использование электронного обучения снижает расходы на организацию курсов, обустройство классов, зарплату персонала, транспортные расходы и многое другое.

     Второе, у каждого человека свой стиль обучения, характеризующий наиболее оптимальный для него механизм восприятия учебного материала. Существует определенный процент людей, для которых единственно возможным способом восприятия учебного материала является аудиторная форма обучения. Однако как показывают исследования, как минимум 80% учащихся могут эффективно воспринимать учебные материалы в любой форме. Это означает, что абсолютное большинство людей способны эффективно обучаться электронным способом.

     §1.4 Программное обеспечение в электронном образовании

     Эффективность электронного обучения существенно  зависит от, используемой в нем  технологии. Возможности и характеристики технологии электронного обучения должны обеспечивать максимально возможную эффективность взаимодействия обучаемого и преподавателя в рамках системы ЭО. Сложное в использовании программное обеспечения не только затрудняет восприятие учебного материала, но и вызывает определенное неприятие использования информационных технологий в обучении.

     Программное обеспечение для ЭО представлено как простыми статическими HTML страницами, так и сложными системами управления обучением и учебным контентом.

     Успешное  внедрение электронного обучения основывается на правильном выборе программного обеспечения, соответствующего конкретным требованиям.

     Эти требования определяются потребностями  обучаемого, потребностями преподавателя  и администратора, который должен контролировать установку, настройку программного обеспечения и результаты обучения.

     Во  всем многообразии средств организации  электронного обучения можно выделить следующие группы:

     1. авторские программные продукты (Authoring Packages),

     2. системы управления обучением (Learning Management Systems - LMS),

     3. системы управления контентом (содержимым учебных курсов) (Content Management Systems - CMS),

     4. системы управления учебным контентом (Learning Content Management Systems - LCMS)

     Авторские программные продукты представляют собой чаще всего некоторые локальные разработки, направленные на изучение отдельных предметов или разделов дисциплин. Преподаватель, используя какую-либо технологию (HTML, PowerPoint, TrainerSoft, Lectura) или просто создавая электронный документ разрабатывает учебный контент.

     Недостатком таких продуктов является невозможность  отслеживать и контролировать во времени процесс обучения и успеваемость большого количества обучаемых. Как  правило, они разработаны для  создания уроков с немедленной обратной связью с обучаемым, а не для хранения информации об учебном процессе за длительное время. Такие разработки являются незаменимым средством для активизации и интенсификации подачи учебного материала во время аудиторных занятий и для самостоятельной работы учащихся. С другой стороны отсутствие обратной связи учащихся и преподавателя сильно снижает эффективность их использования.

     Системы управления обучением обычно предназначены  для контроля большого числа обучаемых. Некоторые из них ориентированы  на использование в учебных заведениях, другие – на корпоративное обучение. Их общей особенностью является то, что они позволяют следить за обучением пользователей, хранить их характеристики, подчитывать количество заходов на определенные разделы сайта, а также определять время, потраченное обучаемым на прохождение определенной части курса. Эти системы позволяют пользователям регистрироваться для прохождения курса. Зарегистрированным пользователям автоматически высылаются различного рода информация о текущих событиях и необходимой отчетности. Обучаемые могут быть организованы в группы. Кроме того здесь присутствует возможность проверки знаний и онлайн общения.

     Управление  контентом электронных курсов представляет возможности размещения электронных  учебных материалов в различных  форматах и манипулирования ими. Обычно такая система включает в себя интерфейс с базой данных, аккумулирующей образовательный контент, с возможностью поиска по ключевым словам.

     Системы управления обучением и учебным  контентом сочетают в себе возможности  двух предыдущих и являются в настоящее время наиболее перспективными в плане организации электронного обучения. Сочетание управления большим потоком обучаемым, возможностей быстрой разработки курсов и наличие дополнительных модулей позволяет системам управления обучением и учебным контентом решать задачи организации обучения в крупных образовательных структурах.

     §1.5 Системы дистанционного обучения

     §1.5.1 Система «Learning Space»

     Одной из наиболее развитых программных систем дистанционного обучения является продукт LearningSpace фирмы Lotus. LearningSpace обеспечивает легкое внедрение в создаваемые курсы видео и аудио фрагментов, позволяет реализовать весь диапазон услуг от самообучения до коллективного синхронного, дает учителям и учащимся доступ ко всем своим функциям как из клиента Notes (в локальной сети учебной аудитории), так и из Web-броузера (дистанционное обучение).

     §1.5.2 Система «Доцент»

     Автоматизированная  система Дистанционного обучающего центра (ДОЦЕНТ) системы асинхронного телеобучения, представляет собой комплекс программно-методических средств ДО, переподготовки и тестирования слушателей. Комплекс программно-методических средств основан на современных Интернет-технологиях и методиках образования на базе компьютерных обучающих программ и тестирующих систем.

     В состав ДОЦЕНТ входят:

     1) автоматизированная система дистанционного обучения, переподготовки и тестирования слушателей;

     2) инструментальные средства создания обучающих и контролирующих программ;

     3) графическая оболочка для создания и генерации индивидуальных тестов заданной сложности;

     4) набор обучающих программ;

     5) средства поддержки централизованной базы данных учебного центра для ведения учета и статистики, ведения разнообразных форм отчетности;

     6) Автоматизированные рабочие места (сокращенно - АРМ): "АРМ Администратор", "АРМ Куратор", "АРМ Преподаватель", "АРМ Слушатель", обеспечивающие процесс функционирования Виртуального учебного центра.

     Основными действующими лицами учебного центра являются: администратор, куратор, преподаватель  и обучаемые (слушатели).

     Учебный курс состоит из отдельных разделов.

     В Дистанционном обучающем центре предусмотрено проведение групповых  или индивидуальных консультаций. Естественно, прежде чем проводить консультацию, преподаватель должен назначить  дату и время консультации и послать по электронной почте сообщение об этом слушателям. Консультации проводятся либо средствами стандартной программы Microsoft NetMeeting, либо с помощью собственных управляемых средств АС "ДОЦЕНТ".

     Преподаватель может проводить консультацию в  различных режимах функционирования программы MS NеtMeeting; Режим Chat (Разговор) позволяет собеседникам обмениваться печатными сообщениями в режиме реального времени. Когда один из участников консультации (прежде всего - преподаватель) запускает программу Chat, окно разговора появляется на экране каждого пользователя. Любой участник консультации может набрать текст в поле "Сообщение" и вывести его на всеобщее обозрение кликом мышью на командной кнопке "Послать", расположенной справа от текстового поля. В окне разговора сообщения участников консультации сопровождаются личными идентификаторами. Система дистанционного обучения «Доцент» приобретена Менделеевским университетом и в настоящее время установлена на его образовательном сервере.[2]

     §1.5.3 Система «Прометей»

     Созданная Институтом образовательных технологий система дистанционного обучения «Прометей» позволяет организовать учебный  процесс таким образом, что с  одной стороны дает возможность  преподавателю (тьютору), находясь в  любом месте, где есть доступ к Интернет, — дома или на работе, всесторонне контролировать процесс обучения слушателя, сдачу экзаменов и прохождение тестов, с другой стороны слушателю — приобрести качественные знания и в конечном итоге — документ, подтверждающий получение высшего или дополнительного образования.

     Другим  достоинством СДО является то, что  в ней можно разместить любой  курс, любую обучающую программу  и проводить дистанционное обучение через Интернет/интранет практически  в любых сферах деятельности человека, начиная от академических наук и заканчивая простыми подготовительными курсами (например, для подготовки к ЕГЭ). Во время работы с курсом слушатель имеет возможность обмениваться электронной почтой как с тьютором, так и с однокурсниками по обучению.

     Для общения между слушателями и тьютором кроме электронной почты используется обычный или звуковой чат, а также видеоконференции, предоставляющие различным лицам, находящимся в отдаленных городах России и мира, возможность в реальном масштабе времени участвовать в обсуждении любых вопросов. Звуковой чат, встроенный в систему, при обучении группы слушателей позволяет существенно оживить общение слушателей и повысить эффективность общения обучаемых с преподавателем и друг с другом.

     Использование СДО "Прометей II» позволяет:

     1) увеличить число студентов, привлекая к себе абитуриентов из отдаленных регионов России и СНГ;

     2) развить различные современные образовательные услуги в Интернет;

     3) сократить расходы на изготовление учебных материалов;

     4) сократить расходы на командировки преподавательского состава в регионы для работы со студентам;

     5) экономить средства на переподготовке своих сотрудников, не сокращая при этом число обучающихся;

     6) проводить регулярное обучение, тренаж и тестирование персонала на своих рабочих местах;

     7) привлекать к обучению преподавателей из различных городов и организаций, расположенных в других регионах;

     8)  увеличить число обучающихся и в первую очередь из отдаленных регионов;

     9) сократить расходы на организацию процесса обучения;

     10) использовать дистанционный доступ обучающихся к компьютерным тренажерам.[2]

     §1.6 Преимущества СДО Moodle

     Moodle это система управления содержимым  сайта (Content Management System - CMS), специально  разработанная для создания качественных  онлайн-курсов преподавателями. Слово Moodle – это аббревиатура от понятия Модулярная Объектно-Ориентированная Динамическая Обучающая Среда.

     Moodle переведена на десятки языков, в том числе и русский, и  используется в 197 странах мира.

     Лидером и идеологом системы является Martin Dougiamas из Австралии. Проект является открытым и в нем участвует и множество других разработчиков.

     Moodle написана на PHP с использованием SQL-базы данных. Moodle может работать  с объектами SCO (объект совместно используемого контента) и отвечает стандарту SCORM (стандарт, разработанный для систем дистанционного обучения.).

     По  уровню предоставляемых возможностей Moodle выдерживает сравнение с известными коммерческими СДО, в то же время  выгодно отличается от них тем, что  распространяется в открытом исходном коде - это дает возможность настроить и усовершенствовать систему под особенности конкретного образовательного проекта, а при необходимости и встроить в нее новые модули.

     Moodle ориентирована на коллаборативные  технологии обучения - позволяет  организовать обучение в процессе совместного решения учебных задач, осуществлять взаимообмен знаниями.

     Широкие возможности для коммуникации –  одна из самых сильных сторон Moodle. Система поддерживает обмен файлами  любых форматов - как между преподавателем и студентом, так и между самими студентами. Сервис рассылки позволяет оперативно информировать всех участников курса или отдельные группы о текущих событиях. Форум дает возможность организовать учебное обсуждение проблем, при этом обсуждение можно проводить по группам. К сообщениям в форуме можно прикреплять файлы любых форматов. Есть функция оценки сообщений – как преподавателями, так и студентами. Чат позволяет организовать учебное обсуждение проблем в режиме реального времени. Сервисы «Обмен сообщениями», «Комментарий» предназначены для индивидуальной коммуникации преподавателя и студента: рецензирования работ, обсуждения индивидуальных учебных проблем. Сервис «Учительский форум» дает педагогам возможность обсуждать профессиональные проблемы.

     Важной  особенностью Moodle является то, что система создает и хранит портфолио каждого обучающегося: все сданные им работы, все оценки и комментарии преподавателя к работам, все сообщения в форуме.

     Преподаватель может создавать и использовать в рамках курса любую систему  оценивания. Все отметки по каждому курсу хранятся в сводной ведомости.

     Moodle позволяет контролировать “посещаемость”, активность студентов, время их  учебной работы в сети.

     Модульная структура системы обеспечивает простоту использования системы  для обучающихся и преподавателей.

     Наличие открытого сообщества, состоящего из более 50000 пользователей системы  и более 3000 внедренных систем дистанционного обучения во всем мире позволяет эффективно обмениваться опытом

     Возможности Moodle, интересные для администраторов:

     1) Moodle работает без модификаций в Unix, Linux, Windows, Mac OS X, Netware и любой другой операционной системе, поддерживающей PHP (который поддерживается любым хостинг-провайдером).

     2) Moodle проектируется как набор модулей и позволяет гибко добавлять или удалять элементы на различных уровнях.

     3) Moodle легко обновляется от версии к версии. Он имеет внутреннюю систему для обновления собственной базы и восстановления.

     4) Moodle требует только одну базу данных и может быть использован совместно с другими приложениями.

     5) Moodle включает базу данных широкого назначения, которая поддерживает различные типы баз данных.

     6) Особое обращения внимания на безопасность на любом уровне. Формы проверяются, данные проверяются на достоверность, cookies шифруются и т.д.[4]

§2 Анализ возможностей Moodle для создания ИОС профильного курса «Информатика»

     Внедрение ИКТ в очном обучении может  существенно повысить качество образования, особенно на профильном уровне, предполагающем значительную самостоятельную работу учащихся. Использование ресурсов ИОС позволяет поднять эффективность ученической деятельности на этапе подготовки к занятию, во время и после его проведения. На достижение максимального эффекта должны согласованно работать три фактора: увеличение времени активной деятельности учащегося, рост производительности учебной деятельности, изменение характера учебной деятельности в сторону самостоятельного добывания знаний и интеллектуальных умений.

     Преподаватель получает возможность во время занятий  сосредоточиться на творческих заданиях, развивающих ключевые компетенции, автоматизировать рутинную часть своей работы, отслеживать, корректировать и стимулировать деятельность каждого учащегося в реальном масштабе времени. В частности, при работе учеников с лекцией преподаватель видит, была ли она прочитана, открывал ли ученик файлы с дополнительными материалами, как он отвечал на контрольные вопросы внутри лекции, как выполнил тренинг. Эта статистика приводится не только по каждому учащемуся, но и по группе в целом, что позволяет сразу увидеть и обсудить возникающие проблемы и типичные ошибки.

     Тест  самоконтроля может выполняться  в аудитории, поскольку не требует  много времени для своего проведения. Однако перенесение этого вида работы в дистанционную форму предоставляет  дополнительный резерв времени. Тематический тест учащиеся скачивают самостоятельно и выполняют в режиме off-line и затем вводят ответы в систему. Преподавателю нет необходимости тратить свое время на проверку тестов, он автоматически получает подробный анализ. Важно отметить, что все варианты заданий теста по данной теме выполнены на основании одной спецификации, что делает тест диагностическим и дает преподавателю возможность точной коррекции знаний учащихся.