Компьютерные технологии как фактор эволюции форм и методов обучения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Компьютерные технологии как фактор эволюции форм и методов  обучения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тирасполь, 2007

 

 

Содержание.

Введение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1. История возникновения проблемы компьютеризации

учебного процесса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2. Современное состояние практической компьютеризации

процесса  обучения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3. Методы организации обучения

с применением персонального  компьютера  . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

 

4. ПК как средство обучения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

 

5. Методы организации обучения с применением персонального

компьютера  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

6. Обучение на расстоянии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19
7. Преимущества и недостатки

компьютерных обучающих  систем  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21

Заключение   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Список литературы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Мир сильно изменился, особенно в последнее столетие. Наука продвинулась в познании природы, появилась и  развилась промышленность с огромным количеством узкоспециализированных отраслей. Этот процесс стремительно нарастает и будет нарастать еще стремительнее, потому что в его основе лежат объективные законы развития человеческой цивилизации.

В условиях современного динамичного  развития общества и усложнения его  технической и социальной инфраструктуры важнейшим стратегическим ресурсом становится информация. Наряду с традиционными - материальными и энергетическими  ресурсами - современные информационные технологии, позволяющие создавать, хранить, перерабатывать и обеспечивать эффективные способы представления  информации потребителю, стали не только важным фактором жизни общества, но и средством повышения эффективности  управления всеми сферами общественной деятельности. Уровень информатизации, кроме того, становится одним из существенных факторов успешного экономического развития и конкурентоспособности. Автоматизация на основе применения компьютеров и вычислительных сетей проникает сегодня во все сферы жизни современного общества, связанные с использованием и переработкой информации.

Неминуемый переход на «компьютерные» рельсы всех отраслей экономики и государственного управления требует реализации соответствующих  программ подготовки специалистов в  области информационных компьютерных технологий, что позволит, решить общенациональную проблему повышения уровня образования на самом перспективном и наиболее конкурентном рынке.

Актуальность избранной темы объясняется существом и общечеловеческой значимостью затрагиваемого материала. Дело в том, что проблема информатизации и непосредственно связанной с ней компьютеризации всех сфер человеческой деятельности является одной из глобальных проблем современного мира.  Причина тому – неслыханное для предшествующих эпох повышение роли информации,  превращение ее в одну из важнейших движущих сил всей производственной и общественной жизни. Происходящий параллельно стремительный скачок в развитии аппаратных средств, т.е. собственно компьютеров как технических устройств, за последние несколько лет сделал эту технику достаточно доступной.  Поэтому внедрение компьютерных технологий в образование можно охарактеризовать как логичный и необходимый шаг в развитии современного информационного мира в целом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. История возникновения проблемы компьютеризации

учебного  процесса

 

Каждой стадии развития общества соответствуют свои форма и содержание процесса обучения новых поколений, передачи им накопленных знаний, навыков, традиций.

Существовавшая от первобытного и рабовладельческого обществ до примерно середины XV века аграрная цивилизация  породила менторскую школу, основанную на устном общении, а затем на создании и использовании рукописных "конспектов лекций" и "протоколов научных  опытов". Она характеризовалась  наивысшей духовной близостью учителя  и ученика, кастовой замкнутостью, ограниченностью, как в пространстве, так и во времени, низким уровнем сохранности данных. Научные и учебные коллективы рождались и умирали, иногда не оставляя потомкам и сотой доли накопленных знаний. Информационные потери порой были катастрофическими (александрийская библиотека), а процент образованных людей – ничтожным, общая грамотность сводилась к элементарному письму и счету.

Тем не менее, за тысячелетия  существования менторской школы  человечество накопило гигантский потенциал, позволивший совершить прорыв в  индустриальное общество, породившее, в свою очередь, новые формы образовательного процесса – называемых условно ремесленной школой. Основой этого реформирования, безусловно, явилось книгопечатание, которое не только в сотни и тысячи раз расширило аудиторию пользователей, но и во столько же раз повысило сохранность информации, впервые обеспечило массовый характер дистанционного (без непосредственного контакта с преподавателем) обучения. Распространение книг укрепило коммуникационные связи и между странами, и между поколениями, привело к небывалому росту эпистолярного жанра. Ремесленная школа, система городов-университетов в первую очередь удовлетворяли потребности растущей промышленности как по численности обучающихся, так и по содержательному наполнению образования. Даже изучение фундаментальных естественнонаучных и гуманитарных дисциплин максимально приближалось к практическим нуждам. Конечно, центральными фигурами и основными носителями знаний в университетах оставались профессора, но их теперь у каждого ученика было много, они имели сравнительно узкую специализацию, а аудиторная ("голосовая") нагрузка в расчете на одного студиозуса резко снизилась. В среднем, уменьшилось и духовное, мировоззренческое влияние преподавателя, хотя великие педагоги демонстрировали блестящие исключения из этой тенденции. Таким или почти таким положение в образовании сохранялось до конца XX века, когда новые коммуникационные, и, в первую очередь, компьютерные технологии  перевернули  наши представления о возможностях информационного обмена.

К концу 20-го века роль знания во всем мире невероятно возросла. Уровень владения знанием, или, более обобщенно, информацией начинает определять политический и хозяйственный статус государств. А для успешной работы в таких условиях государствам нужны люди - высококвалифицированные специалисты, отвечающие самым высоким требованиям современности. Поэтому на рубеже тысячелетий образование превращается в один из источников самых ценных стратегических ресурсов – человеческого капитала и знаний, что, в конечном счете,  определяет общий уровень развития общества. И главным ускорителем его развития становится информатизация. Информатизация общества, в свою очередь, практически невозможна без компьютеризации системы образования, в силу чего эта проблема по своей значимости выходит сейчас на первое место в педагогической науке.  Приоритетность этой проблемы усиливается еще и тем, что она является принципиально новой. Возникнув вместе с появлением компьютера,  т.е. в последние два десятилетия, она не может использовать опыт прошлых веков и тысячелетий, как это делается в классической педагогике, и вынуждена развиваться только "изнутри", формируя свою научную базу одновременно во всех необходимых сферах – философии, психологии, педагогике и методике. Это обстоятельство, в сочетании с крайней практической необходимостью, придает проблеме компьютеризации образования повышенную актуальность,  выводит ее на первое место в группе первоочередных задач современной педагогики.

 Комплексная  информатизация школ и вузов  ориентируется теперь на формирование  и развитие интеллектуального  потенциала науки, совершенствование  форм и содержания учебного  процесса, внедрение компьютерных  методов  обучения, использование  в педагогической работе  современных  информационных технологий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Современное состояние практической компьютеризации

процесса обучения

 

Определить состояние  дел в той или иной сфере  деятельности всегда достаточно трудно. Однако в таком вопросе, как компьютеризация,  есть один легко учитываемый фактор, который достаточно ясно может охарактеризовать картину в целом. Это – показатель технической обеспеченности, другими словами – наличие необходимого парка компьютерной техники и уровень ее технического качества. Дело в том, что компьютеризация рабочих процессов прямо зависит от наличия и качественного уровня компьютеров на рабочих местах; без этого наличие даже самой передовой научной мысли так и останется фактом науки, но не фактором производственной и общественной жизни.

С развитием технологии для  обучения с использованием технических  средств стало достаточным наличие только компьютера. Функции, которые раньше выполняли: телевизор, видеомагнитофон, магнитофон, кинопроектор, диапроектор и др., с успехом взял на себя компьютер. Причем качество передачи, хранения, отображения информации значительно повысилось. В этом ключе необходимо рассматривать задачу перевода всей информации в цифровые стандарты как приоритетную.

        Уже  сейчас компьютерная грамотность  является важным показателем  культуры, а в будущем окажется  необходимой каждому человеку, на  каком бы участке он ни работал.  Следовательно, компьютерное дело, обучение пользованию компьютером  в ближайшее время должно стать  всеобщим.

3. Методы организации  обучения

с применением персонального  компьютера

 

В практике обучения могут  применяться четыре основных метода обучения:

• объяснительно-иллюстративный
• репродуктивный
• проблемный
• исследовательский

Учитывая, что первый метод  не предусматривает наличия обратной связи между учеником и системой обучения, его использование в  системах с использованием ПК бессмысленно.

Репродуктивный метод  обучения с применением средств  вычислительной техники предусматривает  усвоение знаний, сообщаемых ученику  преподавателем и (или) ПК, и организацию  деятельности обучаемого по воспроизведению  изученного материала и его применению в аналогичных ситуациях. Применение этого метода с использованием ПК позволяет существенно улучшить качество организации процесса обучения, но не позволяет радикально изменить учебный процесс по сравнению  с применяемой традиционной схемой (без ПК). В этом плане более оправданным является применение проблемного и исследовательского методов.

Проблемный метод обучения использует возможности ПК для организации  учебного процесса как постановки и  поисков способов разрешения некоторой  проблемы. Главной целью является максимальное содействие активизации  познавательной деятельности обучаемых. В процессе обучения предполагается решение разных классов задач на основе получаемых знаний, а также извлечение и анализ ряда дополнительных знаний, необходимых для разрешения поставленной проблемы. При этом важное место отводится приобретению навыков по сбору, упорядочению, анализу, и передаче информации.

Исследовательский метод  обучения с применением ПК обеспечивает самостоятельную творческую деятельность обучаемых в процессе проведения научно-технических исследований в  рамках определенной тематики. При  использовании этого метода обучение является результатом активного  исследования, открытия и игры, вследствие чего, как правило, бывает более приятным и успешным, чем при использовании  других вышеперечисленных методов. Исследовательский метод обучения предполагает изучение методов объектов и ситуаций в процессе воздействия  на них. Для достижения успеха необходимо  наличие среды, реагирующей на воздействия. В этом плане незаменимым средством  является моделирование, т. е. имитационное представление реального объекта, ситуации или среды в динамике.

Компьютерные модели имеют  ряд серьезных преимуществ перед  моделями других видов в силу своей  гибкости и универсальности. Применение моделей на ПК позволяет замедлять  и ускорять ход времени, сжимать  или растягивать пространство, имитировать  выполнение действий дорогостоящих, опасных  или просто невозможных в реальном мире.

 

 

 

 

 

4. ПК как средство обучения

 

Последние технические достижения часто находили применение в учебном  процессе, и ПК в этом смысле не является исключением. Уже первые опыты применения ПК в учебном процессе показали, что использование вычислительной техники позволяет существенно  повысить эффективность процесса обучения, улучшить учет и оценку знаний, обеспечить возможность индивидуальной помощи преподавателя каждому учащемуся  в решении отдельных задач, облегчить  создание и постановку новых курсов.

ПК является мощным средством  для обработки информации, представляемой в виде слов, чисел, изображений, звуков и т.  п. Главной особенностью ПК как инструмента является возможность  его настройки (программирования) на выполнение различного рода работ, связанных  с получением и переработкой информации.

Применение вычислительной техники в учебном процессе открывает  новые пути в развитии навыков  мышления и умения решать сложные  проблемы, предоставляет принципиально  новые возможности для активизации  обучения. ПК позволяет сделать аудиторные и самостоятельные занятия более  интересными, динамичными и убедительными, а огромный поток изучаемой информации легко доступным.

Главными преимуществами ПК перед другими техническими средствами обучения являются гибкость, возможность  настройки на разные методы и алгоритмы  обучения, а также индивидуальной реакции на действия каждого отдельного обучающего. Применение ЭВМ дает возможность  сделать процесс обучения более  активным, придать ему характер исследования и поиска. В  отличие от учебников, телевидения и кинофильмов, ПК обеспечивает возможность немедленного отклика на действия обучаемого, повторения, разъяснения материала для более слабых, перехода к более сложному и сверхсложному материалу для наиболее подготовленных. При этом легко и естественно реализуется обучение в индивидуальном темпе.

Не подлежит сомнению, что  во многих случаях преимущества компьютера неоспоримы. Он не только избавит от рутинных работ, но и позволит  заняться трудоемкими практическими задачами с использованием методов линейного программирования и сложных аналитических исследований. Использование текстовых редакторов избавляет студентов от нудного печатания на машинке и дает возможность преподавателям требовать многократной переделки заданной темы, пока она не станет удовлетворительной. Подобная шлифовка стиля была бы невозможной без компьютера. Время, которое раньше тратилось на рутинные, раз за разом повторяющиеся операции, теперь может быть посвящено более важным вопросам, требующим напряжения мысли и творческого подхода.

Компьютеры открывают  новые перспективы в области  образования. По мере увеличения объема знаний и усложнения методов анализа, становится все труднее строить  обучение придерживаясь в основном принципа пассивного слушания лекций и чтения учебных текстов. Критическое мышление, умение понять и решать сложные проблемы, способность вывести полезные обобщения из груды исходных данных – все это приобретает большую важность и требует более активной деятельности.

В условиях быстрого старения предметного содержания дисциплин  в связи с новыми открытиями науки  и техники особое значение приобретает  подготовка в области использования  новых способов поиска знаний и методов  доступа к удаленным банкам данных, содержащих актуальную научную и  учебную информацию. Студент уже в процессе обучения должен овладеть навыками использования информационных и, в частности, телекоммуникационных технологий в своей учебной, научно-исследовательской и практической деятельности.

В связи с этим важное значение приобретает и информатизация образования, органически связанная с процессом его модернизации. Одним из основных направлений развития образовательного процесса становится реализация концепции опережающего образования, ориентированного на новые условия информационного общества и широкое использование инновационных педагогических технологий развивающего обучения, направленных на раскрытие творческого потенциала личности.

В связи с переходом  к постиндустриальному обществу все заметнее становится тенденция  к информатизации сферы образования. Создаются электронные учебники, разрабатываются автоматизированные системы обучения, организуются виртуальные  университеты, тестирующие программы.

Однако на современном  этапе у преподавателей высшей школы  пока отсутствует методика и практика использования компьютерных информационных технологий в учебном процессе.

Будущие специалисты должны в совершенстве владеть автоматизированными  системами учета, планирования, управления производством. Что для этого  делают преподаватели вуза? – Читают студентам лекцию, а чтобы будущие  специалисты использовали активные методы, их нужно обучать теми же самыми методами.

Внедрение телекоммуникационных технологий в учебный процесс  связано с решением ряда проблем. В первую очередь это ограниченность ресурсов (финансирование, качество каналов связи, уровень используемой  компьютерной техники). Второй проблемой на сегодня является неподготовленность преподавательского состава и отсутствие методических разработок по применению ресурсов глобальных сетей в учебном процессе.

Как показывает педагогическая практика, любое новшество в процессе обучения приводит к существенным изменениям в планировании и организации  учебного процесса. Нужен не отдельный  метод или средство обучения, а  целостная педагогическая технология – совокупность методов, средств  и форм организации обучения, обеспечивающих достижение поставленных дидактических целей. При этом выделяют три группы проблем: теоретико-методологические проблемы; проблемы, связанные с разработкой технологии обучения; проблемы, связанные с проектированием обучающих программ.

Недостаток научно обоснованного  и методически грамотного дидактического программного обеспечения для ЭВМ, а также методик применения компьютерных технологий в обучении приводит к  тому, что компьютеры применяются  в учебно-воспитательном процессе не рационально, не по назначению, служат для игр, используются как дорогая пишущая машинка или вообще не используются и морально стареют. Такое отношение к ЭВМ приводит к нерациональному использованию вложенных материальных средств и полному отсутствию их отдачи в виде повышения качества обучения.

Подготовка методических материалов связана с выполнением  трудоемкой работы по отбору нужных источников информации в сети и отработке  технологии их использования. Необходимость проведения таких работ актуальна и при обмене результатами исследований в данной области между работающими коллективами может дать быстрый эффект.

Однако в силу очевидной  сложности формализации процессов  обучения и из-за новизны Internet-технологий эти проблемы находятся на начальной стадии своего решения, возможности современных информационных технологий используются в малой степени. Информатизация образования должна быть направлена, в первую очередь, на определение того, что нужно изучать в конкретных условиях, на обеспечение поиска, извлечения, передачи и представления знаний.

Первыми людьми, пришедшими в образовательную сеть стали  не педагоги, а "технари" - специалисты  по информационным технологиям, имеющие, как правило, весьма отдалённое представление  о педагогике, дидактике и связанных с ними образовательными технологиями. В результате мы получили интенсивно развивающуюся техническую систему дистанционных телекоммуникаций с весьма скудным её образовательным содержанием. Поэтому готовые электронные продукты, обладая содержательной полнотой, не используют весь спектр возможностей современных информационных технологий. Разработка полномасштабного мультимедийного учебника – процесс трудоемкий и дорогой. Он требует специальных знаний и владения мультимедийными технологиями. При рассмотрении разработанных электронных материалов обнаруживается «фамильное» сходство с традиционными учебными пособиями. «Скучные» тексты, местами оснащенные гиперссылками, предлагаются читать с экрана как книгу.

Чтобы существующее положение  дел изменилось, требуется время, необходимое на создание особого  класса педагогов и учёных сетевого типа. Этот класс специалистов преимущественно  будет формироваться из молодых  научно-педагогических кадров, способных  осуществить сопряжение новейших педагогических и телекоммуникационных технологий. Подготовка педагогических кадров, применяющих  информационные компьютерные технологии, на уровне кандидатов и докторов наук представляется одной из наиболее актуальных задач сегодняшнего дня.

Для обеспечения качества образовательного процесса преподаватели  должны быть специалистами в своей  области, отвечать общим требованиям, предъявляемым к преподавателям информатики, пройти курс базовой подготовки, разработать собственную оригинальную методику и использовать ее в процессе обучения.

 

 

5. Методы организации обучения с применением персонального

компьютера

 

Система образования сегодня  не имеет права, как на заре столетия, строить обучение на усвоении суммы  готовых знаний, на переливании опыта  цивилизаций из старого сосуда в  новый. Поэтому практически во всех развитых странах сделан резкий поворот на обучение умению самостоятельно добывать нужную информацию, вычленять проблемы и искать пути их рационального решения, уметь критически анализировать получаемые знания и применять их для решения новых задач. Идеальная система обучения должна:

Сформировать у обучающегося желание учиться и цель обучения.

Поддерживать мотивацию  к обучению и творческой деятельности.

Обеспечить каждого учащегося  индивидуально-адаптированными учебными пособиями.

Дать каждому учащемуся  возможность занятий по индивидуальному  графику 

Непрерывно оценивать  результаты обучения.

Целью образования сегодня  не может быть насыщение обучаемого как можно большим количеством  готовых, строго отобранных, соответствующим  образом организованных знаний, умений и навыков. Наши ученики должны сами уметь добывать необходимые знания. Для решения этой цели необходимо воспользоваться и дидактическими свойствами, которые нам представляют новые информационные технологии.

Под дидактическими свойствами технологий понимаются те их стороны (свойства), которые могут использоваться с  дидактическими целями в учебно-воспитательном процессе. Для компьютерных информационных технологий – это, в первую очередь:

• подготовка, хранение, систематизация, обработка и распечатка информации;
• демонстрация информации на экране дисплея;
• возможность использовать новейшие информационные технологии;
• подключение к любым электронным банкам и базам данных;
• передача и прием информации с компьютера на компьютер;
• синхронный обмен информацией с партнером (общение);
• получение информации от любого количества источников;
• передача сообщений одновременно любому числу абонентов;
• синхронный обмен информацией с партнерами;
• передача информации непосредственно на компьютер другим участникам конференции;
• прием информации от участников конференции;
• возможность размещения и хранения своего сообщения без точного указания адресата.

Что представляет собой обычный  хороший учебник? Это много различных  текстов (страниц, параграфов, разделов), в конце которых даны вопросы для самопроверки. Кроме того, в каждом тексте автор обычно делает ссылки на другие тексты. Оглавление (список текстов с указанием их начальных страниц-адресов) и внутритекстовые ссылки являются элементами, объединяющими все это в единый учебник. Если учебник предназначен для очных групповых занятий, то к нему обязательно пишется методическое пособие для учителя – как проводить занятия. Если учебник предназначен для самостоятельных занятий (самоучитель), то методические советы включаются в учебник. Электронный учебник сделан точно так же, как и обычный, но все тексты и методические материалы в электронном виде хранятся на каком-либо машинном носителе информации. Все тексты перенумерованы, номер каждого текста связан с его адресом хранения, значит, на каждый текст можно сослаться указанием его номера. На экране компьютера ссылки на другие тексты оформляются выделением (цветом, заливкой, шрифтом) отдельного слова или предложения. Каждой ссылке соответствует номер (т.е. адрес) другого текста. Кроме обычного учебного материала, электронный учебник включает в себя также систему тестов для самопроверки, блок накопления и обработки статистических данных о реальном протекании процесса обучения (например, график обучения, ошибки и т.д.) и программу настройки (адаптации) обучающего курса на личность обучаемого.

В электронных курсах действуют  две системы контроля знаний. Первая предназначена для индивидуализации (адаптации) курса обучения, вторая - для аттестации обучаемого. Обе  системы позволяют производить  адаптивный выбор следующего вопроса  в зависимости от правильности предыдущих ответов и возможность создания различных заданий из одного набора вопросов. В аттестационных системах, кроме того, используется адаптивная схема выбора вопросов для оптимального определения уровня знаний учащегося. Сочетание гипертекстовых учебных  пособий и системы электронного контроля знаний, базирующиеся на технологиях Интернета, позволяют, в перспективе, создать единую обучающую среду, адаптирующуюся под уровень знаний и, фактически, создающую индивидуальный "электронный учебник" для каждого обучающегося.

 

 

6. Обучение на расстоянии

 

В современных социально-экономических  условиях возможность получения  заочного и вечернего образования  очень важна. Не менее важной является задача переподготовки и повышения  квалификации, и здесь дистанционное  образование является незаменимым  механизмом получения качественного  образования. Информационные технологии удешевляют заочную форму обучения и стимулируют учащихся, особенно одаренных детей, повышать свой уровень  знаний по тем или иным предметам.

Дистанционное обучение является ещё одним преимуществом новых  информационных технологий. Согласно определению, это – образовательный процесс, во время которого преподаватель и ученики находятся в различных географических точках. В результате педагогический процесс выходит за рамки традиционных ограничений на единство времени и места. Дистанционное обучение – это современная разновидность заочного образования, использующая в максимальной степени современные информационные технологии (компьютеры, телекоммуникации, аудио-визуальные средства). Основной принцип дистанционного обучения – не учащиеся должны двигаться к знаниям, а знания – к учащимся! Использование методов дистанционного обучения позволяет получать качественное образование в отдаленных районах, учиться без отрыва от основной работы, обучать лиц с физическими недостатками, значительно снизить транспортные расходы для учащихся и т.д.

Важно отметить, что система  дистанционного обучения не подменяет, а эффективно дополняет традиционную систему образования, давая возможность  любому человеку учить то, что он хочет, тогда и где хочет, на языке, который он хочет. 

Дистанционное образование  важно для детей, которым по каким-то причинам мы не можем обеспечить полноценное  образование в обычных условиях школы.  Необходимо дистанционное образование для начального, среднего, профессионального и высшего образования, для социальной реабилитации детей-инвалидов. Дистанционное образование представляет реальную возможность получения качественного образования без непосредственного проживания в городе, в котором человек собирается учиться. Доступ к информационным ресурсам библиотек – это тоже проблема, которую можно решить с помощью информационных технологий.