Педагогика и психология высшего образования

Смирнов Сергей Дмитриевич

В силу того что подобные системы сложны, стоимость их пока достаточно высока. Основная трудность после создания системы состоит в заполнении программной оболочки АСО экспертными (предметными и дидактическими) знаниями. Обычно для этой цели привлекается специалист, хорошо знающий систему и умеющий преобразовать знания, которыми нужно заполнить систему, в форму, адекватную требованиям и возможностям экспертной системы. Этот специалист именуется инженером по знаниям.

Отдельные элементы, свойственные системам искусственного интеллекта, можно наблюдать и в организации учебной деятельности, задаваемой более простыми системами, где обучение сопряжено лишь с некоторыми ограничениями в свободе выбора самим учащимся способа действий при обучении и происходит по адаптивной программе, которая автоматически подстраивается к учебным возможностям учащегося. Организация обучения

здесь может быть гибкой, учитывающей некоторые психологические особенности учащегося. Это проявляется: а) в зависимости характера выдаваемых заданий от текущей успешности обучения; б) в выработке "тонких" критериев для оценки работы учащегося, адекватно отражающих особенности его познавательной деятельности; в) в разнообразии деталей диалога (выдача звуковых реплик, музыкальная реакция на ответы, сопровождение ответов рисунками, использование мультипликации и т.п.); г) в предоставлении учащемуся права выбора из меню наиболее подходящих для него способов действий. Машина может также предлагать учащемуся продолжать выполнение упражнений для лучшего закрепления материала или продвинуться дальше и даже выдать совет по этому поводу, основанный на анализе предшествующих действий учащегося. Потенциальные элементы адаптации АСО заложены в широком применении гиперссылок, таких же, какие используются в Интернет-сети Wide World Web. Это создает возможность пользователям гибко и удобно оперировать учебным материалом.

Адаптивные АСО, действие которых основано на использовании системы гиперссылок (гиперсреды или, более широко, гипермедиа), за последние годы привлекают большое внимание исследователей и разработчиков; много таких систем реализовано на практике [Brusilovsky P.
– 1996]. В них используется модель студента и взаимодействующая с ней система гиперссылок. Организуется адаптивная программа работы студента, когда маршрут движения (навигация) по гиперссылкам и/или предлагаемый студенту учебный материал автоматически приспосабливаются к особенностям текущих учебных действий студента, которые постоянно регистрируются в ходе обучения. Имеется термин для наименования таких систем: адаптивные гипермедиа системы.

Особое место в обучении занимают специализированные тренажеры, предназначенные для приобретения профессиональных навыков управления различными устройствами и сложными машинами. Как правило, базой их является компьютерная программа, подчас очень сложная и дорогая. Значимость тренажеров постоянно возрастает в связи с усложнением машин и устройств, а также ростом опасности ошибок, совершаемых человеком в управлении этими машинами. (Кроме того, тренажеры позволяют отрабатывать действия по управлению в аварийных или нештатных ситуациях. Подготовка таких специалистов, как летчики, штурманы, операторы крупных энергоустановок (в том числе больших электростанций), космонавтов и др., никогда не обходится без тренажеров, где используются моделирующие компьютерные программы. Рассмотрение специализированных тренажеров выходит за пределы данной книги.

При широком использования компьютеров для обучения нельзя забывать о некоторых негативных влияниях. К ним, в частности, относятся: большая утомляемость пользователей при считывании текстов с экранов дисплеев, что вынуждает часть материалов оформлять в привычном виде - на бумажных носителях; отсутствие в процессе обучения с компьютером вербального общения, что отрицательно сказывается на общем развитии учащегося, затрудняет формирование умения излагать свои мысли, а последнее особенно важно при изучении дисциплин гуманитарного цикла; резкое ограничение времени непосредственного общения учащегося с преподавателем и коллегами, что ведет к обеднению личностных контактов, разобщенности и частичной потере соревновательного эффекта группового обучения, неминуемым потерям в умении вести дискуссии.

Исходя из сказанного, следует предостеречь от излишнего увлечения компьютерным обучением и призвать к тщательному продумыванию и отбору того учебного материала, который целесообразно преподавать с помощью компьютерных средств. В то же время нельзя отрицать, что компьютеризация обучения уже занимает видное место в вузовском обучении и имеет большое будущее.

Контрольные вопросы и задания

1. Что входит в понятие "компьютерная технология обучения"? Какого аппаратного обеспечения требуют АСО?

2. Перечислите функции компьютера при организации управления учебной деятельностью студента в случае самостоятельной учебной работы.

3. Необходимо ли знать языки программирования автору компьютерного учебного курса (КУК)?

4.

В чем различие между готовыми дидактическими программами и программными оболочками типа АСО?

5. Опишите особенности АСО с конструируемым преподавателем алгоритмом обучения и заданным программой. Какую из них вы бы выбрали для создания КУК?

6. Укажите основные отличительные особенности интеллектуальных экспертных систем обучения.

7. Укажите на возможные негативные последствия применения компьютерных систем обучения в учебном процессе.

5.5.5. Вспомогательные компьютерные учебные средства

Имеется группа учебных средств, которые выходят за рамки рассмотренных структур. Они, хотя и называются вспомогательными, могут играть важную роль в учебной работе. Из большого разнообразия таких средств выделим те, которые предполагают использование компьютеров. Первое место среди них по количеству и тому вниманию, которое им уделяется в педагогической литературе, принадлежит компьютеризованным, учебным пособиям или компьютерным учебникам, предназначенным для изучения различных дисциплин. Как правило, они включают книгу и компьютерную часть, которая предназначена для выполнения различных расчетов, упражнений, заданий и т.д. Иногда такое пособие выполняется полностью в электронном виде. В нем широко применяется графика, используются гипертекстовые ссылки, иногда вводится звуковое сопровождение.

В компьютеризованных пособиях используются также приемы, позволяющие реализовать тренировочные действия. Например, для приобретения навыка решения математических задач определенных видов разработаны программы, позволяющие получать графическое представление решений. Выполняя разработанную преподавателем систему задач, вычислительную часть решения которых осуществляет компьютер, студент приобретает навык интерпретации решений и нарабатывает опыт формулировки и поиска подходящего "решателя". Количество задач, когда студент избавляется от выполнения формальных выкладок, может быть большим, что позволяет не только сформировать правильные подходы к выбору способов решений, но и закрепить навык в приемах их решения. Примером такого подхода к использованию компьютеров для совершенствования обучения высшей математике в технических вузах служит созданный в Московском энергетическом институте эффектный пакет программ, реализованный в виде компакт-диска, на котором записаны 17 компьютерных программ [Сливина Н., Фомин С.
– 1997]. Программа ФОРМУЛА этого пакета ориентирована на помощь в усвоении математического анализа и приближенных вычислений, МАТРИЦА - линейной алгебры и др. Накоплен положительный опыт учебного применения указанного пакета.

Появляются также специализированные программы, позволяющие сочетать текстовые редакторы широкого пользования, с помощью которых формулируются типовые задачи, рассматриваются приемы и описывается последовательность их решения, с уже существующими математическими пакетами, которые производят формальное нахождение решения, выдавая готовый результат, иллюстрируемый по запросу учащегося трехмерной графикой. Такое объединение реализуется в виде специализированного учебного пособия - решебника [Зимина О. В., Кириллов А. И.
– 2001]. Решеб-ник (названный так по аналогии с задачником, учебником, справочником и т.д.) обладает значительными дидактическими возможностями, поскольку здесь готовые математические пакеты привлекаются только для выполнения формальных математических операций, а выбор метода и хода решения, а также последовательности действий остается за студентом. В результате у студента создаются благоприятные условия для решения большого количества задач и выработки необходимых навыков в их решении.

Широкое применение в учебном процессе вузов находят профессиональные пакеты прикладных программ (ППП). Это, главным образом, математические и статистические пакеты, обладающие мощными арсеналами средств обработки и представления информации.

Широко известны такие статистические пакеты, как STADIA, Statistica (есть русскоязычные версии), SPSS, а также математические пакеты Derive, Mathematica, Mathcad, MathLab, Maple V и др. Профессиональные пакеты используются, с одной стороны, для привития студентам навыка проведения современного математического анализа и обработки результатов экспериментов, с другой - для овладения самими пакетами как инструментами профессиональной деятельности будущих специалистов. Имеется опыт использования подобных программ; специалисты отмечают их высокий дидактический потенциал и необходимость использования их в учебном процессе вузов [Сливина Н.А. 1997; Очков В.Ф.
– 1998; Лобанова О.
– 1998; Морозов А.
– 1987].