E-mail: helena_vladi@list.ru
- Компьютерный учебник в формате HTML , который служит для ознакомления с теоретической информацией курса.
- Тестирующая часть. Тесты разделены на три части в зависимости от сложности заданий. Первые два теста определяют, как обучаемый понял материал, третий тест определяет, как он способен применять полученные знания. Для того, чтобы студент мог пройти на следующий уровень он должен пройти предыдущий. При этом студент ограничен во времени. Таким образом осуществляется функция контроля.
- Создание файла отчета и файла подсказки. Эти файлы помогают организовать студенту самоконтроль. Файл подсказки используется, когда студент не может пройти тест. В файле содержатся рекомендации к дальнейшим действиям.
- Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1977. 303с.
-
Гальперин П.Я. Введение в психологию. М.: МГУ, 1976.
-
Соловов А.В. Обратные связи в учебных пакетах прикладных программ// ЭВМ в учебном процессе ВУЗа: Межвуз. сб. науч. тр./ Под ред. В.Н. Врагова; Новосиб. ун-т. Новосибирск, 1988. с.39-53.
-
Комаров В.А., Соловов А.В. Об опыте автоматизации проектирования силовых схем крыльев. Материалы Всеросийской школы по автоматизации проектирования. М.: МФТИ, 1976. с.102-117.
Автореферат
по теме выпускной работы:
"Защита информации при разработке обучающих систем"
(Руководитель: доцент кафедры ЭВМ Теплинский С. В.)
1. Введение. Обоснование актуальности темы
Систематические исследования в области компьютерной поддержки процесса обучения имеют уже многолетнюю историю. Сферы применения компьютерных средств поддержки процесса обучения гораздо шире, чем только учебные заведения. Это крупные промышленные предприятия, военные и гражданские организации, ведущие самостоятельную подготовку и переподготовку кадров. За рубежом разработку компьютерного продукта учебного назначения (методических и программно-информационных средств) считают весьма дорогостоящим делом в силу его высокой наукоемкости и необходимости совместной работы высококвалифицированных специалистов: психологов, преподавателей-предметников, компьютерных дизайнеров. Несмотря на это, многие зарубежные крупные фирмы финансируют проекты создания компьютерных учебных систем в учебных заведениях и ведут собственные разработки в этой области.
Сегодня доступность ПЭВМ, простота диалогового общения и, конечно же, графика приносят в сферу обучения не только новые технические, но и дидактические возможности. Применение графических иллюстраций в учебных компьютерных системах позволяет не только увеличить скорость передачи информации обучаемому и повысить уровень ее понимания, но и способствует развитию таких важных для специалиста любой отрасли качеств, как интуиция, профессиональное "чутье", образное мышление. Развитие информационных телекоммуникационных сетей дает новый импульс системам дистанционного обучения, обеспечивает доступ к гигантским объемам информации, хранящимся в различных уголках нашей планеты.
2. Цель и задачи работы
Конечным результатом работы должна быть обучающая система по программированию на языке Visual C ++. Исследование включает в себя рассмотрение методических аспектов технологии создания продукта учебного назначения.
Также в работе вводится и рассматривается понятие «показатели уровня усвоения учебного материала». Эти показатели классифицируют глубину проникновения и качество владения учащимися учебным материалом. Такой подход позволяет четко формулировать дидактические цели при проектировании учебного комплекса и на их основе определять его состав. Дело в том, что часть элементов знания учащийся должен уметь применять при решении задач, а с какими-то элементами ему достаточно лишь познакомиться.
В ходе исследований по проблемам методологии науки было предложено различать явные и неявные знания. В дальнейшем эти вариации знания были названы артикулируемыми и неартикулируемыми.
Артикулируемая часть знания относительно легко поддается превращению в информацию, которая является удобным средством передачи знаний. Она может быть передана от учителя к ученику с помощью учебных текстов и графических изображений, заранее подготовленных и хранящихся на каком-либо носителе, например на бумаге, на магнитном или оптическом диске.
Неартикулируемая часть знания представляет собой тот неосязаемый, но очень важный личностный компонент знания, который принято называть опытом, интуицией и т. п. Эта часть знания охватывает умения, навыки, интуитивные образы и другие формы личностного опыта, которые не могут быть переданы непосредственно от учителя к ученику. Они могут быть "добыты" учеником лишь в ходе самостоятельной учебной деятельности по решению практических задач.
Одной из задач работы является создание обучающей системы, с помощью которой обучаемый может приобрести неартикулируемые знания.
3. Предполагаемая научная новизна
При разработке сценариев учебной работы учитываются психологические закономерности усвоения знаний, установленные в педагогической психологии и позволяющие повысить эффективность процесса обучения. Тестовое задание предполагает вопрос и, к примеру, три варианта ответов: - правильный ответ, - неточный ответ, - неправильный ответ. При неточном ответе учащийся отправляется к корректирующей информации, при неправильном - ему дается разъяснение, помощь. При правильном ответе учащийся получает положительное подкрепление и переходит к следующей дозе информации. Таким образом, схема разветвленного обучения имеет три пути: для сильных, средних и слабых учащихся.
4. Планируемая практическая ценность
Предполагается, что разработка будет внедряться в традиционный процесс обучения. Педагогическая система предполагает наличие обратной связи в триаде "Педагог - Обучающая программа - Обучаемый" (рисунок 1).
Рисунок 1. - Взаимодействие системы "Педагог - Обучающая система - обучаемый"
Внутренняя обратная связь - это информация, которая поступает от обучающей программы к ученику в ответ на его действия при выполнении упражнений. Она предназначена для самокоррекции учеником своей учебной деятельности. Внутренняя обратная связь дает возможность ученику сделать осознанный вывод об успешности или ошибочности учебной деятельности. Она побуждает ученика к рефлексии, является стимулом к дальнейшим действиям, помогает оценить и скорректировать результаты учебной деятельности.
Консультативная обратная связь может быть разной: помощь, разъяснение, подсказка, наталкивание со стороны преподавателя.
Результативная обратная связь также может быть различной: от "верно - неверно" до демонстрации правильного результата или способа действия.
Такая схема работы триады "Педагог - Обучающая программа - Обучаемый" обеспечивает каждому студенту индивидуальный, наиболее удобный график его работы, а преподавателю – уменьшение времени на проверку работ студентов (этот процесс автоматизирован) и улучшение контроля над действиями каждого обучаемого.
5. Обзор существующих исследований и разработок по теме
В последнее время на рынке СДО появились следующие российские разработки:
• «Прометей». Наиболее популярная система, представляющая собой программную оболочку, обеспечивающую дистанционное обучение и тестирование слушателей и позволяющую управлять деятельностью виртуального учебного заведения. Система выпускается негосударственным образовательным учреждением «Институт виртуальных технологий в образовании». Система имеет интерфейс на пяти языках (в том числе на украинском), формат HTML , отличается простотой в освоении, возможностью встраивания готовых электронных курсов, гибкую систему тестирования, наличие централизованной базы данных. ( www.prometeus.ru )
• «Микротест». Технология, разработанная специалистами этого системного интегратора, была опробована в рамках реализации проектов в Министерстве путей сообщения. Систему дистанционного обучения собственной разработки «Микротест» использует и для подготовки своих сотрудников. ( www.microtest.ru )
• «ИнтраЗнание». Разработка компании «Город-Инфо». Система предназначена для самостоятельного обучения сотрудников предприятий навыкам работы с офисными приложениями, а также для проведения других обучающих курсов. Версия с расширенным функционалом включает в себя модуль дистанционного обучения – электронные учебники; модуль практических интерактивных тренингов по пройденным курсам и модуль аттестации. Система строится на основе Web -технологий и использует интерактивные ролики. Визуальные и звуковые подсказки обеспечивают наглядность и эффективность обучения. ( www.intraznanie.gorod.ru )
• «Батисфера». Программа для проектирования и проведения обучающих работ, ориентированная на учебные заведения разного уровня и профиля. «Батисфера» состоит из двух блоков. Первый из них Tutor – это средство разработки курса, который преподаватель устанавливает на своем компьютере. Второй блок – Reader – предназначен для учащихся. Он позволяет прослушать лекцию, выполнить домашнее задание, сдать зачет и экзамен в интерактивном режиме, занести результаты в текстовый файл, отправить его по почте или распечатать. ( www.baty.ru )
Однако ни одна полноценная система обучающая программированию не найдена.
6. Перечень нерешенных проблем
Основной проблемой при разработке обучающей системы является недостаток педагогических и психологических знаний. С позиций педагогической психологии объектом обучения является психика. Один из краеугольных законов этой науки говорит, что психика проявляется, формируется и развивается только в деятельности. Исходя из этого, обучение определяют как управление познавательной деятельностью учащихся с целью формирования у них определенных знаний, умений и навыков, развития личностных качеств.
Если определить обучающую систему как программно-информационную систему, состоящую из программ для ЭВМ, реализующих сценарии учебной деятельности, и определенным образом подготовленных знаний (структурированной информации и системы упражнений для ее осмысления и закрепления). Отсюда следуют ключевые проблемы проектирования обучающей системы: подготовка информационного описания теоретического материала (учебных текстов, эскизов, графических иллюстраций, сценариев демонстрационно-иллюстрирующих программ и анимаций и т.п.), создание упражнений для активизации процесса усвоения теории, разработка сценариев (алгоритмов управления) для организации эффективной целенаправленной познавательной деятельности учащихся.
7. Текущие и планируемые результаты
На данный момент разработана обучающая система, которая включает в себя несколько блоков.
В ходе дальнейшей работы планируется усложнить функции контроля и управления процессом обучения, а также добавить возможность защиты от нерадивого студента.
8. Заключение
Интенсивное развитие технических средств информационных технологий обучения предоставляет хорошие дидактические возможности. В ходе данной работы разрабатывается информационная система обучения. Для того, чтобы достичь поставленных перед разработчиком целей, необходимо разработать эффективную методику реализации имеющихся дидактических возможностей.
9. Список источников
«Protection of information in teaching systems»
1. Introduction. Topicality of the problem
Systematic research in the area of computer support of teaching has long-term history already. The application domain for computer-aided teaching is much wider, than only educational institutions. It includes large industrial enterprises, military and civil organizations, which carry out independent training and retraining of staff. Abroad the development of an educational computer product (institutional and informational software) is considered a very expensive business because it requires extensive knowledge joint work of highly skilled specialists: psychologists, teachers, designers. In spite of this, many large foreign companies finance projects for creation of educational computer systems in educational institutions and conduct their own developments in this area.
Today, the availability of personal computers, ease of human-computer interaction and, of course, graphics bring in this sphere of teaching not only new technical, but also didactic opportunities. Application of graphic illustrations in teaching computers systems allows not only to speed up the transfer of information to a learner to promote the level of understanding, but also facilitates the development of such important qualities for specialist in any field, as intuition, professional feeling, creative thinking. Development of information networks has given a fresh impetus to distance learning systems, provides access to giant volumes of information, which are stored different corners of our planet.
-
«Прометей». Most popular system, being the shell program, providing the controlled from distance teaching and testing of listeners and allowing to manage activity of virtual educational establishment. The system is produced by educational institution «Institute of virtual technologies in education». The system has an interface in five languages (including Ukrainian), format of HTML, differs simplicity in mastering, by possibility of building of the prepared electronic courses, flexible system of testing, presence of the centralized database. ( www.prometeus.ru )
-
«Микротест». Technology, developed the specialists of this system integrator, was tested within the framework of realization of projects in Ministry of ways of report. « Микротест » uses the controlled from distance departmental of own development teaching and for preparation of the employees. ( www.microtest.ru )
-
«ИнтраЗнание». Development of company «Gorod-info». The system is intended for the independent teaching of employees of enterprises skills of work with the office programs, and also for conducting of other teaching courses. A version with extended functional includes the module of the controlled from distance teaching - electronic books; module of the practical interactive trainings for completed courses and module of attestation. The system is built on the basis of Web-technologies and uses interactive rollers. Visual and sounds prompts are provided by evidentness and teaching efficiency. ( www.intraznanie.gorod.ru )
-
«Батисфера». Program for planning and conducting of teaching works, oriented to educational establishments of different level and type. The «Батисфера» consists of two blocks. First from them Tutor is the mean of development of course which a teacher sets to the computer. Second block - Reader - intended for studying. He allows to listen a lecture, execute a home task, hand over a test and examination in the interactive mode, to add results to the text file, to send it by mail or to print. ( www.baty.ru )
-
A computer book in the format of HTML, which serves for an acquaintance with theoretical information of course.
-
Testing part. Tests are divided on three parts depending on complication of tasks. The first two tests determine how the taught understood material, the third test determines how he is able to apply the got knowledges. In order that a student could pass on a next level he must pass previous. Thus a student is limited in time. A control function is thus carried out.
-
Creation of file of report and file of prompt. These files help to organize a student self-control. The file of prompt is used, when a student can not pass a test. In the file are recommendations about the further actions.
2. Aims and tasks of research
An eventual job performance must be the teaching system on programming in language of Visual C++. Research includes consideration of methodical aspects of technology of creation of product of the educational setting.
Also in work entered and examined concept «Indexes of level of mastering of educational material». These indexes classify the depth of penetration and quality of domain studying educational material. Such approach allows to draw up clearly didactic aims at planning of educational complex and on their basis to determine his composition. The point is that part of elements of knowledge studying must be able to apply at the decision of tasks, and with some elements he is enough only to meet.
During researches on issues of science methodology it was suggested to distinguish obvious and non-obvious knowledges. In future these variations of knowledge were adopted articulated and unarticulated.
The articulated part of knowledge relatively is easily added converting into information which is the comfortable mean of handing on torches. She can be passed ot a teacher to the student by educational texts and graphic images, beforehand prepared and kept on some transmitter, for example on a paper, on a magnetic or optical disk.
The unarticulated part of knowledge is intangible, but very important personality component of knowledge, which it is accepted to name experience, intuition, etc. This part of knowledge engulfs abilities, skills, intuitional appearances and other forms of personality experience, which can not be passed directly from a teacher to the student. They can be "obtained" a student only during independent educational activity in decision of practical tasks.
One of tasks of work is creation of the teaching system by which the taught can purchase the unarticulated knowledges.
3 . New scientific results
At development of scenarios of educational work psychological conformities to the law are taken into account mastering of knowledges, set in pedagogical psychology and allowing to promote efficiency of teaching process. A test task is supposed by a question and, for example, three variants of answers: it is a right answer, is an inexact answer, is a wrong answer. At an inexact answer, studying leaves to correcting information, at wrong - elucidation, help, is given him. At a right answer, studying gets a positive reinforcement and passes to the next dose of information. Thus, the chart of the ramified teaching has three ways: for the strong, middle and weak students.
4 . Planned practical value
It is assumed that development will be inculcated in the traditional process of teaching. The pedagogical system supposes the presence of feed-back in a triad "Teacher - Teaching program - Taught" (picture 1).
An internal feed-back is information which acts ot the teaching program to the student in reply to his actions at implementation of exercises. It is intended for the selfcorrection of the educational activity of a student. An internal feed-back enables a student to draw realized conclusion about success or fallaciousness of educational activity. It induces a student to the reflection, is a stimulus to the further actions, helps to estimate and correct the results of educational activity.
A consult feed-back can be different: help, elucidation, prompt, pushing from the side of teacher.
An result feed-back also can be different: from "correct - incorrect" until demonstration of correct result or method of action.
Such chart of work of triad "Teacher - Teaching program - Taught" provides every student individual, most comfortable graph of his work, and to the teacher is diminishing of time on verification of works of students (this process is automated) and improvement of control above the actions for every taught.
5. Review of existent researches and developments about the theme
Lately the followings Russian developments appeared at the market of SDE :
However any valuable teaching system about programming was not found.
6. List of unsolved problems
A basic problem at development of the teaching system is a lack of pedagogical and psychological knowledges. From positions of pedagogical psychology a teaching object is a psyche. One of basic laws of this science talks that a psyche shows up, formed and develops only in activity. On this basis, teaching is determined as a management of studying with the purpose of forming for them of certain knowledges, abilities and skills, development of qualities of personalities cognitive activity.
If to define the teaching system as instructional and informational system, consisting of the programs for computers, realizing the scenarios of educational activity, and definitely prepared knowledges (structured information and system of exercises for its comprehension and fixing). So, the key problems of planning the teaching system are follow: preparation of informative description of theoretical material (educational texts, sketches, graphic illustrations, scenarios of the demonstration-illustrating programs and animations, etc.), creation of exercises for activation of process of mastering of theory, development of scenarios (management algorithms) for organization of effective purposeful cognitive activity of studying.
7. Current and planned results
The teaching system which includes a few blocks is now developed.
During further work it is planned to complicate the functions of control and teaching process control, and also to add possibility of protecting from a lackadaisical student.
8. Conclusion
Intensive development of hardwares of technologies of informations of teaching gives good didactic possibilities. During this work the informative teaching is developed. In order to attain the aims which put before a developer, it is necessary to develop the effective method of realization еру present didactic possibilities.
9. Bibliography
-
Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1977. 303с.
-
Гальперин П.Я. Введение в психологию. М.: МГУ, 1976.
-
Соловов А.В. Обратные связи в учебных пакетах прикладных программ// ЭВМ в учебном процессе ВУЗа: Межвуз. сб. науч. тр./ Под ред. В.Н. Врагова; Новосиб. ун-т. Новосибирск, 1988. с.39-53.
-
Комаров В.А., Соловов А.В. Об опыте автоматизации проектирования силовых схем крыльев. Материалы Всеросийской школы по автоматизации проектирования. М.: МФТИ, 1976. с.102-117.
Главная | Main |ДонНТУ>Портал магистров ДонНТУ
© ДонНТУ, 2006