Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Базовые и прикладные информационные технологии

Реализация информационных технологий в образовании

Рассмотрим более подробно программные средства учебного назначения, которые наиболее широко используются в системе образования.

Обучающие программы распространяются, как правило, на дискетах или CD, BBS и FTP. Чаще всего такие программы применяют для демонстраций в ходе учебных занятий или самостоятельного изучения предмета. Наибольшую популярность среди такого рода учебных материалов получили различные курсы иностранных языков, гораздо реже попадаются обучающие программы по естественнонаучной тематике (например, «Физика на компьютере»). Особая разновидность учебных пособий — мультимедийные энциклопедии, такие как

Microsoft Encarta, «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия». Они весьма полезны в качестве справочных пособий и средств расширения кругозора учащихся.

В настоящее время прослеживаются четыре пути создания обучающих программ на основе:

  • • прямого программирования на языках высокого уровня (в том числе на JAVA);
  • • инструментальных систем, которые позволяют изготавливать ПСУН преподавателю-предметнику, незнакомому с программированием. Среди используемых отечественных инструментальных систем можно отметить «АДОНИС», «УРОК» и системы, позволяющие создавать мультимедиа программные продукты: «ДЕЛЬФИН-3» (разработка МЭИ), «Statpro Multimedia» (разработка МЭСИ) и др.;
  • • использования готовых обучающих программ по курсам, дисциплинам, разделам, которые собраны в фондах НИИ высшего образования, РосНИИ информационных систем, Института информатизации образования и других организаций;
  • • заказа специализированным государственным или коммерческим организациям на изготовление систем.

Выбор пути зависит от материально-технической базы образовательного учреждения, финансовых возможностей, уровня компьютерной подготовки преподавательского состава, его творческих возможностей и желания.

Электронный учебник на лазерном диске теперь может использоваться совершенно самостоятельно и автономно как в целях самообразования, так и в качестве методического обеспечения какого либо курса, точно так же, как и обычный бумажный учебник. Несмотря на то что пользоваться бумажным учебником удобно, электронный учебник приобрел в последнее время большую популярность благодаря своим функциональным возможностям: быстрому поиску по тексту, организации учебной информации в виде гипертекста (снабженного взаимными ссылками на различные части материала), наличию мультимедиа, системы самопроверки знаний, системы рубежного контроля, совместимости с электронной экзаменационной системой, оценки приобретенных знаний.

Продукты мультимедиа применяют многообразные разновидности информации: компьютерные данные, теле- и видеоинформацию, речь и музыку. Такое объединение ведет к использованию разнообразных технических устройств регистрации и воспроизведения информации, допускающих управление от компьютера телевизором, видеомагнитофоном, HiFi-аудиосистемой, проигрывателем компакт-дисков (CD), магнитофоном и электронными музыкальными инструментами. Поэтому, при создании электронных учебников целесообразны:

  • • иная организация материала учебника: главы целесообразно сделать более короткими, чтобы их было проще читать на экране;
  • • разделение материала на несколько контекстов (например, обязательный для прочтения, дополнительный, вспомогательный, определения и т. п.) и визуальное их выделение;
  • • разбиение на модули учебного материала в соответствии с требованиями психологов. Освоение учебного материала, соответствующее конкретному модулю, должно быть ориентировано не более чем на два часа;
  • • контроль знаний, приобретенных учащимися или студентами, после изучения очередного модуля с помощью соответствующей программы, включенной в состав электронного учебника;
  • • особое внимание интерфейсу пользователя;
  • • сжатость и краткость изложения материала при максимальной информативности текста.

В настоящее время предлагается широко вводить сетевое образование, которое представляет такую топологию, где «узлы» сети — это не унифицированные образовательные учреждения или стандартизированные программы, а оригинальные модели, авторские школы, вариативные курсы, т. е. нечто противоположное тому, с чем имеет дело государственная система образования. При этом, в отличие от однородной, «правильно организованной» системы, для сетевого образования характерны неоднородность, неправильность, асимметрия, сложная, динамичная картина сгущений и разряжений, что свойственно живым явлениям, процессам.

Информационные технологии выступают уже не только инструментами, дополняющими систему образования и функционирование научно-образовательного знания, но устанавливают новый порядок знания и его структур.

Менее радикальные оценки предполагают, что информационная революция уже завершилась в той мере, в какой завершилось формирование стандартных образцов организации знания, прежде всего гипертекста — связки, превращающей произведение во фрагмент универсального информационного пространства. Наука и образование превращаются, таким образом, в определенный тип социального действия, и университетское сообщество рассматривается как сообщество интерактивное и интерпретативное. Доминирование в виртуальном пространстве устной речи сопряжено с изменением структурно-функциональных характеристик текста, предназначенного для использования в образовании. Возникает новая форма учебника. Он перестает быть письменным. Поэтому нужны новые учебные планы и методические материалы для обучения и преподавания.

Одним из вариантов развития и конкретизации высокотехнологической образовательной среды является эко антропоцентрический подход, выдвигающий на первый план идею гармонизации взаимодействия современного человека со своим природным, рукотворным, социальным и психоантропологическим окружением. В реализации этого подхода для созданий высокотехнологичных образовательных средств его теоретики выделяют серию принципов: управляемости, реалистичности, открытости, культуросообразности, мультикультурности, продуктивности, модельности и динамичности. Продуктивность подразумевает здесь полноценность участия обучающихся во всех жизненных процессах, интеграцию процессов овладения и применения знаний во всех сферах жизнедеятельности.

В докладе ООН о человеческом развитии устанавливается прямая корреляция между появлением новых технологий и развитием человеческого потенциала. Считается, что «реальные» и виртуальные сообщества различаются не столько по составу, сколько по форме коммуникации. Отсюда, в частности, следует, что устная, письменная и электронная культуры образуют однородный комплекс коммуникации, порождающий реструктуризацию дисциплинарных границ и направлений в образовании. Национальные и языковые границы становятся условными. Тематика преподаваемых дисциплин формируется уже другими критериями, где действуют преимущественно внутренние стандарты идентификации и восприятия результата. Компьютерная коммуникация делает участников образовательного процесса менее зависимыми от институциональных норм и способствует формированию долговременных, устойчивых контактов.

Благодаря компьютерной коммуникации происходит также активное формирование гибридных областей науки. Преодоление дисциплинарных границ сопряжено со стандартизацией знания. Например, содержание учебников не только по естественным, но и по социальным наукам становится гомогенным и унифицированным, усиливается контроль над композицией и дизайном изданий, графическими материалами — происходит стандартизация форм представления знания. Поэтому ИТ в образовании предполагают создание «конструктора» мультимедийных дистанционных курсов как такого программного продукта, который содержит библиотеку шаблонов и стилей, встроенную систему построения разнообразных тестов, автоматического создания гипертекстовых связей и иных возможностей.

Виртуальное пространство становится ареной борьбы за распределение ресурсов и контролем над знанием. Это касается стандартизированных форм научной литературы, создающих эталонный образ университетской дисциплины и технологию управления учебным процессом. Унифицированные форматы журнальных статей, монографий и учебников являются необходимыми условиями их выхода в свет. Некоторые исследования показывают, что содержание учебников обычно «подбирается» в соответствии с нормами публичного обсуждения.

Развивается тенденция дистанционного обучения в системе российского образования. Онлайновая форма обучения способствуют массовому распространению образования, делая учебные курсы доступными для тех категорий слушателей, которые ранее не были охвачены традиционным очным образованием.

Сегодня вузы сталкиваются с необходимостью использовать сетевые компьютеры, способы асинхронной передачи информации, видеоконференции, передачу голоса через цифровые сети, гигабитную связь, удаленный доступ. Студенты требуют сетевого доступа из лабораторий, комнат общежитий, через переносные и карманные компьютеры. Старую архитектуру и сети, старые способы административной работы приходится радикально менять.

Переход к сетевых услугам и доступу к информации из любого места и в любое время усложняет проблему защиты данных и сетей в вузах. Существует проблема безопасности не столько на уровне незаконного использования имен и паролей пользователей, сколько на уровне обеспечения идентификации и авторизации пользователей, которая не позволила бы злоумышленниками получить доступ к сетевым ресурсам и приложениям.

Интернет-технологии в образовании могут использоваться на трех уровнях.

  • • уровень I — поддержка процесса обучения лицом к лицу;
  • • уровень II — поддержка дистанционного обучения;
  • • уровень III — целиком онлайновое обучение.

Три основных проекта дистанционного обучения в Европе и Северной Америке: IMS (Instructional Management System — Система образовательного менеджмента); ARIADNE (Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution Networks for Europe — Альянс no разработке и распространению образовательных сетей для Европы); GESTALT (Getting Educational Systems Talking Across Leading-Edge Technologies — Внедрение передовых технологий в образовательные сети).

В нашей стране, в качестве примера использования ИТ-технологий в образовании можно привести Систему автоматизации проведения Единого государственного экзамена, разработанную компанией «КРОК».

Эта система контроля знаний учащихся позволяет обеспечить надежное и быстрое тестирование знаний, максимально независимое от квалификации и индивидуальных пристрастий проверяющих. Технология полностью автоматизирует практически любые виды проверки: от систематического мониторинга знаний на уровне отдельного учебного заведения до одновременного проведения Единого государственного экзамена (ЕГЭ) в масштабе многих регионов или всей страны.

Технология основана на распознавании заполненных от руки бланков тестирования и автоматизирует весь экзаменационный процесс (сбор и выверку информации, планирование контрольных мероприятий, подготовку экзаменационных материалов и их обработку после проведения экзамена, проверку заданий всех типов). Кроме того, возможность провести полный статистический анализ полученных результатов позволяет принимать управленческие решения, направленные на повышение качества образования.

Проблема автоматизации контроля знаний решается с помощью автоматизированной информационной системы (АИС) «Экзамен» — единственной на сегодняшний день информационной системы, которая автоматизирует весь комплекс работ по планированию, организации, проведению и обработке результатов массового тестирования, в том числе ЕГЭ, различных олимпиад, выпускных экзаменов в школе или вступительных экзаменов в вузы. АИС «Экзамен» обеспечивает полную конфиденциальность авторства ответов учеников до получения окончательных результатов и поддерживает технологию подачи и разбора апелляций.

Система предусматривает различные уровни интеграции обработки информации; может функционировать, подчиняясь единым формам заданий, приходящим из центра, или настраиваться под индивидуальные задания для отдельных организаций. Такая гибкость является залогом широкого применения данной системы.

Функциональное ядро АИС — система распознавания рукописных документов, выполненных в виде бланочных машиночитаемых документов. Технология обработки и форма бланков обеспечивают проведение тестирования по различным типам заданий — от выбора из списка правильного ответа до краткой свободной формы изложения своих знаний.

Процесс тестирования начинается со сбора данных об учащихся и планирования проведения испытаний, а после проведения тестов и проверки знаний завершается сбором и обобщением результатов.

АИС «Экзамен» реализована в рамках классической трехзвенной архитектуры. В качестве сервера хранения используется сервер баз данных Microsoft SQL, в качестве сервера приложений — Microsoft Internet Information Server и тонкий клиент на основе Microsoft Internet Explorer. В минимальной конфигурации система состоит из одного офисного компьютера средней мощности, одного сканера и обычного офисного принтера и позволяет проводить экзамены для 2000—2500 учащихся. Как показывает опыт ее применения, система удобна для освоения и позволяет ограничить расходы при проведении тестов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7. Работа с обучающей программой

Для получения практических навыков работы с обучающей программой рекомендуется выполнить следующую работу.

Содержание работы:

  • 1. Изучить правила работы с обучающей программой, представленные в методических указаниях.
  • 2. Выбрать тематический раздел, просмотреть информацию, осуществить поиск и вывод необходимой информации.
  • 3. Получить практические навыки работы с разделом «Вопросы — Ответы».
  • 4. Ответить на контрольные вопросы.

Методические указания:

При подготовке работе следует изучить необходимую информацию из рекомендованных источников.

  • 1. Обучающая система — отправной пункт интеллектуальной системы обучения, позволяющей в зависимости от уровня знаний обучаемого выработать план индивидуального обучения. Такая система позволяет многократно просматривать материал, усваивая и закрепляя полученные знания.
  • 2. Обучающая программа по курсу «Основы построения автоматизированных информационных систем» разработана на основе учебника В.А. Гвоздевой и И.Ю. Лаврентьевой «Основы построения автоматизированных информационных систем» (М.: ФОРУМ — ИН- ФРА-М, 2007). Материал учебника явился исходным для создания БД. Программирование выполнено в среде программирования Delphi 2005 для ПК, работающем под управлением операционной системы Windows Vista 4.4.
  • 3. Программа выполняет функции ввода, добавления и удаления данных, выбор тематического раздела, просмотр необходимой информации, поиск и вывод информации и содержит 4 модуля:
    • • ввод данных в БД — модуль ввода;
    • • редактирование данных в БД — модуль редактирования;
    • • поиск необходимой информации — модуль поиска;
    • • вывод информации по запросу — модуль вывода.
  • 4. Для реализации диалога пользователя с программой имеется интерфейс, который использует последовательность диалоговых окон.

Имеются:

  • • форма, на которую осуществляется вывод информации на экран;
  • • главная диалоговая форма, на которой можно построить меню и его пункты и соединить с модулями обработки и обслуживания;
  • • меню для редактирования базы данных;
  • • меню для поиска информации;
  • • формы, отображающие вопросы и ответы к каждой главе;
  • • формы для установки паролей и подключения к сети;
  • • модуль справок;
  • • модуль вывода на экран информации о программе.
  • 5. Определен каждый шаг диалога между пользователем и программой:
    • • выбор раздела (теория, глоссарий, вопросы, ответы);
    • • просмотр выбранной информации;
  • • поиск информации;
  • • демонстрация результатов поиска;
  • • печать текстов.
  • 6. Материал представлен в понятном, удобном и эстетичном виде, а также содержит интерактивный глоссарий, где даются пояснения многим техническим терминам.
  • 7. Для работы с программой составлена «Инструкция пользователя», где подробно, шаг за шагом описаны все необходимые для пользователя действия.

Ход и результаты работы:

  • 1.Запускаем обучающую программу, выбрав папку на рабочем столе и затем learn.
  • 2. Открывается титульная форма «Установки» (рис. 4.14).
Экранная форма «Установки» — титул программы

Рис. 4.14. Экранная форма «Установки» — титул программы

  • 3. После нажатия мышкой по клавише «Теория» открывается экранная форма «Дисциплина «Основы построения АИС», где приведено содержание разделов (рис. 4.15).
  • 4. Для выбора необходимого раздела теоретического материала двойным щелчком мыши выбираем его. Появляется окно с необходимой информацией (например раздел «Информационное обеспечение», рис. 4.16).

226

Глава 4. Базовые информационные технологии

Экранная форма «Дисциплина «Основы построения АИС»

Рис. 4.15. Экранная форма «Дисциплина «Основы построения АИС»

Экранная форма «Раздел «Информационное обеспечение»

Рис. 4.16. Экранная форма «Раздел «Информационное обеспечение»

Окно «Помощь»

Рис. 4.17. Окно «Помощь»

5. Чтобы получить справку по работе с программой, в главном меню следует выбрать вкладку «Помощь». Появится окно, показанное на рис. 4.17.

Контрольные вопросы

  • 1. В чем назначение и каковы функции обучающей программы?
  • 2. Как построен интерфейс обучающей программы по курсу «Основы построения А И С»?
  • 3. Какие модули содержит обучающая программа по предложенному курсу?
  • 4. Как осуществить выбор тематического раздела и просмотреть информацию?
  • 5. Как осуществить поиск и вывод необходимой информации в обучающей программе по курсу «Основы построения АИС»?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8. Работа с тестирующей программой

Для получения практических навыков работы с тестирующей программой рекомендуется выполнить следующую работу.

Содержание работы:

1. Изучить правила работы с тестирующей программой, представленные в методических указаниях.

  • 2. Получить практические навыки работы в разных режимах: поурочном, промежуточном, аттестационном.
  • 3. Ответить на контрольные вопросы.

Методические указания:

При подготовке к работе следует изучить необходимую информацию из рекомендованных источников

  • 1. Тестирующая программа — система контроля знаний; является необходимой в процессе обучения.
  • 2. Тестирующая программа по курсу «Основы построения автоматизированных информационных систем» разработана на основе учебника В.А. Гвоздевой и И.Ю. Лаврентьевой «Основы построения автоматизированных информационных систем» (М.: ФОРУМ — ИН- ФРА-М, 2007). Программирование выполнено в среде программирования Delphi 2005.
  • 3. Программа содержит:
    • • модуль тестирования — используется для проверки знаний, происходит выбор ответов на вопросы;
    • • модуль подсчета и выдачи результатов тестирования — выполняет данные функции. Итоги выводятся на экран дисплея или/и на твердую копию;
    • • модуль сохранения результатов/ загрузки — сохраняет результаты в отдельный файл и загружают из него.

Исходные данные поступают в программу с запоминающих устройств с прямым доступом (дисков), а данные о студенте вводятся вручную.

При необходимости вопросы и ответы можно изменить. В результате выполнения модуля редактирования осуществляется изменение данных в БД и их сохранение.

Модуль главной формы приложения обеспечивает формирование меню пользователя и соединение пунктов меню с обрабатывающими и обслуживающими модулями.

Модуль редактирования базы данных, обеспечивает ввод и редактирование вопросов и ответов в БД.

Модуль для класса ведения протокола тестирования, обеспечивает подсчет результатов тестирования.

Модуль для отображения результатов, обеспечивает выдачу результатов тестирования и формирование отчета.

Имеются модули вывода справки по работе с программой и вывода на экран информации о программе.

4. Средства контроля такой системы обеспечивают: вопрос, ввод ответа обучаемого, обработку полученной информации и выдачу управляющего воздействия, т. е. ответ оценивается, одобряется или отвергается. Вычисляется интегральная оценка усвоения материала, т. е. компьютер сам выдает оценку ответов на вопросы. На поставленные вопросы предлагается несколько вариантов ответа, и студент, анализируя различные решения, выбирает одно из них. На рис. 4.18. представлена титульная форма программы.

Тесты проводятся для поурочного тестирования, т. е. после изучения каждой из 14 тем, ответы даются на 7 вопросов по каждой теме; промежуточного — после изучения определенного из 4 разделов (ответы на 15 вопросов по каждому разделу); аттестационного — после изучения материала за каждый семестр (ответы на 15 вопросов по каждому семестру). Тестирование организовано по форме «выбери ответ из предлагаемых вариантов».

  • 5. Шаги диалога между пользователем и программой:
  • 1) Ввод данных о студенте.
  • 2) Определение типа тестирования.
  • 3) Тестирование.
  • 4) Демонстрация результатов тестирования.
  • 5) Формирование отчета.
  • 6. Программа обеспечивает выполнение следующих функций:
    • • установку вида тестирования (поурочный, промежуточный или аттестационный);
    • • установку группы, а также Ф.И.О. тестируемого;
    • • вывод вопросов теста;
    • • выбор ответов на вопрос из трех вариантов;
    • • подсчет количества правильных ответов (абсолютно и в %);
    • • выдачу оценки ответов;
    • • формирование списка результатов тестирования.
  • 7. Автоматически выставляется оценка:
    • • 5 (отлично), если число правильных ответов 15—13;
    • • 4 (хорошо), если число правильных ответов 12—10;
    • • 3 (удовлетворительно), если число правильных ответов 9—7;
    • • 2 (неудовлетворительно) — в остальных случаях.

При ответах на 7 вопросов пропорциональность оценки сохраняется.

  • 8. Разработано меню (рис. 4.18), используемое при решении задач связанных с хранением данных и доступом к данным при работе с программой. Меню содержит следующие опции: Файл (Открыть, Свойства страницы, Печать, Выход); Редактировать (Вопросы, Редактор вопросов); Тестирование (Поурочное, Промежуточное, Аттестационное); Результаты (Журнал тестирования, Итоги тестирования); Помощь (Инструкция, О программе).
  • 9. Для работы с программой составлена «Инструкция пользователя», где подробно, шаг за шагом описаны все необходимые для пользователя действия.

Ход и результаты работы:

  • 1.Запускаем тестирующую программу, выбрав папку на рабочем столе и затем «?» testStud.
  • 2. Для начала тестирования следует запустить «Главное окно тестирующей программы» (рис. 4.18). Появляется окно, где вводим начальные установки: вид тестирования, группу, Ф.И. О. тестируемого.
Экранная форма «Главное окно тестирующей программы»

Рис. 4.18. Экранная форма «Главное окно тестирующей программы»

3. После нажатия на кнопку Начать тестирование появляется экранная форма «Тестирование» (рис. 4.19), где выбираем тему.

Далее выбираем один из предложенных ответов на первый вопрос темы и нажимаем кнопку выбранного варианта. Потом, нажав кнопку Ответ, переходим к следующему вопросу. Ответив на 7 или 15 во-

Экранная форма «Тестирование»

Рис. 4.19. Экранная форма «Тестирование»

Экранная форма «Результаты тестирования»

Рис. 4.20. Экранная форма «Результаты тестирования»

просов (в зависимости от вида тестирования), нажимаем кнопку Зафиксировать (рис. 4.20).

  • 4. Чтобы распечатать результаты тестирования, выбираем в Главном меню команды Файл —» Печать.
  • 5. Для того чтобы получить справку по работе с программой, в Главном окне программы нажимаем кнопку Справка. Появляется окно, представленное на рис. 4.21.
Экранная форма «Справка»

Рис. 4.21. Экранная форма «Справка»

6. Редактировать ответы и вопросы можно только после ввода пароля.

Контрольные вопросы

  • 1. В чем назначение и каковы функции тестирующей программы?
  • 2. Какие модули содержит тестирующая программа «Основы построения А И С»?
  • 3. Какие опции содержит меню для решения задач, связанных с хранением данных и доступом к данным при работе с программой?
  • 4. Какие виды тестирования предусматривает программа? Приведите их описание.
  • 5. Каковы шаги диалога между пользователем и программой?
  • 6. Как выставляется оценка за тест?
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы