Современные
информационные технологии/ 3.Программное обеспечение
Старший
преподаватель Сатмаганбетова Ж. З.
Костанайский государственный университет им.
А.Байтурсынова, Казахстан
Методы проектирования компьютерных
обучающих систем для образовательной
сферы
Программные средства учебного
назначения по принципам
использования можно условно разделить на компьютерные обучающие программы, наполненные знаниями о конкретной предметной области, инструментальные системы, предназначенные для
наполнения их знаниями о произвольной предметной области
с целью создания обучающей системы[1].
В исследованиях многих ученых доказано, наиболее
перспективными
с
точки
зрения
педагогической целесообразности
являются инструментальные
системы,
которые
принято
называть
компьютерными обучающими системами(КОС). Для того чтобы точнее определить место и роль обучающих систем в учебном процессе, был проведен анализ существующих обучающих систем и тенденций их развития.
В настоящее время благодаря развитию вычислительных сетей
и телекоммуникационных технологий КОС
получили возможность выйти на новый уровень. Исследования показывают, что современный этап развития КОС связан, прежде всего, с использованием достижений в области
инженерии знаний и тех возможностей, которые
предоставляются компьютерными сетями.
Использование КОС
в учебном процессе позволит[1-6]:
ü
Построить открытую систему образования,
обеспечивающую каждому индивиду собственную траекторию обучения;
ü
Индивидуализировать и дифференцировать процесс
обучения;
ü
Изменить организацию процесса познания путем
смещения его в сторону системного мышления;
ü
Создать эффективную систему управления
информационно-методическим обеспечением образования;
ü
Осуществлять самоконтроль и само коррекцию
учебной деятельности;
ü
Рационально организовать познавательную
деятельность студентов в ходе учебного процесса;
ü
Использовать специфические свойства компьютера,
позволяющие обратиться к принципиально новым познавательным средствам;
ü
Высвободить свободное учебное время за счет
выполнения компьютером трудоемких рутинных вычислительных работ;
ü
Изучать явления и процессы в микро и макромире,
внутри сложных технических и биологических систем на основе использования
средств компьютерной графики и
компьютерного моделирования;
ü
Представлять в удобном для изучения масштабе
времени различные физические, химические, биологические и социальные процессы,
реально протекающие с очень большой или очень малой скоростью;
ü
Формировать культуру познавательной деятельности;
Проведенный анализ некоторых
существующих обучающих систем и инструментальных средство для их создания
показал, что многие обучающие системы либо вообще не имеют канала обратной
связи, либо не обладают возможностями адаптации процесса обучения к уровню
знаний и умений обучаемых[4]. Многие системы написаны под конкретную предметную
область. К сожалению, новые
научно-методические разработки слабо отражаются на реальных программных
продуктах[3-5]. Кроме того, большинство существующих обучающих систем с
удаленным доступом не являются распределенными, т.к. не позволяют распределять
функции обучающей системы между узлами сети.
На основании проведенного
анализа можно сделать вывод о необходимости разработки методов
взаимодействия компонентов КОС, позволяющих выполнять распределенные вычисления и
интегрировать в систему существующие программные средства учебного назначения.
Распределенность обучающей системы имеет несколько аспектов:
предоставление удаленного доступа к системе
предполагает работу в
режиме клиент-сервер; система должна обеспечивать поддержку распределенных данных. Создание системы подобного уровня сложности в принципе возможно лишь при
использовании вычислительных
возможностей, предоставляемых сетью.
Выделим основные принципы построения КОС:
1.
Распределенность: функционирование на основе компьютерных сетей.
2.
Полнофункциональность: предоставление возможности
использования
практически
любых известных к
настоящему времени технологий
и
методов компьютерного обучения.
3.
Универсальность, т.е. пригодность базового
программного обеспечения
КОС для создания произвольных курсов и изучения любых дисциплин.
4.
Открытость, т.е. предоставление возможности
использования готового
программного
и информационного обеспечения.
5.
Стандартизация: использование
стандартных сетевых и программных
решений
и построение системы на основе универсальной
интегрированной
базы данных, что
позволит легко и
практически
неограниченно наращивать, переносить и
масштабировать ее.
При построении сетевой среды
распределенной обучающей системы, которая
включает в себя локальную вычислительную сеть и предоставляет доступ через Internet, встает задача
оптимального выбора среды передачи информации между
элементами системы. Размещение отдельных модулей, входящих в состав КОС,
на разных узлах сети позволит повысить
степень параллелизма работы системы с множеством
пользователей.
Основные требования, предъявляемые к КОС,
можно условно разбить на две группы:
1. требования, обусловленные распределенным
характером системы:
-
организация прозрачного взаимодействия
пользователей и системы
через вычислительную сеть;
-
возможность
объединения разнородных программных средств,
распределенных
в сети, для решения поставленных задач;
-
поддержка распределенных данных.
2. требования,
обусловленные функциональным назначением КОС:
-
учет цели обучения и задание критерия достижения этой цели;
-
возможность заполнения КОС
знаниями по предметной области;
-
обеспечение канала обратной связи с
обучаемым;
-
адаптация системы к обучаемому.
Для практической
реализации данных требований, формулированы следующие задачи: исследование методов проектирования обучающих систем и разработка полнофункционального обучающего программного
комплекса, основанной на принципе открытой архитектуры.
Список использованных источников
1.
Соловов А.В. Проектирование компьютерных систем
учебного назначения:
Учебное пособие. - Самара: СГАУ, 1995. - 137 с.
2. БариноваС.Н. Автоматизированные учебные курсы и их влияние на качество процесса обучения / Материалы конференции "Информационные технологии в образовании", 1999. -http://ito.bitpro.ru/
3. Карлащук В.И. Обучающие программы. М.: "СОЛОН-Р", 2001. - 528 с
4. Норенков Ю.И. Исследование и разработка принципов построения адаптивных обучающих систем. / Автореферат. М.: 1993. - 20 с.