И.Н. Голицына
Введение
В настоящее время, когда образовательные учреждения всего мира получили доступ к информационным ресурсам Всемирной сети Интернет, реальностью стало использование компьютерной техники в обучении, все более пристальное внимание педагогов и исследователей уделяется эффективности использования новых информационных и компьютерных технологий в учебном процессе (см., напр. [IEEE International Conference]).
Механизмом обучения с помощью компьютерных технологий является управление учебной деятельностью. Усилия создателей компьютерных обучающих систем направлены на создание автоматизированных систем, осуществляющих эффективное управление процессом обучения.
Соловов А. В. [Соловов А.В., 1995] следующим образом формулирует проблематику компьютерного обучения: "Глобальной, общей проблемой электронного обучения является создание и эффективное использование информационно - образовательной среды на основе информационных компьютерных технологий. В дидактическом плане существуют три наиболее важных частных проблемы разработки и использования такой среды:
Организация самостоятельной когнитивной деятельности обучающихся.
Организация индивидуальной поддержки учебной деятельности каждого обучающегося преподавателями.
Организация групповой учебной работы обучающихся (дискуссий, совместной работы над проектами и т.п.).
Управление в любых системах, в том числе и педагогических, предусматривает сбор и переработку информации обратной связи с целью выработки корректирующих воздействий. Средством обратной связи в обучении является контроль учебной деятельности обучаемого, при контроле задания должны отвечать целям обучения и ответы на задания должны позволять однозначно определить уровень сформированности у обучаемых требуемых знаний, умений и навыков. Одной из форм контроля в настоящее время является проверка знаний обучаемых на основе систем компьютерного тестирования и телекоммуникационных технологий. Компьютерное тестирование позволяет [Галеев И.Х., 1998]: расширить возможности проведения индивидуально адаптированных процедур контроля и корректировки знаний конкретных тем, повысить объективности контроля знаний обучаемых., повысить уровень стандартизации требований к объему и качеству знаний и умений, обеспечить возможности проведения предварительного самоконтроля обучаемыми.
Одним из центральных понятий компьютерных технологий обучения является модель обучаемого, с помощью которого описывается множество точно представленных фактов об обучаемом, которые описывают различные стороны его состояния: знания, личностные характеристики, профессиональные качества и т.д. Моделирование обучаемого является развивающимся направлением искусственного интеллекта в обучении. В настоящей работе мы остановимся на таком аспекте модели обучаемого, как готовность к обучению с помощью информационных компьютерных технологий.
Влияние на эффективность компьютерного обучения уровня усвоения знаний студентов в предметной области дисциплины и мотивации к учению
Проведенные нами исследования по использованию компьютерных систем учебного назначения показали [Голицына И.Н., 2002], что использование обучающих систем различного назначения на занятиях по учебным дисциплинам должно производиться с учетом конкретных целей профессиональной подготовки учащихся, при этом эффективность их использования зависит от мотивации учения студентов и уровня усвоения знаний [Беспалько П., 1995] в предметной области учебной дисциплины. Повышение уровня мотивации учения [Гребенюк О.С., 1995] является необходимым условием повышения уровня усвоения знаний, формирования готовности и способности у студентов к выполнению заданий творческого характера, повышения эффективности обучения с помощью компьютерных обучающих систем.
В таблице 1 приведены типы обучающих систем, использование которых целесообразно для достижения различных уровней усвоения знаний и уровни мотивации учения студентов, необходимые для их эффективного использования.
Таблица 1. Типы обучающих систем, использование которых целесообразно для достижения различных уровней усвоения знаний и уровни мотивации учения студентов, необходимые для их эффективного использования.
| Уровень усвоения знаний | Уровни мотивации учения | Типы компьютерных обучающих систем | Управление учебной деятельностью |
| Уровень идентификации ранее изученного | Первый - четвертый | Тесты первого уровня | Компьютер |
| Электронные лекции | Компьютер,преподаватель | ||
| Уровень воспроизведения знаний | Первый - четвертый | Контролирующие системы,тесты второго уровня | Компьютер |
| Электронные учебники | Компьютер,преподаватель | ||
| Уровень использования знаний в стандартных ситуациях | Второй - четвертый | Контроль третьего уровня | Преподаватель |
| Электронные учебники, программы - тренажеры, компьютерные практикумы, моделирующие системы | Компьютер | ||
| Творческий уровень (использование знаний в нетипичных ситуациях) | Третий - четвертый | Творческие задания | Преподаватель |
| Специальные системы по управлению решением учебных творческих задач, экспертные системы, САПР | Компьютер |
Предъявление учебного материала на первом уровне усвоения знаний - уровне идентификации - возможно с помощью электронных учебников или электронных лекций, содержащих теоретические основы заданной дисциплины, сопровождающихся иллюстративным материалом. Оценить усвоение знаний на первом уровне позволяет использование компьютерных тестов. Задания для теста первого уровня должны содержать в явном виде все компоненты задачи: цель, ситуацию и деятельность по ее решению. От учащегося только требуется дать заключение об их совместимости (узнавание ранее изученного).
Контроль знаний на втором уровне знаний - уровне воспроизведения - требует создания сложных контролирующих систем с вводом конструируемых ответов и развитой системой распознавания ответов, поскольку задания для теста второго уровня должны содержать цель и ситуацию, а учащемуся по памяти надо воспроизвести подходящую деятельность для достижения заданной цели в заданной ситуации.
Задания для тестов третьего уровня - уровня использования знаний в стандартных ситуациях - должны содержать цель и неполную ситуацию, которую учащемуся необходимо дополнить, чтобы применить известную деятельность. Компьютерные тесты третьего уровня практически не создаются из-за технической сложности реализации таких заданий. Обучение с помощью компьютеров на третьем уровне может проводиться с помощью других видов компьютерных обучающих программ. Для достижения третьего уровня усвоения знаний могут использоваться программы - тренажеры и обучающие компьютерные системы, ориентированные на использование знаний в типичных ситуациях, к которым относятся также и моделирующие программы.
Повышение уровня знаний до четвертого - творческого - уровня требует специальных обучающих систем, ориентированных на достижение субъективно новых для учащихся знаний в нестандартных учебных ситуациях. Развитию творческих способностей учащихся способствует включение в процесс обучения задач творческого характера. Под учебными творческими задачами понимаются такие задачи, для решения которых учащиеся не имеют готовых учебных приемов и способов.
На современном уровне развития учебного программного обеспечения существует возможность передачи управления учебной деятельностью на первом и втором уровне усвоения знаний компьютеру, однако проведенные нами исследования по использованию компьютерных систем учебного назначения показали [Обухова М.Ю., Голицына И.Н., 2001], что в центре реального учебного процесса в настоящее время студенты предпочитают видеть преподавателя, отводя компьютеру роль вспомогательного средства.
Обучение на третьем и четвертом уровне усвоения знаний в настоящее время может проводиться под управлением компьютерных систем только эпизодически в связи с трудностью технической реализации обучающих систем такого уровня, при этом эффективность компьютерного обучения также зависит от уровня мотивации учения студентов. Контроль знаний на этих уровнях может проводиться, как правило, с участием преподавателя.
Влияние на эффективность компьютерного обучения социальных и личностных характеристик обучаемых
К числу важнейших дидактических требований к организации учебного процесса относится индивидуальный подход к каждому обучаемому. Использование компьютерных обучающих систем предполагает высокую степень индивидуализации познавательной деятельности по сравнению с традиционными методами. Возможность выбора индивидуальной траектории изучения учебного материала, регулирование темпа его усвоения и даже более глубокая адаптация в интеллектуальных системах поддержки обучения, основанных на модели обучающегося, фактически превращают учебную деятельность студентов в самостоятельную когнитивную деятельность. Психологически обоснованная последовательность этапов познавательной деятельности включает в себя:
Восприятие.
Осмысление и фиксация знаний.
Формирование личностного опыта.
Проектно - исследовательская, поисковая учебная деятельность.
На этапе восприятия ключевую роль играют личностные особенности обучаемых, а именно их ведущая репрезентативная система (визуальная, аудиальная, кинестетическая).
Исследования показывают [Зайцева Е.Н., 2002], что обучаемые с доминирующей аудиальной модальностью показывают более низкие результаты при работе обучающими компьютерными системами, что связано с их особенностью освоения идеограмм через звуковой образ восприятия.