Проблемы создания и использования электронных учебных изданий для системы дистанционного образования

Однако престижный вуз, учитывая развивающийся рынок труда, должен быть обеспокоен уровнем знаний выпускаемых им специалистов, поскольку это во многом будет определять в условиях рыночной экономики его финансовое положение. При дистанционном образовании существует определенная опасность выдачи диплома об окончании данного учебного заведения не тому, кто учился, а тому кто организовал и оплатил дистанционное образование. Конечно, в прошлом в заочном образовании такая опасность тоже существовала, поскольку не секрет, что, особенно на его закате, существовала целая система выполнения контрольных работ и курсовых проектов. Однако очная и регулярная сдача экзаменов, тем не менее, определенным образом гарантировала минимальный уровень знаний выпускаемых специалистов. Кроме того, все они как правило, работали в избранной для образования области и имели стимул к получению высшего образования, поскольку его отсутствие уменьшало их возможности продвижения по служебной лестнице в рамках, например, технических специальностей [21,22,23,24].

Во многом в этом смысле дистанционное образование похоже на очное. Но существует главное отличие - в дистанционном образовании процесс обучения проходит практически без всякого непосредственного контакта между студентом и преподавателем. После внесения определенной платы и регистрации слушатель такого дистанционного «полуэкстерната» получает задания по всем обязательным и необходимому количеству факультативных предметов, а также необходимые учебные и методические пособия и проверяющие уровень достигнутых знаний тесты. По мере выполнения всех учебных заданий слушатель продвигается по курсу и, изучив всю программу и пройдя выходное тестирование, получает право на получение сертификата об окончании избранного высшего учебного заведения. При такой ситуации, с одной стороны, резко возрастают требования к качеству учебно-методических материалов, а с другой - особенно остро встает вопрос о стимуле к образованию. Стимулом для дистанционного образования должна быть осознанная потребность к получению недостающих знаний, а не желание получить документ о высшем образовании. В современных российских условиях нам кажется такой стимул может быть у формировавшихся специалистов с высшим образованием, имеющих опыт работы и желающих получить дополнительные знания, необходимые ему для более эффективной либо более высокооплачиваемой работы, или, исходя из его личной оценки спроса и предложения на рынке труда, получить новую специальность. Другими словами, на наш взгляд, сейчас дистанционное образование наиболее применимо как пост образование. Характеристика качества дистанционного обучения приведена в табл. 3.1.

Дистанционное обучение от традиционных форм обучения отличают следующие характерные черты [4,8,9]:

гибкость. Возможность заниматься в удобное для себя время, в удобном месте и темпе. Нерегламентированный отрезок времени для освоения дисциплины;

модульность. Возможность из набора независимых учебных курсов-модулей формировать учебный план, отвечающий индивидуальным или групповым потребностям;

параллельность. Параллельное с профессиональной деятельностью обучение, т.е. без отрыва от производства;

охват. Одновременное обращение ко многим источникам учебной информации (электронным библиотекам, банкам данных, базам знаний и т.д.) большого количества обучающихся. Общение через сети связи друг с другом и с преподавателями;

экономичность. Эффективное использование учебных площадей, технических средств, транспортных средств, концентрированное и унифицированное представление учебной информации и мультидоступ к ней способствуют значительному снижению затрат на подготовку специалистов;

Таблица 3.1.

Характеристика качества дистанционного обучения

Уровни качества	Учебно-методический комплекс	Методы и технологии обучения	Квалификация преподавателя	Технические средства
Низкий	1. Рабочая программа 2. Конспект лекций 3. Учебник.	Традиционное заочное обучение: установочные лекции, практика, самостоятельная работа, очный контроль знаний	Преподаватель без ученой степени и ученого звания	Доска, кодоскоп, экран
Средний	4. Рабочая программа с технологической картой 5. Базовый учебник 6. Методические рекомендации 7. Программированные задания по дисциплине	Дистанционнное обучение: презентация курса, консультации, проектирование, систематический контроль знаний 2 уровня.	Доцент, кандидат наук.	Кодоскоп, компьютер, аудио и видеотехника, электронная почта, СD-ROM
Высокий	8. Электронный учебник 9. Авторская программа на CD-ROM 10. Использование элек-тронной библиотеки 11. Геоинформационные технологии обучения	Мультимедийное дистанционное обучение: авторский курс на CD-ROM, Интернет, Компьютерное тестирование 3-го уровня, системы виртуальной реальности, гипертекст.	Профессор, Доктор наук - создатель авторского курса.	АРМ студента: компьютер с выходом в Интернет, комплект СD-ROM

 Использование в образовательном процессе новейших достижений ИКТ, соединяющих человека с мировым постиндустриальным информационным пространством;

новая роль преподавателя. Дистанционное образование(ДО) расширяет и обновляет роль преподавателя, который должен координировать познавательный процесс, постоянно совершенствовать преподаваемые им курсы, повышать творческую активность и квалификацию в соответствии с нововведениями и инновациями.

Позитивное влияние оказывает ДО и на студента, повышая его творческий и интеллектуальный потенциал за счет самоорганизации, стремления к знаниям, умения взаимодействовать с компьютерной техникой и самостоятельно принимать ответственные решения.

Качество ДО не только не уступает качеству очной формы получения образования, но и превышает его за счет привлечения выдающегося кадрового профессорско-преподавательского состава и использования в учебном процессе наилучших учебно-методических изданий и контролирующих тестов по тем или иным дисциплинам [4,9].

Особо следует остановиться на подготовке учебного процесса в информационном, методическом, организационном и техническом плане.

Прежде всего, в современных условиях трудно представить себе возможность приобретения необходимой учебной литературы в удаленных от крупных центров регионах, даже если там имеется возможность доступа к Интернету, т.с. существует техническая возможность реализации дистанционного образования. Поэтому система должна предоставлять студенту информационное обеспечение образовательного процесса. Иными словами, необходимо иметь большую базу данных информационной поддержки, содержащую в электронном виде необходимую учебную, а для более глубокого изучения предметов и спецкурсов и дополнительную литературу. Это ставит вопрос о создании серии учебников и учебных пособий, специально предназначенных для дистанционного образования. Они должны быть выполнены в электронном виде для ввода в информационную базу на сервере учебного заведения или представления студентам на машинном носителе. При переводе стандартных полиграфически изданных учебников на машинный носитель могут возникнуть проблемы с авторскими правами. Процесс же подготовки специальных учебных пособий может оказаться достаточно длительным. Попытки очень быстро, следуя моде, подготовить компьютерные учебные пособия, программы, методические пособия и т.д. влекут за собой много опасностей, которые приводят не только к снижению качества подготовки специалистов, но и к дискриминации самой идеи дистанционного образования.

В целом создание учебно-методической литературы, удовлетворяющей современным требования, является очень сложным и достаточно длительным процессом [8,9,22,23].

Методическое обеспечение подразумевает такое построение учебного процесса, которое позволяет самостоятельно изучать предмет без обращения за консультациями к преподавателю по каждому вопросу. Кроме того, необходимо в пределах каждого курса разработать методику самопроверки по изучаемому материалу, предусматривающую возможность перехода к следующему учебному модулю только после удостоверения в усвоении необходимых для его понимания знаний, а также методику выпускного по каждому курсу тестирования. Очень важна методическая проработка взаимоувязки курсов, более точного, чем при очном обучение, установления их последовательности, исключающей как дублировательности, учебного материала, так и пробелы в знаниях, затрудняющие понимание предлагаемого для изучения нового предмета.

Из-за высоких требования к взаимоувязанности материалов очень важно сформировать весь комплекс информационных и учебно-методических материалов до начала учебного процесса. Здесь возможна только последовательная подготовка таких материалов по годам обучения. Отсюда вытекает требование поэтапной подготовки процесса дистанционного обучения. Причем на подготовительном этапе возможна апробация отдельных курсов, методик и тестов путем частичного внедрения их в процесс очного обучения [8,9].

Требует проработки и организация процесса обучения, под которой мы понимаем разработку процедур дистанционного приема студентов и регистрации прохождения процесса обучения, осуществление возможности хотя бы частного проведения дистанционных консультаций, организацию приема выпускного тестирования и выпускных работ. Кроме того, необходима юридическая поддержка всех этих процедур, поскольку речь идет об установлении финансово-правовых отношений между учебным заведением и студентом.

При создании системы дистанционного образования необходимо предусмотреть техническое обеспечение для следующих процессов:

подготовки всех учебно-методических материалов на машинных носителях;

организации доступа студентов к учебно-методическим материалам через компьютерную сеть;

организации оперативной связи сети со студентами для проведения консультации;

организации доступа студентов к справочно-библиографической системе библиотеки учебного заведения.

При таких требованиях к техническому обеспечению необходимо создание специального компьютерного комплекса, состоящего из двух основных подсистем. Первое из этих подсистем является компьютерная система для создания всей информационной и учебно-методической поддержки процесса дистанционного образования. Подсистема должна иметь отдельный достаточно мощный сервер для поддержания всех рабочих процессов и хранения базы данных (БД) и несколько рабочих станций для работающих над предметными курсами преподавателей и технического персонала, переводящего уже имеющиеся учебно-методические материалы на машинные носители, а также методистов и технических специалистов формирующих БД ДО. В сервере должны быть предусмотрены все меры обеспечения сохранности БД и резервного копирования. Для перевода материалов на машинные носители одна из рабочих станций должна иметь сканер. В идеальном варианте в комплексе необходимо оборудование для изготовления учебных CD-ROM дисков.

Вторая система должна обеспечивать управляемый доступ студентов к системе дистанционного образования. Главным ее элементом должны быть отдельный сервер БД, соединенный с сетевым сервером учебного заведения, подключенным к Интернету. На этом сервере формируется окончательно оформленная информационная и учебно-методическая база данных СДО, включающая также все организационные документы. В сервере должна быть предусмотрена система санкционирования доступа для студентов, принятых на дистанционное обучение. Кроме того, на сервере должно быть предусмотрено получение и пересылка сообщений по электронной почте для организации консультаций и оперативной связи с обучающимся студентами, а также возможность подключения через него студентов к справочно-информационному массиву библиотеки учебного заведения. Естественно, что для реализации указанных систем могут быть использованы уже имеющиеся в учебном заведении компьютерные средства, хотя более целесообразно иметь специальный комплекс, учитывая его большую загруженность, особенно на первом этапе [22,23,24].

Сегодня, когда перед Узбекистаном стоит цель создание конкурентоспособной, динамичной экономики, основанной на занятиях, ключевую роль в подготовке рабочей силы республики для деятельности в условиях информационной экономики будут играть инвестиции в образование и, особенно, в ИКТ. На всем этапе становления рыночных отношений препятствием на каждом шагу была нехватка квалифицированных кадров и специалистов, и поэтому наиболее важной задачей является повышение уровня образования в нашей республике. Новая образовательная система должна выпускать высококвалифицированных, востребованных на мировом рынке специалистов.

Дистанционное образование способствует снижению издержек на образование, в целом содействует повышению его эффективности. Прежде всего, оно способствует повышению качества учебного процесса за счет улучшения демократичности и доступности. Аттестация выпускников обычных вузов и обучающихся в вузах по этим технологиям, демонстрируют более высокий уровень знаний.

Действительно, создается здоровая конкурентная среда, в которой образовательные учреждения соревнуются между собой за право быть лучшим. Причем, конкуренция происходит, как на региональном, так и республиканском уровне. Конкуренция подталкивает образовательные учреждения к поиску талантливой молодежи и квалифицированных, одаренных преподавателей, к введению новых учебных дисциплин, обновлению лекционного материала. Как следствие, повышается рейтинг такого образовательного учреждения.

При использовании ИКТ повышается эффективность управления процессом обучения, так как совершенствуется возможность контроля в процессе всего обучения. Наличие локальной компьютерной сети позволяет сократить бумажную документацию, например, внутри учебного учреждения. Следовательно, сокращается время на принятие управленческих решений в образовании.

С внедрением ИКТ в процесс управления обучением создаются все новые информационные банки данных, в том числе, по содержанию образования, педагогическим технологиям, аналитическим материалам.

Студенты, преподаватели, научные работники получают доступ к лучшим мировым научным, методическим материалам, могут ознакомиться с ходом учебно-исследовательской работы в оделенных лабораториях учебных учреждений.

Внедрение дистанционного образования позволит обеспечить доступ к уже разработанным лучшими университетами мира, университетами Узбекистана, виртуальным лабораториям, неотъемлемой частью которых являются виртуальные стенды. Виртуальные стенды - новое понятие в образовании. Это учебно-практический, как мы называем, стенд или учебно-квалификационная мастерская, которая способствует укреплению теоретических знаний студентов, приобретению необходимых навыков по определенному направлению посредством компьютерных программ и технологий. Виртуальные стенды дают возможность каждому студенту задавать свои входные параметры и контролировать знания, причем потеря времени, связанная с проведением лабораторной работы, выхода в необходимый режим работы и т.д. будет минимизирована за счет компьютерных эффектов [4,8,9].

Равный доступ к образованию с помощью использования дистанционных методов обучения стирает грань между качеством образования студентов разных регионов республики. Как результат, повышается общий уровень образованности, что является фактором, влияющим на социально-экономическое развитие страны. Более того, все больше сельской молодёжи вовлекаются в учебу, тем самым повышаются качество жизни, а значит, снижается социальная напряженность в областях. Появляется возможность, улучшить духовно-нравственное воспитание сельской молодёжи.

Конечно, развитие дистанционного обучения, эффективное использование ИКТ в отдалённых регионах республики возможно лишь при хорошо развитой инфраструктуре сельских районов, в том числе развитой системе телекоммуникаций.

Без современных, отвечающих международным стандартам учебников не возможно представить учебный процесс. Вместе с тем, разработка новых учебников и выпуск их широким тиражом очень дорогостоящий процесс. Поэтому в век информатизации, на смену традиционным учебникам приходят наиболее экономичные, более качественные электронные учебники.

Электронный учебник позволяет обогащать содержание лекций, дополняя их качественно новым информационно-аналитическим материалом. Это особенно важно для дисциплин социально-гуманитарного профиля, в том числе экономических.

Разработка и широкое внедрение электронных учебников в учебный процесс требует создания электронных библиотек в образовательных учреждениях. При этом необходимо учитывать такое обстоятельство, как дефицит квалифицированного персонала, обслуживающего библиотеки, а также недостаточное их финансирование. Следовательно, разумным шагом по пути решения этой проблемы является создание корпоративных систем, единых электронных каталогов и т.д. с целью координации и повышения эффективности работы библиотек.

Как видно из вышеперечисленного, система ДО способствует выполнению основной цели - формированию системы образования, решает ряд жизненно важных задач, в частности повышении уровня образования, населения республики, удовлетворение высококвалифицированных специалистах.

Развитие системы дистанционного обучения, использование ИКТ позволяет не только привлечь лучшие педагогические кадры различных учебных заведений с целью совершенствования системы образования, но и поможет желающим пройти переподготовку и получить новые специальности. При этом отдаленные регионы республики получат возможность повышать квалификацию своих специалистов без отрыва от производственного процесса. В прошлом это было невозможно, специалисты были вынуждены отправляться в республиканские центры.

Наряду с этим, повышать квалификацию с помощью дистанционного обучения могут не только работники системы образования, но и других сфер, как государственного, так и негосударственных секторов.

Таким образом, формируется целостная система, так называемое непрерывное образовательное пространство, которая стирает границы между учебным процессом и практической деятельностью, позволяет обучающимся познавать практическую работу ведущих ведомств страны, а также принимать участие в определенных научно-технических программах, исследованиях. Следовательно, формируется база для дальнейшего сотрудничества учебных заведений и учреждений научного, производственного типа.

При создании СДО должны быть в полной мере использованы накопленные в высшей школе научно-методический, кадровый и производственный потенциал, информационные ресурсы и технологии, опыт проведения дистанционного обучения, существующая телекоммуникационная инфраструктура и организационные структуры высшей школы.

Необходимо обеспечить эффективное объединение усилий вузов, других образовательных учреждений и организаций в области ДО на основе: требований государственного образовательного стандарта; общих психолого-педагогических, методических и технических требований к курсам ДО; единых требований к уровню психолого-педагогической компетентности кадров СДО; создания единой информационно-образовательной среды СДО.

§ 2.2 Компьютерная поддержка систем обучения

Применение компьютеров в системах образования мирового сообщества насчитывает более сорока лет. За этот перерод времени неизмеримо возросли функциональные возможности компьютеров. От просто вычислителей, позволяющих делать сложнейшие расчеты в доли секунд, до систем обработки информации, которая может быть представлена в виде чисел и букв, а также в виде рисунков, анимации, звука и фильма. Ещё совсем недавно выделяли отдельно печатные, аудиовизуальные и компьютерные средства обучения. Сейчас компьютер может объединять в себе все перечисленные функции и представляет по своим возможностям практически идеальное средство обучения, которое может воздействовать на все органы восприятия информации человеком.

За это же время не выработано устоявшегося взгляда на конкретное указание: где и когда можно и нужно применять компьютер в процессе обучения, не наработано практического опыта по оценке воздействия компьютера на эффективность процесса обучения, нет устоявшихся нормативных требования к виду, типу и параметрам аппаратно - программных средств учебного назначения. Тем не менее, в системе образования каждый год большое количество программного обеспечения учебного назначения (от простейших гипертекстовых учебных пособий до компьютерных обучающих программ, баз данных и экспертных систем), используемых в учебном процессе. Главное нерешенной проблемой остается проблема, связанная с тем, чтобы эти программы служили логическим дополнением или являлись составной частью учебного материала и реализовывали методики преподавания конкретного курса, урока или занятий в рамках курса. Разработка программного обеспечения данного вида должна носить системный характер и быть составной частью учебно-методической поддержки учебного процесса, а не являться самоцелью применения компьютера и ИКТ [21,22,23,24].

Под обучением понимается совокупность процессов передачи информации к обучаемому, стимулирования у него соответствующей деятельности, оценки результатов этой деятельности и принятия корректировочных мер, если необходимо. Система обучения - это совокупность информационного наполнения, средств и методов передачи информации, методики закрепления навыков и умений у обучаемого для достижения конечной цели. Разработку систем обучения наиболее эффективно осуществлять на основе системного подхода. Системный подход представляет собой метод решения проблемы, состоящий из следующих основных стадий:

- постановка проблемы;

- анализ проблемы и нахождение вариантов решения;

- разработка (синтез) оптимального решения;

- реализация оптимального решения;

- оценка эффективности варианта решения.

Таким образом процедура разработки конкретной системы обучения разбивается на пять стадий. На первой стадии определяется конечная цель, которая включает перечень знаний, навыков и умений которыми должен обладать обучаемый после окончания того или иного курса. На соответствующих уровнях разработки определяются специфические цели каждого занятия и упражнения. Если сформулирована цель обучения и, при соответствующих ресурсах, спланирован учебный процесс, то практическая реализация воздействия этой системы на обучаемого и есть процесс обучения.

Вопрос о применении компьютера как средства обучения, а также требования к функциональным возможностям программных средств возможностям программных средств возникает и решается на стадии разработки оптимального решения проблемы.

После положительного решения о применении компьютера наиболее важное значение для конкретизации задач и функций, возлагаемых на него, имеют следующие два момента:

тип и стиль изложения информации в учебных материалах, а также способ выбора учащимся материалов и способ доступа к ним;

роль преподавателя (тьютора) в системе, как средства обучения и как средства управления и контроля успеваемости.

Любая современная технология обучения, основанная на активном применении технических средств, реализует в основном опосредованное обучение, при котором основной объем учебной информации проходит не через преподавателя, а через другие средства обучения. Это системы обучения, «основанные на ресурса» [9]. Поэтому для эффективной компьютерной поддержки процесса обучения необходимо подготовить информационно-методические материалы курса с учетом этих особенностей и наиболее полной реализацией возможностей компьютера как средства обучения. Практика разработки систем обучения обычно включает четыре уровня детализации учебно-методических материалов:

уровень курса;

уровень раздела курса;

уровень урока;

уровень методики проведения конкретного урока.

На данной стадии разработки конкретного ПО учебного назначения происходит выбор реализации подхода управления системой обучения «предписывающий», «демократический» или более сложный, осуществляющий адаптацию системы к обучаемому. Основной содержательной частью программного обеспечения для системы обучения с точки зрения процесса обучения являются компьютерные обучающие программы [4,8,9]. Они должны разрабатывается на основе общей парадигмы функциональных требований к средствам обучения для данного курса. После разработки информационно-методических материалов для уровня занятия подготавливаются спецификации для презентации урока, спецификации к вспомогательному материалу, а также спецификации к информационной, контролирующей частям программы. Состав и наличие указанных спецификаций и частей определяются методистами-предметниками и зависят от функциональной нагрузки обучающей программы и сложности реализуемой модели взаимодействия преподавателя и обучаемого. Так, например, в качестве вспомогательного материала к информационному содержанию курса могут использоваться базы данных или иные хранилища информации, а подсистема контроля знаний может содержать механизм, настраиваемый на уровень обучаемого.

Стадия реализации оптимального решения системы обучения, в части применения ИКТ, включает в себя следующую последовательность мероприятий: обеспечение соответствующим парком компьютерных средств, выбор инструментальных систем для реализации ПО учебного назначения и разработка самих обучающих программ, в соответствии со «сценарием» курса в целом, а также его составных частей.

Таким образом, реализация компьютерной поддержки процесса обучения является органически взаимосвязанной процедурой с разработкой системы обучения в целом для каждого учебного курса или его фрагмента. При этом последовательно ставятся и решаются следующие задачи:

необходимость использования компьютера;

полная или частичная компьютеризация учебного процесса;

обеспечение курса соответствующими программно-аппаратными средствами;

разработка ПО учебного назначения в соответствии с информационно-методическими разработками преподавателей;

разработка ПО для сопровождения учебного процесса;

реализация учебного эксперимента на основе разработанной системы обучения;

корректировка ПО учебного назначения.

В настоящее время, когда компьютер в системе образования уже не редкость, одной из главных задач информатизации образования становится осмысленного применения компьютера как средства обучения, органично включенного в разрабатываемые и модифицируемые системы обучения на основе ИКТ.

За последние годы значительные изменения произошли как в оснащенности учебных заведений ИКТ, так и в содержании и формах организации, а также повышения качества системы образования.

Процесс познания происходит более успешно, если он основан на непосредственном наблюдении изучаемых объектов и явлении. Чтобы привить учащимся истинное и прочное знание вещей, нужно обучать всему через личное наблюдение и чувственное доказательство. Дидактический принцип наглядности обучения, оставаясь неизменно актуальным, получает при внедрении современных ИКТ новый импульс развития.

Уровень реализации наглядности во многом зависит от существующих материально-технических возможностей. Сегодня, в связи с широким использованием ИКТ и, в частности, мультимедиа, нет дефицита наглядных образов. Но возникает проблема «интеллектуальной наглядности».

Интеллектуальная наглядность - это совокупность характеристик наглядных средств обучения, раскрывающих сущность изучаемого материала через взаимосвязь фактов и теорий, через движение от конкретного к абстрактному и наоборот. Создание таких средств обучения требует методической интерпретации исходного образа, его подачи в виртуальной и методически целесообразной форме.

Обучение на основе образов радикально отличается от обучения на базе текстового материала. Обучение на основе образов позволяет максимально сконцентрировать внимание учащихся на предмете изучения.

Анализ тенденций развития системы образования в области использования современных информативных технологий, свидетельствует о том, что смещение в сторону наглядно-образного представления информации наблюдается в самых различных разработках.

Применение современных ИКТ с образным представлением информации должно существенно повысить статус образного мышления, повысить уровень его развития, изменить существующее соотношение между понятийным и образным мышлением. Возможно, что такая тенденция будет соответствовать новому витку в спирали развития интеллекта и человеческой цивилизации. Образное представление информации будет способствовать снижению языковых барьеров и тем самым развитию коммуникационных процессов в мировом сообществе.

Для усвоения материала необходимы его повторение, обобщение и систематизация, а также связь с практикой. Эта работа требует от учащегося приложения волевых усилий и значительных временных ресурсов. Иными словами, необходимо уточнение созданного усилиями учащегося собственного наглядно-образного представления. Только в этом случае достигается полноценное усвоение учебного материала, а значит достигается цель учебного процесса.

Как правило, этим путем идут только отличники (одаренные студенты). Основная масса студентов ограничивается не всегда корректным начальным вариантом собственного наглядно-образного представления. По этой причине при традиционной технологии обучения мы часто имеем дело с «квазиусвоением» учебного материала.

Структура учебной деятельности учащегося с применением метода теоретических образов выгодно отличается от рассмотренного выше меньшим количеством этапов. При новом методе обучения отпадает необходимость в «перекодировке» учебной информации, то есть в создании учащимся своего собственного наглядно-образного представления и в дальнейшем его уточнении. Кроме того, достигается качественное изменение всех компонентов учебной деятельности учащегося.

При обучении с использованием метода теоретических образов учебная информация представляется не только в виде текстов и формул, но и в наглядно-образном виде. Идет восприятие и осмысление одновременно как вербализованной «левополушарной», так и наглядной «правополушарной» информации.

На базе метода теоретических образов могут быть реализованы электронные учебники и виртуальные стенды для различных дисциплин, имитирующие работы учебных мастерских и лабораторных установок.

Виртуальные стенды дают возможность каждому студенту задавать свои входные параметры и контролировать их знания, причем затраты времени, связанные с проведением лабораторной работы, выходом в необходимый режим работы и т.д. будут минимизирован за счет компьютерных эффектов.

Особенно важным является экономия огромных финансовых ресурсов, что связано с приобретением современного оборудования и аппаратуры, а также их распределением во все образовательные учреждения.

Рассмотрим это на примере специальных дисциплин сельскохозяйственных направлений.

В настоящее время в Республике Узбекистан функционируют более 300 профессиональных колледжей сельскохозяйственной специализации. Во всех этих колледжах есть направления, где учащиеся должны изучать работу трактора или какого-либо узлового механизма сельхозтехники. Чтобы учащиеся основательно овладели необходимыми знаниями по работе, например, трактора, все эти колледжи нужно снабдить тракторами. Если стоимость одного трактора равна 15 млн.сумов, то в масштабе всех вышеназванных колледжей финансовые затраты составлят не менее 4,5 млрд. сумов.

В данном случае на нескольких компакт-дисках, каждый из которых стоит 2,5-3 тысячи сумов, можно разместить не только визуальную и мультипликативную информацию по узлам и агрегатам трактора, но и по возможным неполадкам и способам их устранения, различным режимам работы, и, наконец, дополнить все это десятками, а то и сотнями лабораторных работ. Тогда несложно посчитать, во сколько обойдется подобный «виртуальный трактор» для одного колледжа (в 5000 раз дешевле!), а если учитывать другие практические работы, представляемые на диске, то стоимость виртуального стенда будет еще ниже.

Кроме того, такими виртуальными стендами можно снабжать все образовательные учреждения (из-за доступной их стоимости и эффективности). Это дает возможность линеаризовать все образовательные учреждения, независимо от их географического расположения. Вопросы снабжения еще более упрощаются, если образовательные учреждения имеют компьютерную сеть, подключенную к Интернет [4,9].

Существует еще одна категория финансовых и материальных затрат. Это больше касается тренировочных стендов и стендов-мастерских, а частично - и лабораторных стендов. Во время эксплуатации из-за неопытности или недостаточности навыков возможны поломки деталей стендов, что вызывает дополнительные расходы, связанные с приобретением и заменой запасных частей, их монтажом и перенастройкой. Применяя виртуальные стенды, мы можем избежать подобных расходов.

Рассмотрим теперь другой пример - работу мастерских, которые предназначены для приобретения практических навыков и опыта. В этих мастерских студенты должны не только приобрести опыт и навыки, но и закрепить теоретические знания. Виртуализация работы мастерских не только выгодна с финансовых соображений, но и даст возможность увеличить спектр работ, проводимых на стенде.

Все существующие международные модели систем обеспечения качества серии ISO 9000 функционируют по одному принципу - "предупреждение лучше, чем устранение". По заключению зарубежных специалистов в области систем обеспечения качества, именно предупреждение является гарантом от всевозможных незапланированных остановок производства, от утраты доверия потребителей к авторитету производителя, а иногда и от потери фирмой своей ниши на международном конкурентном рынке и т.п.

Виртуальные стенды позволяют устранить еще один недостаток традиционного способа обучения. Это раздельное проведение теоретических и практических работ как по времени, так и по теме. Ведь в большинстве случаев практические работы назначаются не с позиции сохранения последовательности изложения тем по лекционным занятиям, а с точки зрения доступности учебного стенда.

Часто проводятся практические работы, темы которых еще не изучали на лекции. Такие учебные материалы плохо усваиваются или быстро забываются. Виртуальные же стенды можно демонстрировать прямо во время лекции, т.е. в дополнение лекционных материалов. При этом достигается не только последовательность изучаемых тем по дисциплине, но устраняется временной барьер между лекционными и практическими занятиями, что способствует повышению эффективности и качества обучения.

В результате проведенного сравнительного анализа функционирования традиционного способа обучения и виртуальных стендов, мы можем выделить следующие преимущества последних [4,9]:

появляется возможность непосредственно наблюдать процессы изнутри;

трехмерная анимация позволяет наблюдать то или иное явление с любой точки, останавливать процесс на любой стадии, динамически изменять его параметры и производить другие манипуляции, которые невозможно провести в реальных условиях;

как свидетельствует экспериментальный опыт зарубежных центров обучения, имитация процессов с помощью компьютерных программ позволяет лучше и быстрее осваивать учебный материал и приобретать необходимые навыки работы;

имеется возможность создания имитации работы оборудования в крайних режимах, что формирует навыки по диагностике и дефектации аппаратуры, установок и оборудования, т.к. в реальных условиях эксплуатация механизмов и машин в предельных условиях или в режиме с отклонением от оптимального крайне нежелательна или небезопасна;

не требуется дорогостоящих химикатов, приспособлений и других сырьевых и расходных материалов;

отсутствуют затраты, связанные с поломками и выходами из строя элементов оборудования и аппаратуры, по причине недостаточной квалификации или вследствие ошибок студентов;

можно проводить виртуальные практические занятия по самым последним мировым достижениям науки и техники, так как не требуется ждать приобретения или разработки современного отечественного учебного оборудования;

виртуальные стенды не требуют специальных помещений с определенными климатическими характеристиками;

текстовую часть виртуальных стендов, поступивших из других стран, можно оперативно переводить с помощью автопереводчиков;

сопровождение процессов видеоанимацией и аудиоэффектами способствует появлению интереса со стороны студентов;

расширяется массовость среды обучающихся, т.е. одной базой данных одновременно могут пользоваться несколько аудиторий и групп;

появляется возможность оперативного обновления данных по практическим занятиям, т.е. эти стенды совершенствуются непрерывно, не требуя для этого больших затрат;

виртуальные стенды в максимальной степени способствует развитию логического мышления, т.к. для этого создается благоприятная среда с возможностью гибкого перехода от тренировки памяти, что свойственно традиционному способу обучения, к тренировке логического мышления;

занятия можно проводить как в отдельности, так и в сочетании с лекционными занятиями, что способствует лучшему усвоению учебных материалов;

отсутствие долгого разрыва по времени между получением теоретических знаний и практических навыков, что способствует как лучшему усвоению практического материала, так и осознанному использованию лабораторного оборудования;

улучшение ориентации и адаптации молодых специалистов по прибытии на производственные предприятия и другие объекты назначения;

поскольку виртуальные стенды разрабатываются группой преподавателей, дизайнеров и психологов, процесс обучения составлен с учетом всех основных факторов, влияющих на усвоение студентом учебного материала и приобретение необходимых навыков и знаний, что бывает очень редко в обычных лабораториях и мастерских;

преподавание с помощью виртуальных стендов может вестись дистанционно, то есть необходимость непосредственного присутствия преподавателя исчезает;

интеграция теории и практики - при необходимости студент в любой момент может обратиться к теоретическим и справочным материалам;

использование виртуальных стендов способствует формированию технической этики и культуры как у преподавателей, так и у студентов.

Кроме того, эффективное применение виртуальных стендов в образовательном процессе приводит не только к повышению качества образования, но и к экономии огромных финансовых ресурсов.

Прежде чем приступить к разработке и созданию виртуальных и теоретических образов, необходимо определить их категорию, т.е. установлению их основных функций.

Необходимо уделять особое внимание приобретению виртуальных обучающих сред перед тем, как покупать дорогостоящее оборудование, что даст возможность обучить персонал в местных условиях и избежать групповых отправок в зарубежные страны. Поскольку виртуальные стенды имеют совместимость с различными автопереводчиками, появляется возможность оперативного перевода через соответствующую проработку текстовой части материала.

В век глобализации виртуальные стенды перестали быть технологиями завтрашнего дня и, несомненно, они внесут свой достойный вклад в формирование информационного общества в Республике Узбекистан.

§ 2.3 Специфические особенности использования электронных учебных изданий в учебном процессе

В целях реализации Национальной программы по подготовке кадров в нашей республике проводится работа по освоению и созданию технологий ДО. Так, на основе принятого правительством Республики Узбекистан постановления «О мерах по организации разработки Программы развития компьютерных и информационных технологий на 2001-2002 годы, обеспечения широкого доступа к международным информационным системам Интернет», во всех вузах Узбекистана созданы центры ДО, разрабатываются дидактические материалы ДО, а также проводятся различные мероприятия, такие как семинары, конференции, организовываются летние школы и т.д.

В создании и развитии технологии ДО, адаптированной к условиям вузов Узбекистана большое значение приобретает углубленное изучение и анализ современной системы ДО зарубежной высшей школы и использующиеся при этом наиболее приемлемые и апробированные технологии. В этой связи в работе анализируются результаты выполненного исследования. Так, в ходе проведенного нами исследования зарубежных систем ДО, были выделены такие основные технологии как:

кейс-технологии, при которой учебно-методические материалы комплектуются в специальный набор (кейс). Этот набор пересылается учащемуся для самостоятельного изучения с периодическим обращением к преподавателям - консультантам в созданные для этих целей учебные центры. В частности, к данной группе относится традиционная технология заочного обучения. Заочное обучение - по почте - существует более 100 лет. Считается, что при достаточной мотивации студент в состоянии самостоятельно изучить и освоить значительный объем материала по широкому кругу дисциплин;

TV - технология, как следует из ее названия, основана на использовании телевизионных лекций;

сетевые технологии, к которым относятся Интернет - технология и технология клиент-сервер в локальных вычислительных сетях. В сетевых технологиях Интернет используется для обеспечения студентов учебно-методическими материалами, а также для интерактивного взаимодействия между преподавателями.

В настоящее время компьютерная техника используется практически во всех сферах деятельности человека и уже много лет в образовании. Сейчас активно разрабатываются электронные обучающие программы, создаются различные электронные учебники для студентов, системы имитации лабораторных практикумов, автоматизированные системы проверки знаний учащихся.

Кафедра «Экономической информатики» ТГЭУ уже в течение нескольких лет занимается разработкой электронных учебников, которых требуется все больше и больше.

Интерактивный компьютерный учебник является сложным гипертекстовым документом, включающим текстовую, графическую информацию, при необходимости - средства мультимедиа [4]. Недостатком обычных гипертекстовых языков, таких как HTML, является то, что они имеют ограниченные возможности при работе с чем-либо, выходящим за рамки действий с простейшей графической и текстовой информацией. Для устранения этих ограничений используются различные скриптовые языки в комбинации с HTML. Однако даже в этом случае полученный документ, помимо многих достоинств(легкость модификации, доступность с помощью сетевых коммуникаций), обладает существенным недостатком - отсутствием защиты. Разработчику документа, а учебник является коммерческим продуктом, не удается защитить его от нелегального копирования. Процедурные языки программирования не ориентированы на разработку гипертекстовых документов. Поэтому возникает потребность в создании специализированных средств разработки электронных учебников.

Почему в вопросах информатизации образования особым образом выделяют образование дистанционное? На это есть несколько причин [9]:

Во-первых, у студента, обучающегося дистанционно, возникают проблемы с доступом к обычной литературе, особенно если дисциплина специализированная. Бывает, что по месту проживания достать такую литературу невозможно, а вуз по каким-либо причинам не может предоставить полный набор требуемых изданий(отсутствие издания в нужном количестве, большой объем пересылки). Электронные учебники в этом случае являются лучшим выходом - они могут пересылаться по электронной почте, а если это невозможно, то почтовая пересылка проблем не вызовет.

Во-вторых, электронный учебник, как правило, обладает функцией контроля знаний. В этом случае не требуется сложная система пересылки контрольных заданий, ответов на них, проверки большого числа однотипных контрольных работ. Эти функции легко автоматизировать, тогда их возмет на себя программный комплекс. Все здания будут генерироваться из банков заданий, отсылаться обучаемому, а результаты отсылаться обратно и проверяться. На основании таких проверок будут генерироваться отчеты об общей успеваемости и об успеваемости конкретного студента.

В-третьих, у дистанционно обучающихся студентов отсутствует достаточно важный элемент образовательной системы - постоянное общение с преподавателем. Интерактивность системы дистанционного образования очень низка. Повысить степень непосредственного взаимодействия может высокая компьютеризация системы ДО. Программный обучающий комплекс является нестатической системой с обратной связью, настраивается на конкретного пользователя и обеспечивает тесное взаимодействие с ним.

Главным достоинством компьютерных средств обучения остается их интерактивность. Кадр такого учебника не является статичным, он постоянно «живет», акцентируя внимание на наиболее важном материале посредством анимации, цветового выделения и т.д. Кадр вмещает самую полезную информацию, а дополнительная информация доступна с помощью всевозможных ссылок.

Таким образом, компьютерный учебник обладает более широкими возможностями, чем печатное издание [8,9]. Идеальная обучающая система должна при взаимодействии с обучаемым выяснять степень усвоения им материала и реагировать на это. Такой реакцией может является совет перечитать ранее пройденный материал, ссылка на дополнительную литературу, если объем курса не позволил представить материал в полной мере, а также любые другие подходящие действия. Система должна обладать интеллектуальными фильтрами для просеивания информации в поисках необходимой, возможностью работы в нескольких режимах в зависимости от требований к подготовке обучаемого, целей обучения. Для этого используются технологии экспертных систем, обеспечивающие обратную связь обучаемого с обучающей системой.

Высокая функциональность компьютерных средств обучения достигается несколькими способами [22,23,24].

Во-первых, электронный учебник обладает расширенным набором функций. Главной функцией является предоставление учебного материала обучаемому при дистанционном образовании, выполнение роли методического пособия для студентов очной формы обучения, оказание помощи преподавателю в качестве справочника. Для лучшего усвоения материала учебник должен уметь автоматически составлять глоссарии и предметные указатели, формировать списки основных определений и теорем. Другая функция учебника - контроль знаний. В учебник могут включаться примеры, демонстрирующие реализацию различных методов. С помощью этих, уже включенных в учебник методов можно проверять решения обучаемого на правильность, контролируя учебный процесс. В этом плане учебник также может быть использован аспирантами, инженерами, учеными в качестве справочного пособия, а также для решения своих задач. Для обеспечения этих функций обучающая система должна иметь возможность работы в нескольких режимах, либо иметь способы регулировки режима работы для настройки в требуемую конфигурацию.

Во-вторых, при создании электронного учебника обязательно учитывается специфика дисциплины.

В-третьих, электронный учебник имеет сложную структуру. Наряду с теоретической частью в виде текста и графики, он обладает возможностью интерактивного взаимодействия с пользователем, обеспечивая тренинг для усвоения пройденного материала на практике. Обучаемый может наблюдать пошаговый процесс решения стандартных задач из прилагаемого к учебнику банка задач, а также задать собственную проблему и исследовать уже ее решение. Это помогает лучше понять логику применяемых методов.

В период бурного развития информатизации в образовательном процессе встаёт проблема выбора программных средств разработки электронных учебников. Вот уже как один год в Ташкентском государственном экономическом университете существует специализированный «Центр молодых ученных» при факультете «Информационные технологии и менеджмент», который занимается проектированием и созданием электронных учебных изданий. Всего за этот период в центре было создано более десяти электронных учебников и виртуальных стендов различных форматов и видов. При их разработке использовались различные программные средства и пакеты.

Исходя из опыта программные средства, используемые для создания электронных учебников можно разделить на две основные группы:

Гипертекстовые средства

Мультимедийные средства

Основными гипертекстовыми редакторами при разработке электронных учебников служил пакет Macromedia Dreamweaver. Достоинством этого пакета является то, что, он предназначен для проектирования различных сайтов, в том числе - сайтов издательств, одной из задач которых является распространение электронных изданий. Он также пригоден для создания больших сайтов. В последнем случае над проектом работает целый коллектив, в лице дизайнера, HTML-верстальщика, программиста, корректора. Пакет Macromedia Dreamweaver был использован при разработке первого электронного учебника «Экономическая информатика» на узбекском языке. Отличительной особенностью данного пакета от других пакетов (например, Microsoft Frontpage) это возможность видеть HTML код и его мгновенное применение на экране встроенного браузера-симулятора. Кроме того, Dreamweaver позволяет создавать все возможные типы HTML-страниц, начиная от простых страниц до динамических страниц XML, PHP, ASP, привязанных к базами данных и других.

В электронном учебнике при помощи средств Javascript, создана система прямого перехода с главы на главу, и организована система тестов в конце каждой главы, произведено разделение текста на страницы, для избежания «бесконечного» скроллинга(рис 2.1.). В учебнике также использованы элементы анимации и звуковое сопровождение действий перехода со страницы на страницу.

Рис. 2.1.

Все эти дополнительные мультимедийные свойства были разработаны при помощи таких программных пакетов как Macromedia Flash и 3D Studio Max.

Данные программы входят в группу мультимедийных средств. При создании анимированных элементов учебника, таких как начальная заставка, использовался продукт компании Макромедиа - Flash. Пакет Macro-media Flash реализует специальную технологию Flash, которая позволяет объединить в одном формате текст, графику, звук, анимацию и интерактивные компоненты. Основу Flash-фильмов составляет специальная векторная анимация, отличающаяся высокой компактностью при удовлетворительном качестве. Электронный учебник, разработанный на основе этой технологии, приобретает высокую динамичность и практически безграничную интерактивность. В качестве одного из HTML-редакторов, позволяющих корректно встраивать Flash-анимацию в HTML-документ, можно рекомендовать Macromedia Dreamweaver. Достоинством редактора является его экономичность. В отличие от многих других редакторов он практически не добавляет никаких избыточных тегов, в том числе и при встраивании в HTML-документ Flash-анимации. Технология публикаций HTML-документов со встроенной Flash-анимацией позволяет не только легко модифицировать электронный учебник, но также и обеспечить к нему доступ тех пользователей, которые не имеют проигрывателей Flash-анимации. Macromedia Flash сохраняет созданные фильмы в формате SWF (ShockWave Flash). Его спецификация была опубликована фирмой Macromedia в 1998 г. В новом тысячелетии эта спецификация, по существу, стала стандартом де-факто. Свыше 200 миллионов человек загрузили с сайта Macromedia проигрыватель Flash-фильмов. Почти 90% лиц, имеющих доступ к сети Интернет, пользуются браузерами, пригодными для просмотра Flash-анимации. Проигрыватели Flash-фильмов поставляются с оболочкой Windows, начиная с версии 95 г., MacOSS, браузерами MS Internet Explorer, начиная с версии 5.0, и Netscape Navigator, начиная с версии 4.0. Некоторые производители программного обеспечения поддерживают формат SWF, включая в свои программные продукты модули, позволяющие экспортировать данные в этот формат (например, Flash Writer для Adobe Illustrator). Созданную в пакете Flash анимацию в дальнейшем уже нельзя редактировать. Только для интерактивных фрагментов возможно динамическое обновление из внешних источников. Графические же материалы и звуковые фрагменты требуют предварительной специальной обработки перед их вставкой в опубликованный в сети Flash-фильм. Для этой цели используется специальная программа Macromedia Generator, распространяемая с сайта данной фирмы. В качестве примера разработки электронного учебника полностью на технологии Flash является электронный учебник «Wordни укитиш» (рис. 2.2).

...