Традиційні форми організації навчального процесу спираються на використання книги як основного дидактичного засобу. Та за умов інформатизації освіти сучасні форми організації навчального процесу ґрунтуються на використання інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ). Проте, провідну роль в організації й реалізації навчального процесу, виконує вчитель. Зважаючи на зазначене виділяємо дві групи засобів підтримки навчального процесу: традиційні та електронні.

Традиційні засоби підтримки процесу навчання:

· підручник,

· задачник,

· довідник,

· наочність (пакет плакатів),

· зошит,

· циркуль, лінійка,

· калькулятор,

· класний журнал

Електронні засоби підтримки процесу навчання:

· електронний підручник, система вправ для самоперевірки.

· електронний задачник, збірник завдань для тематичних атестацій.

· електронний довідник.

· бібліотека електронних опорних конспектів.

· бібліотека тестових завдань.

· електронний зошит для домашніх завдань, для класних робіт, для тематичних атестацій, для вчителя.

· система побудови графіків (і геометричних фігур).

· середовище (підтримки) розв'язання задач.

· електронний розв'язувач задач.

· електронний калькулятор.

· бібліотека уроків.

· бібліотека атестацій

· електронний класний журнал.

Використовуючи електронні засоби навчання необхідно забезпечити робочі місця лектора, вчителя, студента, які можна охарактеризувати так:

Робоче місце лектора є комплексом програмних засобів, у тому числі електронний підручник, які забезпечують підготовку та проведення лекційно-аудиторного заняття з навчального курсу у ВНЗ. Лекції проводитимуться у лекційній аудиторії, обладнаній комп'ютерними засобами відображення навчального матеріалу.

Робоче місце викладача забезпечує такі функції: підготовка та управління проведенням практичного заняття з навчального курсу, формування навчального матеріалу для теоретичної частини заняття, формування навчальних завдань для практичної роботи студентів та контрольних робіт, автоматизовану перевірку виконання навчальних завдань. Заняття проводяться у комп'ютерній аудиторії, обладнаній комп'ютерною мережею.

Робоче місце студента забезпечує такі функції: виконання практичних завдань, самостійну роботу над вивченням теоретичного матеріалу, виконання контрольних робіт. Крім того, електронний підручник може бути установлений на локальному комп'ютері у конфігурації, яка забезпечує самостійну роботу студента на вивчення усього курсу дисципліни.

В умовах такої ситуації висуваються вимоги до електронного навчального засобу, які відображаються у функціональних вимогах до програмного продукту.

Програмний засіб забезпечує ефективну організацію навчального процесу, взаємодію лектора з дисципліни - користувача ПЗ, викладача - користувача ПЗ та студента-користувача ПЗ.

Організація навчального процесу полягає у:

1. Створенні електронних опорних конспектів лекцій лектором на етапі підготовки до проведення курсу.

2. Проведенні лекцій з використанням електронних опорних конспектів лекцій та інших електронних дидактичних матеріалів.

3. Зберіганні, редагуванні та повторному використанні електронних опорних конспектів лекцій.

4. Створенні електронних контрольних та практичних навчальних завдань (КНЗ та ПНЗ) з викладачем на етапі підготовки до проведення практичних занять та контрольних робіт з курсу.

5. Проведення викладачем практичних занять та контрольних робіт з курсу.

6. Перевірці КНЗ та оцінюванні знань студентів-слухачів курсу по результатам виконання КНЗ.

7. Зберіганні, редагуванні та повторному використанні ПНЗ та КНЗ з курсу.

8. Зберіганні результатів оцінювання знань студентів для урахування при виведенні підсумкової оцінки знань студента к курсу.

9. Зберіганні результатів роботи студентів з виконання КНЗ та ПНЗ за весь період навчання з можливістю їх збереження на зовнішніх носіях.

10. Надання студентам можливостей оперативного доступу до усіх дидактичних матеріалів ПЗ.

Для здійснення ефективної організації навчального процесу та забезпечення взаємодії всіх учасників цього процесу висуваються загальні вимоги до архітектури програмного продукту.

Програмний засіб відповідно до архітектурних вимог на кожному з трьох робочих місць повинен виконувати функцію керівної облонки, яка не залежить від наповнення змістовними навчальними матеріалами з деякої групи навчальних дисциплін.

Необхідно, щоб оболонка програмного засобу була орієнтованою, насамперед, на використання з навчального курсу, значною частиною якого є цикли практичних робіт, які виконуються тими, хто навчається та підлягають перевірці викладачем.

ПЗ має бути працездатним (з необхідними обмеженнями) і в тих варіантах, коли він використовується лише в класі, обладнаному локальною мережею або лише на (локальному) робочому місці студента.

Взаємодія лектора з дисципліни - користувача ПЗ, викладача - користувача ПЗ та студента-користувача ПЗ полягає у:

1. Наданні лектором своїх опорних конспектів лекцій викладачу з метою використання їх студентами під час проведення практичного завдання.

2. Наданні викладачем своїх КПЗ та КНЗ лектору з метою контролю з боку лектора їх якості.

3. Наданні лектору можливостей отримання результатів виконання КНЗ студентами з метою моніторингу якості навчального процесу.

4. Наданні студентам можливостей отримувати консультації з боку лектора з курсу.

5. Наданні викладачу можливостей по передачі студентам персональних ПНЗ та КНЗ засобами обчислювальної мережі.

6. Наданні викладачу можливостей по збору з робочих місць студентів виконаних персональних КНЗ засобами обчислювальної мережі.

Існуючі сьогодні навчальні комп'ютерні системи в освіті вимагають від користувачів відповідних знань та навичок при виконанні діяльності за умови їх використання.

Діяльність викладача визначається такими видами:

· перевіркою правильності розв'язання завдань: завдання практикуму, домашні завдання, тематичні атестації.

· викладанням нового матеріалу.

· аналізуванням результатів тестування.

Діяльність студента визначається такими видами:

· вивченням нового матеріалу.

· розв'язанням завдання (усно й письмово).

· відповідями на тестові питання.

Слід зауважити, що склад, архітектура й функціональність програмного середовища визначається видами робіт, виконуваних учасниками навчального процесу (рис. 3.1).

Рис. 3.1 Види робіт у навчальному процесі.

Нові інформаційні технології навчання дозволяють підвищити якість навчання студентів з урахуванням їх індивідуальних психологічних і фізіологічних особливостей. У цьому виявляється свого роду гуманізація навчання, оскільки знання і вміння можуть бути отримані в комфортніших для студентів умовах.

У нашому дослідженні ми виявили можливість використання комп'ютера в таких видах навчальної роботи зі студентами:

1. У завданнях, де персональні комп'ютери виступають, в основному, як засіб презентації нового навчального матеріалу. Перевага комп'ютера в тому, що за його допомогою можна компонувати ілюстрації з урахуванням рівня складності завдання, що виконується, з урахуванням особливостей колективу студентів та можливості втручання викладача в процес навчальної роботи.

2. Для активної індивідуальної самостійної роботи студентів. Комп'ютер допомагає організувати самостійну роботу з наростаючою складністю, у результаті чого студент може працювати самостійно у своєму індивідуальному режимі.

3. При виконанні контрольних робіт. При цьому дані про успіхи надходять на комп'ютер викладача для обробки та аналізу.

4. При проведенні додаткових занять та консультацій за допомогою діалогічних навчальних систем викладач може проводити індивідуальну роботу з кожним студентом у зручному для нього режимі та темпі.

5. В організації позаурочної роботи студентів із використанням додаткових можливостей алгоритмічних мов - графічних операторів та текстових редакторів, вивчення яких не входить у програмний курс, але, як правило, викликає підвищений інтерес студентів, а значить спонукає їх до самостійної творчої діяльності.

Чисельні дослідження в галузі застосування комп'ютерів як засобу отримання студентами знань з різних предметів [19, 26, 28, 29, 50] дозволяють зробити висновок, що комп'ютери мають високу активність, сприяють підвищенню науковості та доступності навчання, посиленню самостійної пізнавальної діяльності студентів.

Комп'ютер може бути використаний у навчальному процесі як у навчальній діяльності, де його можливості дуже широкі - від довідника до моделювання конкретної ситуації - так і в управлінні навчальним процесом, де він є сучасним могутнім засобом отримання зворотного зв'язку: студент - комп'ютер - викладач. Комп'ютер може бути успішно використаний при навчанні студентів основам наук. Він дозволяє індивідуалізувати самостійність навчання, де може бути реалізована манера засвоєння, відпрацювання інформації, а також манера спілкування кожного окремого студента, при цьому комп'ютер активно включає його в навчальний процес, звертає увагу на найбільш важливі аспекти матеріалу, що вивчається, розширює набір навчальних завдань, які застосовуються [47].

Отже, можливості ПЕОМ проявляються, в першу чергу, під час вирішення таких завдань при вивченні навчального курсу, які не можуть бути повністю вирішені при безмашинному навчанні:

1. Перебудова структури навчальної дисципліни та зміна мети пізнавальних завдань на різних етапах процесу навчання.

2. Варіювання видів самостійної роботи студентів та форм корекції і контролю.

3. Зміна форм взаємодії студентів один з одним та з викладачем.

Розділ 4. Електронний підручник "Системне програмування". Змістовний модуль "Методи та технології трасляторів"

4.1 Загальні вимоги до системи програмного засобу навчального призначення

Результати аналізу практики використання програмних засобів учбового призначення дозволяють зробити висновок, що основними причинами створення недостатньо якісних комп'ютерних програм щодо педагогічних вимог є:

Неврахування або фрагментарне врахування дидактичних принципів навчання при їх розробці;

невідповідне застосування традиційних форм та методів навчання у нову технологію навчання, за якою передбачається використання комп'ютера.

Отже, негативно впливає на ефективність навчання як загальне заперечення традиційних підходів з використанням можливостей сучасних ЕОМ, так й повна їх заміна новими конструкціями. Знайти вірне рішення щодо співвідношення традиційних форм, методів навчання та нових прийомів або шляхів доповнення або заміни традиційних, однозначно неможливо [4, 49, 60, 70].

За умов широкого використання інформаційних технологій, не виникає заперечень, що відбуваються зміни в структурі та змісті освіти. Нові методи навчання, які ґрунтуються на активних, самостійних формах надбання знань та роботі з інформацією, приходять на зміну демонстраційним та ілюстративно-пояснювальним і методам, що набувають свого впровадження у традиційній методиці навчання, орієнтованій в основному на колективне сприйняття інформації. Водночас до цього йде процес використання програмних засобів і систем учбового призначення (пакетів програмних засобів учбового призначення) для підтримки традиційних методів навчання. Зважаючи на те, що запропоновані програмні засоби (системи), які використовуються в учбових цілях, в певній мірі здійснюють навчальні функції, тому викає вимога - програма повинна будуватися відповідно до дидактичних принципів навчання, які визначають дидактичні вимоги до ППЗ. При цьому враховується своєрідність та особливості відповідної науки у методиці викладання кожного навчального предмету, тому виникає необхідність врахування і методичних вимог до ППЗ, які передбачають специфіку та своєрідність кожної конкретної науки та відповідного їй навчального предмету. В свою чергу, обґрунтовуючи педагогічні вимоги до ППЗ, необхідно враховувати також специфіку теми для ППЗ, аргументоване певними методичними цілями, та забезпечувати перевірку педагогічної ефективності використання ППЗ.

При розробці ППЗ слід враховувати й інші фактори, що обумовлені віковими та індивідуальними особливостями учнів, забезпеченням доброзичливої та тактичної форми звертання до учня, можливістю повторних звертань до програми у випадку невдалої спроби. Все це зумовлює позитивне середовище спілкування користувача з ЕОМ, визначаючи ергономічні вимоги до змісту та оформлення ППЗ. Важливо при розробці ППЗ звертати увагу на зручність програми для користувача, тим самим забезпечити процес її впровадження необхідним сервісом, простотою використання, гарантією стійкості від несанкціонованого натискання клавіш, надійністю, можливістю легкого повернення на початкові позиції, розсилкою по сіті (в умовах використання комплекту учбової обчислювальної техніки), можливістю переносу на ЕОМ іншого типу. Зазначене вище певним чином обумовлює технічні вимоги до ППЗ, дотримання яких важливо, бо найменше відхилення від них може призвести до дискредитації самої ідеї використання комп'ютера в учбовому процесі [56].

Загальновідомо, що створення ПЗ, які використовуються в учбових цілях, представляє собою дуже складний процес, який потребує колективної праці не тільки вчителів, методистів, програмістів, але й психологів, гігієністів, дизайнерів. В наслідок чого висувається ряд вимог до ППЗ, щоб їх використання не викликало б негативних (у психолого-педагогічному або фізіолого-гігієнічному аспекті) наслідків, а сприяло б підвищенню ефективності навчального процесу, розвитку особистості учня.

До основних вимог до ППЗ визначають:

педагогічні вимоги (дидактичні; методичні; обґрунтування вибору тематики учбового курсу; перевірка на педагогічну доцільність використання та ефективність використання);

технічні вимоги;

ергономічні вимоги;

естетичні вимоги;

вимоги до оформлення документації.

Програмно-технічні вимоги до ППЗ визначають умови щодо забезпечення: стійкості до помилкових та некоректних дій користувача; мінімізації часу на дії користувача; ефективного використання технічних ресурсів; відновлення системної області перед завершенням роботи програми; захист від несанкціонованих дій користувача; відповідність функціонування ППЗ до опису в експлуатаційній документації.

Встановлення єдиного порядку побудови та оформлення основних документів на розробку та використання ППЗ, які створюються в установах та організаціях незалежно від їх відомчої належності, визначено вимогами до оформлення документації на розробку та використання ППЗ.

4.1.1 Дидактичні вимоги до ППЗ

Забезпечення науковості змісту ППЗ як одна з важливих вимог передбачає пред'явлення засобами програми науково-достовірних даних (за можливістю методами науки, що вивчається). Слід врахувати, що при цьому можливість моделювання, імітації об'єктів, явищ, процесів (як реальних, так і "віртуальних"), що вивчаються, може забезпечити проведення експериментально-дослідної діяльності, яка ініціює самостійне "відкриття" закономірностей процесів, що вивчаються та разом з тим наблизити учбовий експеримент до сучасних наукових методів дослідження. [47, 49]

Вимога забезпечення доступності означає, що учбовий матеріал, що пред'являється програмою, форми та методи організації учбової діяльності повинні відповідати рівню підготовки учнів та їх віковими особливостями. Визначення того, чи доступний до розуміння учня учбовий матеріал у ППЗ, чи відповідає він раніш надбаним знанням, вмінням та навичкам, що буде проводитися за допомогою тестування. Від встановлених результатів залежить подальший хід навчання з використанням ППЗ.

Вимога адаптивності передбачає реалізацію індивідуального підходу до учнів, урахування індивідуальних можливостей сприйняти запропонований учбовий матеріал. Реалізація адаптивності може забезпечувати різноманітним засобам наочності, декількома рівнями диференціації за наданням учбового матеріалу за складністю, об'єму, змісту.

Вимога забезпечення систематичності та послідовності навчання з використанням ППЗ передбачає необхідність освоєння учнем системи понять, фактів та способів діяльності у їх логічному зв'язку з метою забезпечення послідовності та спадкоємності в оволодінні знаннями, вміннями та навичками.

Вимога забезпечення комп'ютерної візуалізації учбової інформації, яка пред'являється ППЗ, що передбачає реалізацію можливостей сучасних засобів візуалізації об'єктів, процесів, явищ (як реальних, так і "віртуальних"), а також їх моделей, зображення їх у динаміці розвитку, у часовому та просторовому русі, зі збереженням можливості діалогового спілкування з програмою.

Вимога забезпечення сумлінності навчання, самостійності та активізації діяльності учня передбачає забезпечення засобами програми самостійних дій з отримання учбової інформації при чіткому розумінні конкретних цілей та задач учбової діяльності. Активізація діяльності учня може забезпечуватися можливістю самостійного керування ситуацією на екрані, вибору режиму учбової діяльності; варіативності дій у випадку прийняття самостійного рішення; створення позитивних стимулів, які спонукають до учбової діяльності, які підвищують мотивацію навчання.

Вимога забезпечення міцності засвоєння результатів навчання передбачає забезпечення усвідомленого засвоєння учнем змісту, внутрішньої логіки та структури учбового матеріалу, який представляється за допомогою ППЗ. Ця вимога досягається шляхом здійснення самоконтролю та самокорекції; забезпеченням контролю на основі зворотнього зв'язку, з діагностикою помилок за результатами навчання та оцінкою результатів учбової діяльності, поясненням сутності припущеної помилки; тестуванням, яке констатує рух у навчанні.

Вимога забезпечення інтерактивного діалогу передбачає необхідність його організації за умовою забезпечення можливості вибору варіантів змісту матеріалу, що вивчається, досліджується, а також режиму учбової діяльності, яка здійснюється за допомогою ППЗ.

Вимога розвитку інтелектуального потенціалу учня передбачає забезпечення: розвитку мислення; формування вміння приймати оптимальне рішення або варіативні рішення у складній ситуації; формування вмінь ж обробки інформації.

Вимога забезпечення сугестивного (від англійського слова suggest - пропонувати, радити) зворотнього зв'язку при роботі з ППЗ передбачає як забезпечення реакції програми на дії користувача, наприклад при контролі з діагностикою помилок за результатами учбової діяльності на кожному логічно завершеному етапі роботи, так і можливість отримувати передбачувану програмою пораду, рекомендацію про подальші дії або коментоване підтвердження (спростування) висунутої гіпотези.

4.1.2 Вимоги до системи проектування педагогічних програмних середовищ

Застосування візуальних технологій і можливість використання спеціалістом - предметником будь-яких текстових і графічних редакторів для написання вмісту електронного підручника дозволяють без ускладнень освоїти і використати дане середовище для генерації вмісту педагогічних програмних середовищ. Для зручності роботи середовище по генерації вмісту ППЗ допускає розробку проекту по окремих частинах, що дозволяє організувати роботу над підручником декількох спеціалістів - предметників [58].

4.1.3 Психолого-ергономічні вимоги

У наукових розробках визначено ергономічні вимоги до змісту та оформлення ППЗ, які обумовлюють необхідність:

враховувати вікові та індивідуальні особливості учнів, різні типи організації нервової діяльності, різні типи мислення, закономірності відновлення інтелектуальної та емоційної працездатності;

забезпечувати підвищення рівня мотивації навчання, позитивні стимули при взаємодії учня з ППЗ (доброзичлива та тактична форма звертання до учня, можливість багаторазового звертання до програми у випадку невдалої спроби, можливість вкраплення в програму гральних ситуацій);

встановлювати вимоги до зображення інформації (кольорова гамма, розбірливість, чіткість зображення), до розташування тексту на екрані ("віконне", табличне, у вигляді тексту, на весь екран, і т.д.), до режимів роботи з ППЗ [41-42, 60].

В той же час визначаються естетичні вимоги до ППЗ, які встановлюють: відповідальність естетичного оформлення функціональному призначенню ППЗ; відповідність кольорової гами до призначення ППЗ та ергономічним вимогам; впорядкованість та виразність графічних та візуальних елементів ППЗ.

Застосування програмних засобів розставляє особливі акценти між психологічною і ергономічною підтримкою дидактичних цілей. Психологічна природність відповідно до вікових можливостей користувача найтіснішим образом зв'язана з забезпеченням таких, ергономічних вимог, як сприйняття інформації, виділення особливих зон для особливої інформації і т.п. Будь-яка розробка програмного забезпечення містить у собі задачу проектування діяльності майбутнього користувача створюваної системи. У практиці автоматизації питання проектування діяльності майбутнього користувача звичайно вирішуються стихійно, у кращому випадку на основі досвіду авторів системно-технічного забезпечення, а найчастіше виходячи з випадкових розумінь. Більш того, проект діяльності користувача не входить до складу документації на автоматизовану систему, не є закінченим продуктом її розробки. І як наслідок відсутні психологічно і ергономічно обґрунтовані рішення.

Був запропонований проектний програмно-дослідницький підхід до створення психолого-ергономічного забезпечення технічних і програмних засобів діяльності користувача. Початковий етап розробки проекту діяльності користувача ЕОМ включає наступні проектні, системотехнічні, психологічні і ергономічні моменти:

· системно - психологічну характеристики користувача;

· логіко-психологічний опис класу розв'язуваних за допомогою програмних засобів задач;

· перелік програмних підтримок основних стандартних процедур рішення зазначених задач;

· опис структури комп'ютеризованої діяльності, що включає ті дії, процедури, засоби реалізації, ефективні стратегії здійснення інформаційних технологій.

Варто враховувати індивідуальні розходження користувачів, зокрема передбачати можливість одержання інформації різного ступеня подробиці.

При виборі форм представлення інформації на екрані комп'ютера необхідно виходити не тільки зі змісту навчальної діяльності, але і з тих можливостей, що надає комп'ютер для: реалізації ефективних стратегій рішення і досягнення таких цілей, що при "ручній" технології виявляються недосяжними.

У зв'язку з особливим ритмом спілкування людини з ЕОМ особливу роль здобуває проблема розуміння текстів. Це стосується не тільки розуміння текстів програм, але і розуміння тих текстів, що пред'являються користувачеві на екрані комп'ютера. Необхідно досліджувати, як здобуваються нові навички й уміння при використанні такого нового засобу, як комп'ютер.

У сучасних програмних засобах використовується ряд прийомів для виділення частини інформації на екрані: переструктурування інформації і виділення зон, вікон для виділюваної частини інформації, а також інверсне зображення для частини інформації і різних ефектів, що залучають увагу користувачів (мелькання й ін.). Використання цих прийомів повинне бути психологічно обґрунтоване особливо для програмних засобах, функціонально обумовлено і ергономічно.

Рекомендуються: питально-відповідні повідомлення і підказки поміщати у верхній частині екрана, виділяючи явно відведену для цього зону, наприклад відокремлюючи її горизонтальною лінією від основної інформації на екрані; різні види повідомлення необхідно відокремлювати друг від друга, у зоні допоміжної інформації. Наприклад, можна рекомендувати застосовувати інверсне зображення для підказок; зони розміщення на екрані допоміжної інформації повинні бути чітко ідентифікуємо - зона підказок, зона коментарів, зона керуючих повідомлень, зона для повідомлень про помилки; при зонуванні екрана допускається зміна масштабу знаків в окремій зоні; ефекти, що залучають увагу користувача ЕОМ (мелькання, підвищена яскравість, зворотний контраст), варто застосовувати строго відповідно до проекту діяльності користувача, тільки в тих випадках, коли, це необхідно і психологічно обґрунтовано.

4.1.4 Основні вимоги, прикладені до інтерфейсу користувача програмних засобів навчального призначення

Особливо критично висунуті вимоги, прикладені до інтерфейсів користувача навчальних програм, що обумовлено такими чинниками: на екрані комп'ютера користувальницький інтерфейс й учбово-методичне наповнення програми повинні представляти єдине ціле, при цьому самі елементи оформлення й навігації не повинні відволікати увагу учня від основного матеріалу. Певне значення надають не тільки формі, кольору, інтуїтивній зрозумілості піктограми, але й загальній кількості рівноцінних елементів на екрані. Наприклад, якщо число однакових кнопок навігаційної панелі не перевищує 6-7, користувач здатний швидко "зафіксувати" їх у пам'яті й звести користування ними до автоматизму [41-42].

Засвоєння навчального матеріалу учнем обумовлюється значним впливом утоми на самопочуття. Навантаження ж на зір учня при роботі з комп'ютером значно вище ніж, наприклад, при роботі із книгами при денному освітленні. Стомлення, що наступає досить швидко, може призвести не тільки до зниження уваги й засвоєння навчального матеріалу, але й до зниження гостроти зору, тим більше в підлітковому віці. Шляхи подолання цієї проблеми ми бачимо в наступному:

· Розміри елементів: активні елементи повинні бути досить великі, тому що, при наявності дрібних значків на екрані, користувач інтуїтивно наближається до монітора, навіть якщо він їх чітко бачить;

· Візуальне сприйняття елементів програми: всі елементи програми, з якими ведеться одночасна робота, повинні перебувати в поле зору користувача (блукання поглядом по всьому екрані - перша причина настання стомленості очей);

· Зручність: зручний інтерфейс заощаджує час того, хто навчається, а виходить, у цілому він буде проводити біля комп'ютера менше часу;

· Якість кольорової гамми: правильно обрана кольорова гама інтерфейсу також сприяє зниженню стомленості зору при роботі.

4.1.5 Використання ілюстративного матеріалу в педагогічних програмних середовищах

За сучасних умов можливості сучасної комп'ютерної техніки, досвіду й засобів розробки дозволяють змоделювати на екрані будь-який процес, сцену, інтерактивні плоскі й тривимірні моделі, діаграми, графіки, схеми. Однак розроблювачі такого ілюстративного матеріалу зштовхнулися із новою проблемою - так називаною "проблемою вірогідності". З огляду на те, що в повсякденному житті сучасний людина щодня зіштовхується з великою кількістю віртуальних ефектів. В засобам масової інформації: на телебаченні, у кіно, у комп'ютерних іграх використається величезна кількість комп'ютерних моделей, схожих з тими, які застосовуються при створенні ілюстрацій для навчальних програм. І зробити так, щоб процес, не видимий неозброєним оком, але змодельований і продемонстрований на комп'ютері, не викликав у того, хто навчається аналогій з ігровою програмою, фільмом про чаклунів, серйозне завдання для сучасного розроблювача дизайну для навчальних програм.

4.2 Опис розробки електронного підручника "Системне програмування" змістовний модуль "Методи та технології трансляторів"

Ефективне використання інформаційних технологій у навчальному процесі вимагає наявності спеціального програмного забезпечення, призначення якого - здійснювати зв'язок між комп'ютером та людиною, яка ним користується (користувачем), надаючи останньому відносно прості, що не потребують спеціального вивчення, засоби для керування комп'ютером та вирішення за його допомогою поставлених завдань. Тому саме програма є головною ланкою комп'ютерного засобу навчання, за допомогою якого здійснюється вирішення конкретного дидактичного завдання. Саме з цих причин іноді замість терміна "комп'ютерні засоби навчання" вживають термін "навчальні програми" або "комп'ютерні програми", хоча, насправді, самі по собі, без комп'ютера, комп'ютерні програми не мають ніякої цінності так само, як і комп'ютер без програми.

З ускладненням програм, за допомогою яких відбувалося управління навчальною діяльністю, з'явилися поняття "педагогічний програмний засіб", "пакет прикладних програм навчального призначення", "навчальне забезпечення" і т.д.

На сучасному етапі в питаннях інформатизації процесу навчання намітилась стійка тенденція переходу від використання в навчальному процесі навчаючих програм з окремих розділів курсу до створення і практичного впровадження електронних підручників та програмного забезпечення повного курсу дисциплін.

Як приклад розглянемо розроблений програмний засіб для підтримки вивчення курсу "Системне програмування" змістовний модуль "Методи та технології трансляторів".

4.2.1 Призначення програмного засобу

Основним призначенням програмного засобу (скорочено - ПЗ) є використання на заняття з курсу "Системне програмування" або в процесі самостійного вивчення студентами навчального матеріалу для формування відповідних теоретичних знань та практичних умінь у якості наочностей.

За тематикою та змістом, а також за вимогами до фахової підготовки студентів повністю відповідає навчальній програмі з курсу "Системне програмування" для вищих навчальних закладів України.

За тематикою та змістом ПЗ "Системне програмування" повністю забезпечує наочністю проведення занять з курсу для студентів факультетів фізики, математики та інформатики вищої школи, моделюючи та якісно посилюючи дидактичні можливості наочностей.

Основними користувачами ПЗ "Системне програмування" є викладач курсу та студенти. Користувачами ПЗ є також методисти з системного програмування органів освіти, особи, які самостійно вивчають розділи курсу, що викладаються у вищій школі.

· Викладач використовує ПЗ "Системне програмування" у процесі викладання нового матеріалу на уроці.

· Студент використовує ПЗ "Системне програмування" для засвоєння навчального матеріалу вдома при самостійному вивченні цього матеріалу.

· Студент також використовує ПЗ "Системне програмування" як конспект теоретичного матеріалу заняття при виконанні практичних завдань в аудиторії або вдома.

Висновки

Здійснене дослідження дало підстави зробити наступні висновки.

1. За результатами аналізу наукової та навчально-методичної літератури встановлено, що впровадження комп'ютерних технологій у навчальний процес є одним з основних напрямів інформатизації освіти, які дозволяють виконувати обмін інформацією за короткий час, у достатньо великому обсязі, для широкого кола користувачів, створюють можливості наступного оброблення, зберігання та розповсюдження одержаної інформації.

2. Визначено, що тенденції розвитку дидактики в аспекті використання нових інформаційних технологій передбачають системний підхід до технології навчального процесу. Це означає виділення чіткої структури в організації змісту, методів і засобів навчання, які спрямовані на досягнення дидактичних цілей, що сприяють професійному становленню студентів вищих закладів освіти.

3. У процесі здійсненого дослідження обґрунтовано, що використання комп'ютерних технологій в освіті обумовлюють необхідність значно широкої професійної підготовки викладачів. Системний аналіз показав - технологія навчання, яка ґрунтується на сучасних інформаційних підходах, дозволяє реалізувати такі дидактичні можливості для вищого навчального закладу: керування самостійною навчальною діяльністю студентів; подання нової навчальної інформації кожному студенту окремо; вирішення різноманітних навчальних та пізнавальних завдань; контроль навчальної діяльності та тестування знань, вмінь та навичок; пошук, обробка, підготовка та збереження різноманітної інформації; інформаційно-довідкове забезпечення навчального процесу; комунікація та доступ до розподілених навчально-інформаційних ресурсів.

4. Встановлено, що до основних вимог до ППЗ відносять: педагогічні вимоги (дидактичні; методичні; обґрунтування вибору тематики учбового курсу; перевірка на педагогічну доцільність використання та ефективність використання); технічні вимоги; ергономічні вимоги; естетичні вимоги; вимоги до оформлення документації.

5. Розроблено програмний засіб електронний підручник для підтримки вивчення курсу "Системне програмування", в якому навчальний матеріал структуровано як гіпертекст, система навігації реалізована у вигляді меню "Зміст".

При реалізації програмного засобу було використано наступні технології:

· MathML - мова розмітки для представлення математичних формул. Мова є стандартизованою та широко використанною у світі.

· XML, XSLT - для відображення різного виду методичних та дидактичних матеріалів. Технології дозволяють розділити дані від їх представлення.

Використання цих технологій надає можливість портування програмного засобу для використання у комп'ютерній мережі.

Отже, маючи певний набір універсальних програмних модулів та компонентів, чи таких, що легко змінюються під потреби тієї чи іншої предметної області, можна швидко та якісно розроблювати програмні засоби в певній галузі освіти.

Одержані результати дослідження дають підстави вважати, що завдання реалізовані, мета досягнута. Разом з тим, наше дослідження не розкриває всіх аспектів використання комп'ютерних технологій у навчальному процесі вищих закладів освіти.

Список використаних джерел

1. Абасов З.А. Педагогические технологии и инновации в учебной деятельности школьников / З.А. Абасов // Школьные технологии. - 2002. - № 5. - С.56-61.

2. Агапова О.И. О трех поколениях компьютерных технологий обучения / О.И. Агапова., А.О. Кривошеев., А.С. Ушаков // Информатика и образование: Сб. науч. Трудов: статьи. - М.: АО КУДИЦ. - 1989. - С.34-40.

3. Александров Г.Н. Программированное обучение и новые информационные технологии обучения / Александров Г.Н. - М.: Педагогика, 1993. - 228 с.

4. Александрова Н.В. Применение педагогических программных средств для организации учебного процесса. http://www.naukapro.ru/konf2006/2_008. htm

5. Алексюк А.М. Порівняльно-педагогічний аналіз двох систем (технологій) навчання у вищій школі / Алексюк А.М. // Гуманітарні аспекти реформування і розвитку національної системи освіти / Алексюк А.М. - К., 1994. - С.103-111.

6. Андреев А.А. Теоретико-методический подход к проектированию и реализации сетевого обучения / Андреев А.А. // Интернет-технологии в открытом образовании / Андреев А.А. - М., 2000. - С. 20-24.

7. Апатова Н.В. Інформаційні технології в навчанні математики / Апатова Н.В. // Сучасні інформаційні технології в навчальному процесі / Апатова Н.В. - К.: НПУ. - 1997. - С.39-52.

8. Архангельский С.И. Лекции по теории обучения в высшей школе / Архангельский С.И. - М.: Высшая школа, 1974. - 384 с.

9. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе и его закономерные основы и методы / Архангельский С.И. - М.: Высшая школа, 1980. - 386 с.

10. Бабанский Ю.К. Проблемы повышения эффективности педагогических исследований / Бабанский Ю.К. - М.: Педагогика, 1982. - 178 с.

11. Безрукова В. Образовательные технологии / В. Безрукова // Дайджест педагогічних ідей та технологій. - 2002. - № 1-2. - С.82-87.

12. Березняк Ю.Н. Скворцов В.И. Преимущества использования XML-технологий в системах дистанционного обучения через Интернет / Березняк Ю.Н. Скворцов В.И. // Новые информационные технологии: IX Международная студенческая школа-семинар., 2001.: тезисы докл. - М.: МГИЭМ, 2001. - 461с.

13. Биков В.Ю. Моделювання навчального середовища сучасних педагогічних систем / В.Ю. Биков // Вісник Академії дистанційної освіти. - 2004. - № 2. - С.6-14.

14. Биков В.Ю. Теоретико-методологічні засади створення і розвитку сучасних засобів та е-технологій навчання / В.Ю. Биков // Розвиток педагогічної і психологічної наук в Україні 1992-2002. Збірник наукових праць до 10-річчя АПН України / Академія педагогічних наук України. - Ч.2. - Харків: "ОВС", 2002. - С.182-189.

15. Биков В.Ю. Інформаційний освітній портал "Діти України" / В.Ю. Биков, Ю.О. Жук, Н.Т. Задорожня, Т.В. Кузнєцова, О.В. Овчарук // Засоби і технології єдиного інформаційного освітнього простору: Зб. наук. пр. / За ред.В.Ю. Бикова, Ю.О. Жука / Інститут засобів навчання АПН України. - К.: Атака, 2004. - С.5-17.

16. Биков В.Ю. Концепція інформатизації освіти / В.Ю. Биков, В.І. Луговий, М.І. Жалдак, Н.В. Морзе та інші // Рідна школа. - 1994. - № 11. - С.26-29.

17. Богачков Ю.Н. Дистанционное обучение: выгодный шанс для корпорацій / Ю.Н. Богачков // Компьютеры + программы. - 1997. - № 5. - С.64-69.

18. Булах І. Є. Комп'ютеризована методика вимірювання рівня знань / Булах І. Є. - К., 1994. - 15 с.

19. Буркова Л.І. Технології в освіті / Л.І. Буркова // Рідна школа. - 2001. - № 2. - С.18-20.

20. Буряк В.К. Самостійна робота з книгою / Буряк В.К. - К: Знание, 1990. - 48 с.

21. Буряк В.К. Самостоятельная работа учащихся / Буряк В.К. - М.: Просвещение, 1984. - 63 с.

22. Вергасов В.М. Проблемное обучение в высшей школе / Вергасов В.М. - К.: Вища школа, 1997. - 94 с.

23. Вивальнюк Л.М. Числові системи / Вивальнюк Л.М. - К.: Вища школа, 1977. - 184 с.

24. Воробьев М.С. Елычев Д.Н. Лучинская П.А. Электронные учебники - новое решение в системе образования // Новые информационные технологии: Тезисы докладов XI Международной студенческой школы-семинара в 2-х томах. - М.: МГИЭМ, 2003. - 641с.

25. Гамма Э. Приемы объектно-ориентированного проектирования / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влиссидес. - СПб: Питер, 2008. - 368с.

26. Гальперин П.Я. К теории программированного обучения / Гальперин П.Я. - М.: Знание, 1967. - 44 с.

27. Гарднер Н.М. Компьютер не более чем средство / Н.М. Гарднер // Вестник высшей школы, 1988. - № 11. - С.85-88.

28. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы / Гершунский Б.С. - М.: Педагогика, 1987. - 263 с.

29. Гецци К. Основы инженерии программного обеспечения: Второе издание / Гецци К. - Минск: BHV, 2005. - 832с.

30. Гриненко А.Г. Мультімедійний навчальний курс Learn Delphi / А.Г. Гриненко // Комп'ютер у школі та сім'ї. - 2002. - №1. - С.14-16.

31. Гудирева О.М. Система дистанційного навчання у вищому навчальному закладі / О.М. Гудирева // Комп'ютер у школі та сім'ї. - 2003. - № 5. - С.38-42.

32. Гудырева Е.М. Технологии дистанционного образования как элементы, компенсирующие сокращение аудиторной нагрузки студента / Е.М. Гудырева, Г.М. Кравцов, А.В. Спиваковский // Інформатизація освіти України: стан, проблеми, перспективи: Збірник наукових праць/ Херсонський державний педагогічний університет. - Херсон: Айлант, 2001. - С.22-24.

33. Гуржій А.М. Інформатизації і комп'ютеризації загальноосвітніх навчальних закладів України - 20 років / А.М. Гуржій, В.Ю. Биков, В.В. Гапон, М.Я. Плескач // Комп'ютер у школі та сім'ї. - 2005. - № 5. - С.3-11.

34. Довгялло А.М., Коваль Т.И., Легкий М.В., Сердюков П.И. Основы учебной информатики и вычислительной техники / А.М. Довгялло, Т.И. Коваль, М.В. Легкий, П.И. Сердюков. - К.: Вища школа, 1990. - 176 с.

35. Доротюк І.В., Кохан О.В., Гадяцький В.І. Технології створення електронних навчально-методичних комплектів / І.В. Доротюк, О.В. Кохан, В.І. Гадяцький // Збірник наукових праць. Педагогічні науки. - Херсон: Вид. ХДУ, 2004. - Вип.37. - С.335-339.

36. Зайцев С.С. Описание и реализация протоколов сетей ЭВМ. / Зайцев С.С. - М., 1980. - 330с.

37. Закон України "Про освіту". - К.: Генеза, 1996. - 36 с.

38. Как программировать на XML / Х.М. / [Дейтл, П. Дж. Дейтел, Т.Р. Нието, та інші.; пер. с англ.]. - М.: ЗАО "Издательство БИНОМ", 2001. - 944 с., ил.

39. Козаков В.А. Самостійна праця студентів та її інформаційно-методичне забезпечення / Козаков В.А. - К.: Вища школа, 1990. - 157 с.

40. Компьютерная технология обучения. Словарь-справочник в 2 т. / [Под ред. Гриценко В.И., Довгялло А.М., Савельева А. Я.] - К.: Наук. думка, 1992. - 650 с.

41. Кот С.М. Дизайн обучающих программ / С.М. Кот // Інформатизація освіти України: стан, проблеми, перспективи: Зб. наук. пр. / Херсонський державний університет. - Херсон, 2003. - 173 с.

42. Кот С.М. Технологические аспекты дизайна обучающих программ / С.М. Кот // Інформатизація освіти України: стан, проблеми, перспективи: Зб. наук. пр. / Херсонський державний університет. - Херсон: Айлант, 2001. - 176 с.

43. Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности / Лернер И.Я. - М.: Знание, 1980. - № 2. - 96 с.

44. Лозенко О. Нова освітня технологія / О. Лозенко // Рідна школа. - 1998. - №10. - С.5-6.

45. Львов М.С. Методы проектирования систем компьютерной поддержки математического образования. "Математические модели и современные информационные технологии" / М.С. Львов, А.В. Спиваковский // Материалы международной конференции по математическому моделированию, (Херсон 3-6 сент 1998 г.) / Херсонский государственный університет. - Херсон: Айлант, 1998. - С.101-110.

46. Мартин Дидье. XML для профессионалов / Мартин Дидье, Бирбек Марк и другие. - Издательство "Лори", 2001 - 1058 с.

47. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения / Машбиц Е.И. - М.: Педагогика, 1988. - 191 с.

48. Методические указания к изучению раздела алгебры "Основные числовые системы и их свойства" для студентов физико-математических факультетов педагогических институтов / Сост. С.Г. Колесник, В.В. Цыбуленко. - Херсон: ХГПИ, 1991. - 56 с.

49. Минаков А.В. Социально-психологические аспекты взаимодействия человека с глобальными компьютерными сетями (Интернет): Материалы конференции ["Интернет, общество, личность"] - Санки-Петербург - 1998. - 167 с.

50. Монахов В.М. Аксиоматический подход к проектированию педагогических технологий / В.М. Монахов // Педагогика. - 1997. - № 6. - С.26-31.

51. Нечаев В.И. Числовые системы / Нечаев В.И. - М.: Просвещение, 1975. - 256 с.

52. Новий тлумачний словник української мови у трьох томах, 3 том П-Я, видання друге, виправлене. - К.: Видавництво "Аконіт", 2001. - 862 с.

53. Обрізан К.М. Вимоги до комп'ютерних тестових програм / К.М. Обрізан // Інформатизація освіти України: стан, проблеми, перспективи: Збірник наукових праць / Херсонський державний педагогічний університет. - Херсон: Видавництво ХДУ, 2003. - С.109-115.

54. Основи нових інформаційних технологій навчання: посібник для вчителів / [Є.І. Машбиць, О.О. Гокунь, М.І. Жалдак, О.Ю. Комісарова, Н.В. Морзе, М.Л. Смульсон]. - К.: ІЗМН, 1997. - 264 с.

55. Педагогічні технології / [Падалка О.С., Нісімчук А.С., Смолюк І.О., Шпак О. Т.]. - Київ: Українська енциклопедія, 1995. - 237 с.

56. Полат Е.С. Дистанционное обучение: Организационный и педагогический аспекты / Е.С. Полат // Информатика и образование. - 1996. - № 3. - С.87-89.

57. Роберт И.В. Новые информационные технологии в обучении: дидактические проблемы, перспективы использования / И.В. Роберт // Информатика и образование. - 1991. - № 4. - С.18-25.

58. Ройс Уокер. Управление проектами по созданию программного обеспечения. Унифицированный подход / Ройс Уокер; пер. с англ. - М.: ЛОРИ, 2002. - 426 с.

59. Ромишовский А.Д. Проектирование систем обучения / Ромишовский А.Д. - М.: Просвещение, 1989. - 283 с.

60. Рычик М.В. Психологические аспекты построения учебного материала / Рычик М.В. - К.: Вища школа, 1981. - 52 с.

61. Сізих Н.В. Моделі та комп'ютерні технології адекватних процесів тестування: Монографія / Сізих Н.В. - К.: Фенікс, 2002. - 292с.

62. Співаковський О.В. Принцип відповідності технологічного інструментарію вчителя і учня в умовах постіндустріального суспільства / О.В. Співаковський // Комп'ютер у школі та сім'ї. - 2003. - № 5. - С.31-32.

63. Талызина Н.Ф. Методика составления обучающих программ / Талызина Н.Ф. - М.: МГУ, 1980. - 46 с.

64. Талызина Н.Ф. Теория учения и автоматизация учебного процесса / Н.Ф. Талызина // Психологические проблемы создания и использования ЭВМ. - М.: Наука, 1985. - С.155-158.

65. Унт И.Э. Индивидуализация и дифференциация обучения / Унт И.Э. - М.: Педагогика, 1990. - 192 с.

66. Усова А.В. Формирование у учащихся учебных учений / Усова А.В. - М.: Знание, 1987. - 145 с.

67. Успенский В.А. Теорема Гёделя о неполноте / Успенский В.А. - М.: Наука, 1982. - 122 с.

68. Уткіна С.В. Алгебра і числові системи: навч. посібник / С. Уткіна, Л. Наришкіна Л. - К.: Вища шк., 1995. - 304 с.

69. Ухань П.С. Контроль знань, вмінь і навичок учнів на уроках інформатики: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. пед. наук: спец.13.00.02. / П.С. Ухань. - К., 2001. - 19 с.

70. Фляків В.В. Логіко-психологічні основи використання комп'ютера в процесі формування навчальної діяльності / В.В. Фляків, В.К. Мульдаров, П.Г. Нежнов // Питання психології, 1986. - №6. - С.74 - 86.

71. Чернышов Л.Н. Технологии, основанные на XML // Новые информационные технологии: Тезисы докладов XI Международной студенческой школы-семинара в 2-х томах. - М.: МГИЭМ, 2003. - 641с.

72. Эдди С.Э. XML: справочник / Эдди С.Э. - СПб: Издательство "Питер", 1999. - 480 с.: ил.

73. Froumentin M. Mathematics on the Web with MathML http://www.w3.org/People/maxf/papers/iamc. ps.

74. Mathematical Markup Language (MathML) Version 2.0 (Second Edition) /W3C Recommendation 21 October 2003 http://www.w3.org/TR/MathML2/.

75. XML Path Language (XPath) Version 1.0/W3C Recommendation 16 November 1999 http://www.w3.org/TR/xpath.

76. XSL Transformations (XSLT) Version 1.0/W3C Recommendation 16 November 1999 http://www.w3.org/TR/xslt

Размещено на Allbest.ru

...