Применение информационных и коммуникационных технологий в высшем образовании традиционно сводится к двум основным направлениям. Первое состоит в использовании возможностей этих технологий для увеличения доступности образования, что осуществляется путем включения в систему образования тех лиц, для которых иной способ может быть вообще недоступен. Необходимо сказать, что такая дистанционная форма обучения встречает множество возражений. Ее противники справедливо отмечают, что будущие студенты будут лишены всего того, что требуется для получения подлинно качественного образования: работа в лабораториях, доступ к научным библиотекам, общение с преподавателями и другими студентами на семинарах и в неофициальной обстановке.

Второе направление предполагает использование информационных технологий для изменения того, чему учить и как учить, т.е. содержания и способов обучения в рамках традиционной очной формы. Но здесь возникает весьма щепетильная проблема, связанная с тем, что внедрение передовых технологий часто создает дополнительные преимущества наиболее успевающим, активным и способным студентам, не влияя на уровень подготовки основной массы. Подобная ситуация может быть связана, например, с тем, что используемые технологии не адаптированы для системы образования и работа с ними требует специальной подготовки. Иными словами, может оказаться так, что внедрение информационных технологий в обучение на практике способствует росту или доступности образования, или его качества, - но для избранных. В то время как потребность общества состоит, естественно, в получении и доступного, и качественного образования.

Действительно, между доступностью образования и его качеством существуют вполне объяснимые противоречия. Ключевые образовательные ресурсы всегда присутствуют в строго ограниченном количестве и имеют совершенно определенный денежный эквивалент: места в аудитории, книги в научной библиотеке, лабораторное оборудование, квалифицированные преподаватели. Что предпочтительнее - концентрировать или распылять эти ресурсы, улучшать качество или расширять доступность? Или, быть может, так поднять цену образования, чтобы стало возможным обеспечение всеми необходимыми ресурсами каждого из многочисленных студентов? На первый взгляд видны только такие пути развития образования.

Тем не менее одновременное улучшение качества и расширение доступности образования возможно - история знает, по крайней мере, две таких, по своему существу, революции. Однако проблема состоит в том, что, как и в любых революциях, если что-то становится более доступным для многих, кто-то этого же лишается. То же с качеством и доступностью - улучшение в одном направлении подчас приводит к ухудшению в другом.

Две предыдущие революции одновременно расширили возможности образования как системы, добавив новые средства и изменив ее структуру. Был осуществлен переход:

* от устного диалога времен Сократа - к образовательным формам, которые включили чтение и письмо;

* от независимых ученых времен раннего Средневековья, обучающих независимых студентов тогда, когда им заблагорассудится, - к новой образовательной структуре, в которой организованные ученые и студенты работают вместе в пределах университета, колледжа, а учителя и студенти объединены в стенах школы.

Представим себе наставника, обучающего маленькую группу своих студентов только с помощью устных объяснений и обсуждений. И вот теперь те же педагог и обучаемые (школьники, студенты) смогли положиться также на чтение и письмо. Безусловно, это значительно расширило доступность образования. Слова и мысли преподавателя, ученого, мыслителя доходили уже не только до маленькой группы студентов, которым посчастливилось присутствовать в нужное время в нужном месте. Сотни студентов, а в конечном счете сотни миллионов студентов смогли изучать Платона спустя тысячелетия после его смерти. Чтение, письмо и, безусловно, добавившийся позднее печатный станок заложили основу для значительного увеличения масштабов образования даже при увеличении расстояния между студентом и педагогом. Можно сказать, что дистанционное обучение появилось на свет в тот момент, когда учитель дал студенту рукопись и сказал: «Иди и читай».

Благодаря этому «расстоянию» каждый умеющий читать студент мог теперь изучить большее число предметов. В пределах каждой предметной области студенти получили возможность познакомиться с большим количеством суждений, версий, фактов. За знания студента уже не нес ответственности только его непосредственный преподаватель. Как это ни парадоксально, но такой рост расстояния между обучаемым и преподавателем помог улучшению их диалога. Ведь не всякий студент или студент готов сразу включиться в равноправное общение с преподавателем, а читатели могут не торопиться интерпретировать вопрос преподавателя или автора книги, а думать над составлением ответа в приемлемом для них темпе. И подготовка к семинару с предшествующим чтением и записями только обогащает устный обмен мнениями.

Однако эти достоинства повлияли на стоимость образования. И хотя значительное количество студентов получило доступ к размышлениям ученых, только чтение не гарантировало понимания и, соответственно, получения знания. Ведь узнать, понял ли читатель автора, невозможно без диалога между ними. Те, кто был неграмотен, также теряли всякий доступ к образованию как учителю для многих, не имея возможности стать студентом, получающим знания из рукописей и книг. Но достижения, связанные с ростом доступности и качества образования и, соответственно, новым уровнем культуры, несопоставимы с отмеченными отрицательными моментами.

Почти через два тысячелетия после первой вторая революция собрала воедино научные ресурсы, преподавателей и студентов. Лекционные залы и библиотеки - суть тех механизмов, которые дали новый толчок к росту доступности и качества образования, поскольку интеллектуальные ресурсы были не просто собраны, но и организованы в специальные, способствующие их развитию и сохранению, структуры, в рамках которых научные исследования и обучение тесно переплелись. Получение образования оказалось теперь жестко связанным не только с местом, но и временем его получения, и это соединение в сочетании с коллективным творчеством оказали фундаментальное воздействие на наши представления об организации взаимосвязи исследовательской работы и обучения. Высшее образование стало представлять государственную ценность, появилось понятие университетского города. Конечно, такие преобразования имели свою цену. Наряду с принципиальным увеличением доступа для кого-то образование становилось невозможным, например, потому, что концентрация научных сил в университетских городах способствовала разрушению научных школ на местах. Возникли проблемы преподавания, связанные с распространением лекционной формы работы в больших аудиториях: пассивность студентов, потеря контакта со слушателями у лекторов.

Если то, что происходит в плане информатизации образования, можно назвать «третьей революцией», то здесь отчетливо просматриваются параллели с первыми двумя. Признаки этого третьего круга совершенствования доступности и качества образования легко заметить:

1) новые формы представления информации. Непосредственная, живая, или записанная предварительно мультимедийная информация, включающая не только текст, но и графические изображения, анимацию, звук и видеофрагменты, передается с помощью сети Internet или других телекоммуникационных средств, записывается на компакт-диски;

2) новые библиотеки. Возрастает объем и достижимость интеллектуальных ресурсов. Internet в сочетании с электронными каталогами библиотек обеспечивают доступ к гигантским собраниям информации, которая открыта вне зависимости от расстояния и времени. Конечно, такие библиотеки не предоставляют полного доступа к хранящейся в них информации;

3) новые формы учебных занятий. Если первая революция изменила семинар, добавив к устной форме необходимость чтения и ведения записей, а вторая революция обогатила учебный процесс благодаря лучшей его организации, то в настоящее время появилась совершенно новая возможность асинхронной, но в то же время совместной работы студентов и преподавателей в режиме виртуальных семинаров и лабораторий. Для ряда студентов такие формы работы более благоприятны, нежели традиционные, поскольку позволяют им лучше раскрыть свои возможности, работая по удобному для них графику и не сталкиваясь с лишними замечаниями;

4) новые структуры образования. Чтение и письмо способствовало появлению потребности в переписчиках рукописей, библиотекарях, а позднее - в печатниках и издателях. Появление университетской структуры образования потребовало как административных усилий по поддержанию их деятельности, так и дополнительных штатов, обеспечивающих функционирование научных лабораторий. Сегодня для придания образованию новых возможностей существующие структуры должны быть дополнены системами телекоммуникаций и иметь специалистов, обладающих необходимой компетентностью для внедрения информационных и коммуникационных технологий в образовательный процесс.

Говоря об образовательной среде как о совокупности тех ресурсов, учебных материалов, оборудования, технологий, которыми располагают педагоги и обучаемые, необходимо отметить, что каждая из рассмотренных революций коренным образом расширяла и изменяла текущее состояние этой среды. На каждом из этапов соответствующие технологии оказывали помощь как педагогам, так и обучаемым, способствовали появлению и развитию новых форм и методов обучения, научных направлений и специальностей, меняли отношения системы образования и общества.

Применение этих технологий помогало и унифицировать, и разнообразить учебные ресурсы. Столь похожее влияние оказали совершенно несхожие технологии, определявшие особенности каждой из трех революций. Бумага, перо и печатный станок - в первой; классные комнаты, лекционные аудитории, лаборатории и библиотеки - во второй; микропроцессоры и телекоммуникации - в третьей.

Однако сами по себе технологии, будь то бумага, аудитория или компьютер, не несут никаких перемен. Последствия их применения определяются тем, каким образом и с какой целью мы их используем. Именно поэтому в поисках оптимальных путей внедрения информационных и коммуникационных технологий в образование стоит обратиться к тому огромному опыту, который накоплен на протяжении столетий использования и совершенствования ключевых технологий двух первых революций, с целью повышения качества и расширения доступности образования в современных условиях.

Лекция 2. Психологические аспекты компьютеризации образования

Внедрение информационно-компьютерных технологий позволяет решить ряд важных психолого-педагогических задач, связанных с повышением качества учебно-воспитательного процесса в образовательных учреждениях.

Современные исследования показывают, что информатизация образования позволит:

- построить открытую систему образования, обеспечивающую каждому индивиду собственную траекторию обучения;

- коренным образом изменить организацию процесса познания путем смещения его в сторону системного мышления;

- создать эффективную систему управления информационно-методическим обеспечением образования;

- рационально организовать познавательную деятельность обучаемых в ходе учебного процесса;

- использовать специфические свойства компьютера, позволяющие индивидуализировать учебный процесс и обратиться к принципиально новым познавательным средствам;

- построить, развивать и совершенствовать системы дистанционного обучения (ДО) различного уровня.

Информатизация образования предполагает:

- внедрение средств ИТ в образовательный процесс;

- повышение уровня компьютерной (информационной) подготовки участников образовательного процесса;

- системную интеграцию информационных технологий в образовании, поддерживающих научные исследования, процессы обучения и организационного управления;

- построение и развитие единого образовательного информационного пространства.

Процесс информатизации сферы образования осуществляется по двум основным направлениям:

- неуправляемая информатизация, которая реализуется снизу по инициативе педагогических работников и охватывает, по мнению преподавателя, наиболее актуальные сферы деятельности и предметные области;

- управляемая информатизация, которая поддерживается материальными ресурсами и в соответствии с общими принципами обладает концепцией и программой.

Основные направления использования информационно-компьютерных средств в образовании охватывают четыре наиболее существенные области:

- компьютерная техника и информатика как объекты изучения;

- компьютер как средство повышения эффективности педагогической деятельности;

- компьютер как средство повышения эффективности научно-исследовательской деятельности в образовании;

- компьютер и информатика как компонент системы образовательно-педагогического управления.

Компьютерная техника и информатика как объекты изучения. Строго говоря, это направление не относится непосредственно к проблемам повышения эффективности образования. В то же время исторически появление компьютеров в сфере образования было связано именно с обучением основам вычислительной техники, вначале в системе профессионального образования, а затем и общего.

Компьютер как средство повышения эффективности педагогической деятельности. Именно в этом своем качестве компьютер и информатика рассматриваются как такой компонент образовательной системы, который не только способен внести коренные преобразования в само понимание категории «средство» применительно к процессу образования, но и существенно повлиять на все остальные компоненты той или иной локальной образовательной системы: цели, содержание, методы и организационные формы обучения, воспитания и развития обучающихся в учебных заведениях любого уровня и профиля.

Компьютер как средство повышения эффективности научно-исследовательской деятельности в образовании. Современные научные исследования, тем более исследования междисциплинарные, комплексные, уже не могут быть успешными без всестороннего информационного обеспечения. Такое обеспечение предполагает поиск источников наиболее «свежей» и наукоемкой информации, отбор и избирательную оценку этой информации, ее хранение, обеспечивающее должный уровень классификации информации и свободу доступа к ней со стороны потенциальных потребителей, наконец, оперативное представление необходимой информации пользователю по его запросам.

Компьютер и информатика как компонент системы образовательно-педагогического управления. Это направление информатизации связано с процессом принятия управленческих решений на всех уровнях образовательной деятельности - от повседневной работы по управлению учебным заведением до управления всей отраслью на федеральном и региональном уровнях. Вполне очевидно, что для принятия оптимальных управленческих решений необходима самая разнообразная информация как фонового характера о тенденциях развития внешней социально-экономической и социокультурной среды, так и собственно образовательного характера.

Системе образования отводится важная роль в процессе создания и использования информационных технологий. Это вызвано тем, что специфика системы образования состоит в том, что она является, с одной стороны, потребителем, а с другой - активным производителем информационных технологий. Внедрение компьютеров и других средств информатизации в сферу образования оказало существенное влияние на изменение традиционных технологий обучения.

Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса может осуществляться благодаря:

- повышению эффективности и качества процесса обучения за счет реализации возможностей ИнТО;

- выявлению и использованию стимулов активизации познавательной деятельности обучаемых;

- углублению межпредметных связей за счет использования современных средств обработки информации при решении задач предметных различных областей (компьютерное моделирование, локальные и сетевые базы данных).

Успешность и качество современного обучения в большей мере зависят от эффективной организации, педагогических условий, качества используемых материалов, подготовленности педагогов к работе в условиях быстрого нарастания потока информации, возможности овладения современными методами поиска, отбора и использования информации.

Можно выделить два основных направления информатизации процесса обучения:

- внедрение и применение информационных технологий непосредственно в процессе обучения

- информатизация системы управления этим процессом.

Особенно стоит обратить внимание на второе направление, так как именно оно в сегодняшних условиях способно значительно повысить эффективность обучения. Бесспорным кажется тот факт, что снятие рутинной нагрузки делает средства информационных технологий наиболее популярными среди специалистов различных звеньев управления.

Информационные технологии включают программированное обучение, интеллектуальное обучение, экспертные системы, гипертекст и мультимедиа, микромиры, имитационное обучение, демонстрации. Эти частные методики должны применяться в зависимости от учебных целей и учебных ситуаций, когда в одних случаях необходимо глубже понять потребности учащегося, в других - важен анализ знаний в предметной области, в третьих - основную роль может играть учет психологических принципов обучения.

Однако растущее применение компьютеров во всех сферах человеческой деятельности порождает новые проблемы. В отечественной и зарубежной психологии выделяют следующие психологические феномены, связанные с освоением человеком новых информационных технологий:

- персонификацию, «одушевление» компьютера, когда компьютер воспринимается как живой организм;

- потребность в «общении» с компьютером и особенности такого общения;

- различные формы компьютерной тревожности;

- вторжение во внутренний мир человека, ведущее к возникновению у некоторых пользователей экзистенциального кризиса, сопровождающегося когнитивными и эмоциональными нарушениями. При этом может происходить переоценка ценностей, пересмотр взглядов на мироздание и свое место в мире.

Одной из негативных сторон информатизации является появление у некоторых людей (и не только пользователей) компьютерной тревожности. В настоящее время не существует четкого определения, этого понятия, нет и общепризнанных методов профилактики и лечения компьютерной тревожности. Большинство психологов подразумевают под нею страх, возникающий при работе на компьютере или при размышлении о ней. Установлено, что уровень компьютерной тревожности позволяет предсказать успешность обучения работе на компьютере.

Г. Маркулидес показал, что наличие компьютерной тревожности значительно снижает компьютерную грамотность и интерес к работе на компьютере. Люди, испытывающие высокую тревогу при выполнении какого либо задания на ЭВМ, как правило имеют отрицательное отношение к компьютеру. С другой стороны, как указывают Д. Кэмпбелл и К. Перри, отрицательные эмоции в некоторых случаях могут стимулировать рост активности, стремление выполнить задание как можно лучше и приводить тем самым к повышению успешности деятельности.

У учащихся и студентов компьютерная тревожность возникает зачастую как реакция на страх получить плохую отметку, показаться неспособным или глупым по сравнению с другими обучающимися. Преподаватели и школьные учителя также зачастую сталкиваются с серьезными трудностями в процессе освоения навыков работы на компьютере. У них может иметь место опасение, что их рабочие места займут компьютеры или педагоги, лучше владеющие компьютером. Одним из важным факторов тревожности является также осознание ими того, что их студенти владеют компьютером намного лучше, чем они сами.

Одной из разновидностей компьютерной тревожности является «компьютерный стресс». В работе А.М. Боковикова изучается стресс, связанный с компьютеризацией профессиональной деятельности, определяются факторы стрессоустойчивости в процессе адаптации человека к работе на компьютере. Основным стрессогенным фактором при работе на компьютере он считает утрату контроля над деятельностью, когда ситуация взаимодействия с компьютером выходит из-под контроля.

Стрессоустойчивость определяется в первую очередь свойствами личности. При этом активность, инициативность, уверенность в себе, эмоциональная стабильность и оптимистическая оценка ситуации - основа устойчивости к стрессу.

В числе отрицательных последствий длительного применения информационных технологий выделяют так же аутизацию (уход от реальности, синдром зависимости от компьютера и особенно от Интернета). Сужается круг интересов, сокращается участие в значимых видах деятельности либо происходит полный отказ от нее.

Показателем актуальности этой проблемы является уже то, что в пятую редакцию классификации психических заболеваний в США DSM-5 предложено включить раздел «Кибернетические расстройства». К симптомам этих расстройств относят навязчивые размышления о происходящем в киберпространстве, психомоторное беспокойство.

Среди психологических механизмов, лежащих в основе аддикции выделяют «опыт потока» - особое состояние поглощенности деятельностью, при котором ожидаемый результат этой деятельности отходит в сознании человека на задний план и само действие занимает все внимание. Это состояние сопровождается интенсивными положительными эмоциями.

«Зацикливание» на процессе взаимодействия с компьютером, уход от действительности, «бегство» от нее в ирреальный виртуальный мир. Однако, феномен «незаконченного действия», не позволяющий пользователю полностью переключиться на другой вид деятельности, может служить гиперкомпенсацией некоторых недостатков, комплексов, недостаточно развитых способностей, трудностей контакта с окружающими, конфликтных отношении с окружающими.

При этом типично переживание чувства власти, компетентности, сопровождающееся экстазом, своего рода «опьянением», наличие ощущения присутствия виртуальной реальности, стирание границ реальной действительности и виртуальной реальности.

Однако, А.Е. Войскунский считает, что специалистами преувеличено число страдающих Интернет-аддикцией, а за проявлениями зависимости от Интернета нередко скрываются иные психические отклонения.

К. Мюррей полагает, что Интернет зависимость можно рассматривать по аналогии с другими увлечениями, например, с жаждой путешествий или «глотанием» книг. Уход в мир Интернета, с его точки зрения, является своеобразным «испытанием» для развития личности. Такой уход может способствовать новому «появлению» в реальном мире, причем более значительному. И если столкновение с Интернет-зависимостью воспринимается как битва, то этот опыт приносит честь тому, кто его пережил.

В числе положительных моментов применение информационных технологий в образовании называется возможность самостоятельного обучения с открытым доступом к обширным информационным ресурсам, наличие обратной связи. С помощью компьютера учащийся может очутиться в самом разном окружении, требующем от него творческого подхода.

Использование Интернета способствует смене авторитарного стиля обучения на демократический, когда обучающийся знакомится с различными точками зрения на проблему, сам формулирует свое мнение. В то же время, по мнению С. Крука, не следует переоценивать возможности новых образовательных технологий. Компьютер только в определенной степени может моделировать межличностную коммуникацию преподавателя и учащегося, суть которой составляют отношения наставничества, сотрудничества и поддержки, невербальные компоненты человеческого общения.

С. Маки предлагает оптимизировать образовательные программы на основе использования информационных технологий, принимая во внимание так называемый индивидуальный стиль обучения, или подход к обучению. Под подходом к обучению подразумевается совокупность мотивов и стратегий, используемых учащимся или студентом для достижения поставленных образовательных целей. В исследовании выделяются следующие подходы к обучению:

Поверхностный подход, когда учащийся стремится минимизировать учебную нагрузку и избежать неудач в процессе обучения. Запоминая фактический материал, обучающийся не особенно интересуется его содержанием и тем, как его можно будет применить в дальнейшей работе, имеет место механическое заучивание.

Углубленный подход к обучению характеризуется ориентацией учащихся на понимание, чтение ими большого количества литературы по изучаемой проблеме.

Подход, ориентированный на достижение, ставит во главу угла повышение самооценки и компетентности. Приоритет отдается получению высоких оценок, независимо от того, интересен ли материал, правильно ли он понимается и где может быть использован. Главное-то впечатление, которое ты производишь на окружающих.

Подход, основанный на ориентации на обучение в течение всей жизни характеризует людей, стремящихся к получению новых знаний и навыков на протяжении всего жизненного пути, что позволяет им успешно адаптироваться в нашем быстро меняющемся мире.

С. Маки показывает, как индивидуальный стиль обучения влияет на процесс обучения с использованием информационных технологий. Среди учащихся и студентов было проведено исследование, в котором им предлагалось ответить на вопрос, как влияют компьютеры на процесс обучения.

При поверхностном стиле обучения учащиеся чувствуют себя менее уверенно, при общении с компьютером, переживают, что компьютеры обезличивают процесс обучения: исчезает, непосредственный контакт с преподавателем и другими студентами.

Склонные к углубленному обучению студенты с удовольствием работают на компьютере, пользуются множеством компьютерных приложений. Компьютер у них, чаще всего, воспринимается не только в качестве инструмента познания, но и как объект изучения. При углубленном подходе к обучению студенты получают удовольствие от работы на компьютере, у них, как правило, самый низкий уровень компьютерной тревожности.

Склонные к обучению в течение всей жизни считают, что компьютеры позволяют увеличить доступ к информации. При углубленном стиле обучения учащиеся полагают, что компьютеры экономят время, позволяют работать более эффективно, расширяют доступ к информации.

Склонные к поверхностному обучению считают, что компьютеры увеличивают учебную нагрузку, хотя и они отмечают, что компьютерные технологии экономят время. А студенты, ориентированные на достижения, соглашаются с тем, что компьютеры позволяют экономить время и работать более эффективно, растет доступ к информации, но эти учащиеся обеспокоены тем, что применение информационных технологий увеличивает объем учебного материала.

Ответы на вопрос о способах овладения компьютерной грамотностью также разделились, в зависимости от стилей обучения. Склонные к углубленному обучению или к обучению в течение всей жизни предпочитают учиться самостоятельно с использованием руководств, онлайновых курсов. Поверхностно обучающиеся отдают предпочтение обучению компьютерной грамотности у преподавателей, однокурсников, технического персонала.

Специальной психолого-педагогической проблемой является диагностика одаренности в области информационных технологий, а также обучение талантливых учащихся, создание индивидуализированных программ. Специфика одаренности в этой сфере человеческой деятельности мало изучена. Традиционные представления связывают ее в основном с высоким уровнем развития логического мышления и с математическими способностями.

Итак, можно сделать вывод, что использование в обучении новой техники породило немало трудностей и проблем. Остается нерешенной проблема соблюдения гигиены и охраны здоровья учащихся при работе на компьютерах. Чрезмерные занятия на компьютере наносит ущерб здоровью детей (неврозы, ухудшение зрения). Частота использования обучающей программы влияет на эффективность процесса обучения. Слишком частое использование компьютера приводит к потере у учащихся интереса к нему, а иногда и к активной форме протеста. Оптимальная частота применения компьютера в учебном процессе зависит от возраста учащихся, учебного предмета и необходимости их использования.

Компьютеризация обучения не означает простого введения нового средства в уже сложившийся учебный процесс. Необходимо проектирование нового учебного процесса на основе современной психолого-педагогической теории. Это задача более сложная, чем подготовка обучающих программ по существующим учебным предметам. Судьба информатизации и компьютеризации в конечном счете зависит от педагогически и психологически обоснованной перестройки всего учебно-воспитательного процесса, от психологической перестройки самого педагога.

Лекция 3. Классификация и характеристика программных средств информационной технологии обучения (ИТО)

Информационная технология обучения (ИТО) - это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства (кино, аудио- и видеосредства, компьютеры, телекоммуникационные сети) для работы с информацией.

Таким образом, ИТО следует понимать как приложение информационных технологий для создания новых возможностей передачи знаний (деятельности педагога), восприятия знаний (деятельности обучаемого), оценки качества обучения и, безусловно, всестороннего развития личности обучаемого в ходе учебно-воспитательного процесса. А главная цель информатизации образования состоит «в подготовке обучаемых к полноценному и эффективному участию в бытовой, общественной и профессиональной областях жизнедеятельности в условиях информационного общества».

Разработка полноценных программных продуктов учебного назначения - дорогостоящее дело, поскольку для этого необходима совместная работа высококвалифицированных специалистов: психологов, преподавателей-предметников, компьютерных дизайнеров, программистов. Программное обеспечение, использующееся в ИТО, можно разбить на несколько категорий:

* обучающие, контролирующие и тренировочные системы,

* системы для поиска информации,

* моделирующие программы,

* микромиры,

* инструментальные средства познавательного характера,

* инструментальные средства универсального характера,

* инструментальные средства для обеспечения коммуникаций.

Под инструментальными средствами понимаются программы, обеспечивающие возможность создания новых электронных ресурсов: файлов различного формата, баз данных, программных модулей, отдельных программ и программных комплексов. Такие средства могут быть предметно-ориентированными, а могут и практически не зависеть от специфики конкретных задач и областей применения.

Основное требование, которое должно соблюдаться у программных средств, ориентированных на применение в образовательном процессе, - это легкость и естественность, с которыми обучаемый может взаимодействовать с учебными материалами. Соответствующие характеристики и требования к программам принято обозначать аббревиатурой НCI (англ. Human - Computer Interface - интерфейс человек - компьютер). Этот буквальный перевод можно понимать как «компьютерные программы, диалог с которыми ориентирован на человека».

Охарактеризуем перечисленные категории программного обеспечения более подробно.

Контролирующие системы. Применение информационных технологий для оценивания качества обучения дает целый ряд преимуществ перед проведением обычного контроля. Прежде всего, это возможность организации централизованного контроля, обеспечивающего охват всего контингента обучаемых. Далее, компьютеризация позволяет сделать контроль более объективным, не зависящим от субъективности преподавателя. В настоящее время в практике автоматизированного тестирования применяются контролирующие системы, состоящие из подсистем следующего назначения:

* создание тестов (формирование банка вопросов и заданий, стратегий ведения опроса и оценивания);

* проведение тестирования (предъявление вопросов, обработка ответов);

* мониторинг качества знаний обучаемых на протяжении всего времени изучения темы или учебной дисциплины на основе протоколирования хода и итогов тестирования в динамически обновляемой базе данных.

С подсистемой создания тестов работает непосредственно или педагог, или оператор, который вводит информацию, предоставленную педагогом. Во избежание возможных ошибок, с целью упрощения подготовки материалов в таких подсистемах обычно используются шаблонные формы - для внесения текста вопроса или задания, вариантов ответа, правильного ответа и т.д. В итоге данная подсистема формирует базу данных, служащую основой для проведения тестирования. Обучаемому, работающему с подсистемой проведения тестирования, может быть предложен индивидуально подобранный набор вопросов и алгоритм их предъявления. По результатам тестирования с помощью подсистемы мониторинга будет сформирована база данных, обеспечивающая необходимой информацией педагога, обучаемых и администрацию учебного заведения.

Разработка современных контролирующих систем базируется на соблюдении основного требования: система должна быть абстрагирована от содержания, уровня сложности, тематики, типа и предметной направленности отдельных тестовых заданий и способна работать на изолированных компьютерах, в локальной сети и в сети Internet. Подобная стандартизация позволяет не прибегать для создания каждого очередного теста и обработки его результатов к услугам программистов, а, освоив определенную систему, наполнять ее содержательную часть по различным дисциплинам на основе общих принципов. В этом случае легче подготовить: педагогов - к формированию тестов, а обучаемых - к прохождению тестирования.

Обучающие и тренировочные системы. Создание собственно учебных компьютерных средств шло на основе идеи программированного обучения. И в настоящее время во многих учебных заведениях разрабатываются и используются автоматизированные обучающие системы (АОС) по различным учебным дисциплинам.

АОС включает в себя комплекс учебно-методических материалов (демонстрационные, теоретические, практические, контролирующие) и компьютерные программы, которые управляют процессом обучения. Разработка специализированных программ обычно предполагает решение вполне определенных задач компьютеризации учебного процесса. Так, АОС используются для изучения новых для обучаемого концепций и процессов. Материал предлагается в структурированном виде и обычно включает демонстрации, вопросы для оценки степени понимания, обеспечивающие обратную связь. Современные АОС позволяют корректировать процесс обучения, адаптируясь к действиям обучаемого.

АОС обычно базируется на инструментальной среде - комплексе компьютерных программ, предоставляющих пользователям, не владеющим языками программирования, следующие возможности работы с системой:

* педагог вводит разностороннюю информацию (теоретический и демонстрационный материал, практические задания, вопросы для тестового контроля) в базу данных и формирует сценарии для проведения занятия;

* студент в соответствии со сценарием (выбранным им самим или предложенным педагогом) работает с учебно-методическими материалами программы;

* автоматизированный контроль усвоения знаний обеспечивает необходимую обратную связь, позволяя выбирать самому студенту (по результатам самоконтроля) или назначать автоматически последовательность и темп освоения учебного материала;

* работа студента протоколируется, информация (итоги тестирования, изученные темы) заносится в базу данных;

* педагогу и студенту предоставляется информация о результатах работы отдельных обучаемых или определенных групп, в том числе и в динамике.

Новые возможности для создания АОС открыла в 90-е гг. гипертекстовая технология, которая получила мощнейшее развитие благодаря возможности создания гипертекста с помощью специального языка HTML (англ. HyperText Markup Language - гипертекстовый язык разметки), изобретенного Тимоти Бернерс-Ли. Гипертекст (англ, hypertext - сверхтекст), или гипертекстовая система, - это совокупность разнообразной информации, которая может располагаться не только в разных файлах, но и на разных компьютерах.

Основная черта гипертекста - возможность переходов по так называемым гиперссылкам, которые представлены либо в виде специально оформленного текста, либо определенного графического изображения. Одновременно на экране компьютера может быть несколько гиперссылок и каждая из них определяет свой маршрут «путешествия». Наряду с графикой и текстом, можно связать гиперссылками и мультимедиа-информацию, включая звук, видео, анимацию. В этом случае для таких систем используется термин гипермедиа.

Распространение гипертекстовой технологии в определенной мере послужило своеобразным толчком к созданию и широкому тиражированию на компакт-дисках разнообразных электронных изданий: учебников, справочников, словарей, энциклопедий. Использование в электронных изданиях различных информационных технологий (АОС, мультимедиа, гипертекст) дает весомые дидактические преимущества электронной «книге» по сравнению с традиционной:

* в технологии мультимедиа создается обучающая среда с ярким и наглядным представлением информации, что особенно привлекательно для школьников;

* осуществляется интеграция значительных объемов информации (до 700 Мб) на едином носителе;

* гипертекстовая технология благодаря применению гиперссылок упрощает навигацию и предоставляет возможность выбора индивидуальной схемы изучения материала;

* на основе моделирования процесса обучения становится возможным дополнить учебник тестами, отслеживать и направлять траекторию изучения материала, осуществляя, таким образом, обратную связь.

Тренировочные системы являются частным случаем обучающих систем. Подобные системы предназначены для закрепления предварительно изученного материала, отработки определенных навыков и умений, а также тех способов деятельности, которые должны воспроизводиться обучаемым на уровне, доведенном до автоматизма. Они могут быть как самостоятельным средством, так и входить в качестве подсистемы в АОС. В их основе - предоставление обучаемому вопросов, заданий, упражнений и обработка ответов с обеспечением соответствующей обратной связи. Подобные системы могут включать специальные модули для автоматизированного формирования заданий на определенную тему.

Системы для поиска информации. Системы для поиска информации, или информационно-поисковые системы, давно используются в самых различных сферах деятельности. Но для образования это еще довольно новый вид программного обеспечения. В то же время современные требования к информационной компетентности предполагают высокий уровень знаний в области поиска, структурирования и хранения информации. Преподаватели могут использовать сами, а также предложить обучаемым различные информационно-поисковые системы: справочные правовые системы («Гарант», «Кодекс», «Консультант Плюс»), электронные каталоги библиотек, поисковые системы в Internet, информационно-поисковые системы центров научно-технической информации и т.п. Наконец, электронные словари и энциклопедии, гипертекстовые и гипермедиа системы также представляют собой системы для поиска информации, одновременно выполняя функции АОС.

Моделирующие программы. Одной из важнейших и распространенных причин использования моделирующих программ в обучении является потребность моделирования или визуализации каких-либо динамических процессов, которые затруднительно или просто невозможно воспроизвести в учебной лаборатории или классе. Такие программы, позволяющие моделировать эксперименты, воображаемые или реальные жизненные ситуации, используются для активизации поисковой деятельности обучаемых и в качестве самостоятельных программных средств, и в составе обучающих систем.

Компьютерное моделирование может основываться на математической модели, лабораторном эксперименте, анимации, в которых представлена работа некоторого предприятия, протекание того или иного процесса и т.д. В моделирующих программах возможно широкое использование интерактивной графики (т.е. поддерживающей режим диалога), дающей обучаемому возможность не только наблюдать особенности изучаемого процесса, но и исследовать эффекты влияния меняющихся параметров на получаемые результаты, «поворачивая» с помощью мышки рукоятки приборов, «смешивая» растворы и т.д. Моделирующие программы могут быть и автономными, но чаще они входят в качестве подсистем в АОС.

Микромиры. Микромиры - это особые узкоспециализированные программы, позволяющие создать на компьютере специальную среду, предназначенную для исследования некоторой проблемы. По сути, это развитие подходов компьютерного моделирования. Идея их создания берет начало в работах Жана Пиаже о когнитивном развитии детей. Яркий пример реализации - язык Лого, разработанный американским ученым Сеймуром Пейпертом для создания микромира Матландия (Mathland), предназначенного для изучения математики. Идея обучения по Пиаже была впервые взята именно С. Пейпертом в качестве важнейшего организующего принципа обучения с помощью компьютера. Выраженная в терминах практического использования, эта идея помогает смоделировать для обучаемых условия, при которых они естественным образом станут овладевать областями знаний, ранее требовавшими специального обучения. Речь идет об организации для обучаемых своего рода контактов с конкретным или абстрактным материалом, которым они могли бы пользоваться в процессе обучения.

Инструментальные программные средства познавательного характера. Для развития познавательных, или когнитивных, качеств личности обучаемым должны предлагаться разнообразные задания эвристического характера, в которых требуется решить реальную проблему, изучить взаимосвязи и закономерности тех или иных явлений, найти принципы построения различных структур и т.д. И здесь на помощь могут прийти инструментальные программные средства познавательного характера, которые основываются на принципе конструктора, позволяющего создавать обучаемым их собственное понимание новых концепций, в рамках которых предоставляется возможность построить схему решения определенной проблемы, часто визуализированную. В ходе этой работы обучаемый демонстрирует понимание новых знаний и возможности ранее полученных знаний. Подобные средства относят к категории интеллектуальных обучающих систем (ИОС), создание которых становится реальным благодаря интенсивному росту возможностей персональных компьютеров.

Проектирование ИОС базируется на работах в области искусственного интеллекта, в частности, теории экспертных систем - сложных программных комплексов, манипулирующих специальными, экспертными знаниями в узких предметных областях. Как и человек-эксперт, эти системы решают задачи, используя логику и эмпирические правила, умеют пополнять свои знания. В итоге, соединяя мощные компьютеры с богатством человеческого опыта, экспертные системы повышают ценность экспертных знаний, делая их широко применяемыми.

Характерным примером ИОС являются системы символьной математики (Mathlab, Maple, Mathematica и др.), помогающие выполнять различные символьные преобразования, встречающиеся в математических задачах, и доступные не только студентам, инженерам, ученым, но и учащимся старших классов. Эти системы показывают то, как надо выполнять исследование функций, дифференцирование, вычисление интегралов и специальных функций и т.д. Возможность прослеживания всех этапов решения, развитая графика делают такие программные средства весьма эффективными для организации самостоятельной работы обучаемых, проведения практических занятий, подготовки демонстрационных материалов к урокам и лекциям.

Инструментальные средства универсального характера. Так, текстовые редакторы стимулируют работу по выполнению различных письменных заданий: сочинений, эссе, рефератов и др. Они облегчают как их первоначальное оформление, так и последующие изменения и дополнения. Работа с такой программой, с одной стороны, прививает обучаемым чисто технические навыки электронного набора и оформления текста. С другой - это мощный инструмент, мотивирующий обучаемых к совершенствованию первоначальных результатов. Если же работа выполняется на компьютере, включенном в сеть, то появляется также возможность совместной работы обучаемых и педагога - внесение последним своих замечаний непосредственно в текст по ходу его создания. Современный текстовый редактор, хотя и называется «текстовым», позволяет использовать в документах различные графические изображения, подготовленные самим обучаемым или педагогом с помощью сканера или специальных программ, взятые из графических библиотек, распространяемых на компакт-дисках или в сети Internet. Это просто цветные или черно-белые иллюстрации, карты, схемы, графики, диаграммы, математические или химические формулы. Электронная форма представления материалов позволяет организовать коллективную работу группы над общим проектом с расчетом на продолжительное время: летопись учебного заведения, периодическая электронная газета или журнал. Очень полезно также сформировать своеобразный электронный банк творческих работ, который может использоваться как педагогом для анализа и обобщения результатов обучения, так и обучаемыми, например для выполнения сквозных, преемственных исследований.