27.02.2012 9274

Анализ опыта применения информационных технологий как средства активизации учебной деятельности

 

Современная система высшего образования накопила достаточно большой опыт использования информационных технологий в профессиональной подготовке студентов, что отражено в работах и др. Существует огромное количество информационных технологий, называемых новыми. Среди них выделим гипертекстовую технологию, Интернет - технологию (и предоставляемые сетью электронную почту, теле - и видеоконференции), технологию «виртуальная реальность» и мультимедиа технологию. Рассмотрим более подробно эти наиболее употребляемые в образовательном процессе высшей школы технологии.

Гипертекстовая технология.

Новые возможности информатизации образования открыла в 90-е годы гипертекстовая технология, которая получила стремительное развитие благодаря возможности создания гипертекста с помощью специального языка HTML (англ. Hyper Text Markup Language - гипертекстовый язык разметки), изобретенного Тимоти Бернерс-Ли. Гипертекст (от 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 - это возможность перехода 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». Гипертексты, составленные вручную, используются давно, это справочники, энциклопедии, а также словари, снабженные развитой системой ссылок. В настоящее время самостоятельная гипертекстовая технология применяется сравнительно редко. Чаще всего она обеспечивает интерактивность программных продуктов и интегрированных технологий (например, совмещение сетевой технологии и гипертекста позволило создать новую технологию для работы в сети WWW (World Wide Web)). Область применения гипертекстовых технологий очень широка: это издательская деятельность, библиотечная работа, обучающие системы, электронные учебники, разработка документации, законов, справочных руководств, баз данных, баз знаний и т.д. В большинстве современных программных продуктах вся помощь составлена с использованием гипертекстовой технологии. В гипертекстовой системе со стандартными возможностями пользователь выбирает с помощью манипулятора «мышь» одну из видимых гиперссылок и перемещается по сети узлов, содержимое которых отображается на экране компьютера. Наряду с графикой и текстом узлы могут содержать мультимедиа информацию, включая звук, видео, анимацию. В этом случае для таких систем используется термин «гипермедиа».

История создания гипертекста начинается с 1945 г. В. Буш, тогда научный советник президента Трумена, проанализировав способы представления информации в виде отчетов, докладов, проектов, графиков, планов и поняв неэффективность такого представления, предложил способ размещения информации по принципу ассоциативного мышления. Через двадцать лет Т. Нельсон реализовал этот принцип на ЭВМ и назвал его гипертекстом.

Под гипертекстом понимают систему информационных объектов, объединенных между собой направленными семантическими связями, образующими сеть. Каждый объект связывается с информационной панелью экрана, на которой пользователь может ассоциативно выбрать одну из связей. Объекты могут быть текстовыми, графическими, музыкальными, с использованием средств мультипликации, аудио- и видеотехники. Иными словами, гипертекст - это текст, содержащий в себе связи с другими текстами, графической, видео- или звуковой информацией. Обработка гипертекста открыла новые возможности освоения информации, качественно отличающиеся от традиционных. Вместо поиска информации по соответствующему ключу гипертекстовая технология предполагает перемещение от одних объектов информации к другим с учетом их смысловой связанности.

Гипертекстовая технология ориентирована на обработку информации вместе с человеком. Современную гипертекстовую обучающую систему отличает удобная среда обучения, в которой легко находить нужную информацию, возвращаться к уже пройденному материалу и т.п. Удобство ее использования в обучении состоит в том, что студент сам определяет подход к ее изучению или созданию материала с учетом своих индивидуальных способностей, знаний, уровня квалификации и подготовки. При проектировании гипертекстовой системы можно заложить гиперссылки, опираясь на способности человеческого мышления к связыванию информации и соответствующему ассоциативному доступу к ней.

Гипертекст содержит не только информацию, но и аппарат ее эффективного поиска.

Структурно гипертекст состоит из информационного материала, тезауруса гипертекста, списка главных тем и алфавитного словаря.

Термин «гипертекст» неразрывно связан с сетевыми технологиями. Первые вычислительные сети появились в 60-е годы. С тех пор модернизация сетевых технологий идет непрерывно. Для работы в сети в 1989 году была создана новая технология WWW, которая основана на использовании языка гипертекстовой разметки. Она была создана на базе сети Интернет и получила название «Всемирная паутина».

В учебном процессе самостоятельно гипертекстовая технология применяется сравнительно редко. Чаще она обеспечивает интерактивность программных продуктов и интегрированных технологий. Рассмотрим такие технологии.

Интернет - технология.

Новый импульс информатизации образования дает развитие информационных телекоммуникационных сетей. Сегодня главным критерием оценки степени информатизации учебного процесса служит возможность доступа в сеть Интернет и использование в образовательных целях имеющихся в них ресурсов и технологий: обучающих систем, автоматизированных учебных курсов, экспертных систем, баз данных и знаний, информационно-поисковых и информационно-справочных систем, электронных журналов, автоматизированных библиотечных систем, видео- и телеконференций, электронной почты.

Информационно-коммуникационные центры Интернет обеспечивают доступ к фондам программных обучающих средств, предназначенных для свободного распространения в образовательных организациях. Адрес WWW - сервера Министерства образования, созданного центром информатизации высшей школы, известен в стране и за рубежом. Через этот сервер можно получить доступ к десяткам образовательных серверов.

Глобальная сеть Интернет представляет собой уникальное явление последней четверти века. Многие эксперты рассматривают технологии Интернет как революционный прорыв, превосходящий по своей значимости появление персонального компьютера. Темпы роста этой метасети, география распространения новой технологии по земному шару, ее влияние на все сферы жизни современного общества позволяют сегодня аналитикам не без основания утверждать о качественно новой стадии - переходе общества от постиндустриального к информационному.

К числу базовых обычно относят следующие технологии Интернет: WWW (от англ. World Wide Web - Всемирная Паутина) - технология работы в сети с гипертекстами; FTP (от анг. File Transfer Protocol - протокол передачи файлов) - технология передачи по сети файлов произвольного формата; IRC (от англ. Internet Relay Chat - поочередный разговор в сети) - технология ведения переговоров в реальном масштабе времени, дающая возможность разговаривать с другими людьми по сети в режиме прямого диалога; E-mail, электронная почта - целая серия услуг: 1) отправка и прием электронных писем, которые доставляются абонентам электронной почты в любую точку земного шара в течение нескольких часов; 2) информационное обслуживание по пересылке абонентам сети обзоров, сводок и иных справочных материалов от различных фирм и организаций; телеконференции - технология получения и отсылки материалов дискуссий, в которых могут принимать участие люди, разделенные большими расстояниями.

Специфика технологий Интернет заключается в том, что они предоставляют громадные возможности выбора источников информации: базовая информация на серверах сети; оперативная информация, пересылаемая по электронной почте; разнообразные базы данных ведущих библиотек, научных и учебных центров, музеев; информация о гибких дисках, компакт-дисках, видео- и аудиокассетах, книгах и журналах, распространяемых через Интернет-магазины.

Средства телекоммуникации, включающие электронную почту, глобальную, региональные и локальные сети связи и обмена данными, могут предоставить в целях обучения широчайшие возможности:

- оперативную передачу на разные расстояния информации любого объема и вида;

- интерактивность и оперативную обратную связь;

- доступ к различным источникам информации;

- организацию совместных телекоммуникационных проектов;

- запрос информации по любому интересующему вопросу через систему электронных конференций.

В последние годы в разных странах обратили внимание на возможности использования компьютерных телекоммуникационных технологий для организации обучения. Компьютерные телекоммуникации обеспечивают эффективную обратную связь, которая предусматривает как организацию учебного материала, так и общение (через электронную почту, телеконференцию) с преподавателем, ведущим определенный курс. Такое обучение на расстоянии получило название дистанционного обучения (от англ. distance education - обучение на расстоянии).

Дистанционное обучение, как правило, связывается с некоторой учебной инфраструктурой. Это могут быть методические центры, разрабатывающие и распространяющие соответствующие материалы, студия учебного телевидения. Специализированные узлы компьютерной сети.

Дистанционное образование позволяет решать задачи обучения и повышения квалификации людей, находящихся вдали от учебных, научных и технических центров, и получает все более широкое распространение, поскольку способствует удовлетворению образовательных потребностей общества.

История развития российского сегмента Интернет берет свое начало с конца 80-х - начала 90-х годов, когда первые локальные сети ряда организаций науки и образования, построенные по IP-технологии, получили небольшие каналы связи с зарубежными сетями Интернет. Новая интернет-технология сразу привлекла к себе внимание перспективами не только для науки и образования, но и для многих других сфер жизни общества, в которые она с успехом внедрялась в США и странах Западной Европы.

С начала 90-х годов вновь созданные сети начинают эволюционировать от сетей локально институтского и университетского назначения к общественным сетям передачи данных с использованием новой технологии, осваивая не только Москву, где они зародились, но и другие регионы России, бывшего СССР. Часть из таких сетей далее развивались на коммерческой основе (например, Релком, Демос, Гласнет), другие продолжали обслуживать сферу науки и образования (Радио МГУ, MSUNet, RSSI, Freenet). Используя как государственные источники финансирования, так и поддержку зарубежных партнеров.

На этом фоне 1994 год можно считать переломным. В это время в рамках государственной Программы «Университеты России» было образовано отдельное направление, на которое выделялись средства для создания опорной инфраструктуры, объединяющей университетские сети в различных регионах России. Через эту программу государство в лице Министерства образования впервые стало вкладывать средства в создание телекоммуникационной инфраструктуры национального масштаба. Первая очередь сети RUNNet (Russian Universities Network), охватывающая шесть российских регионов, на базе систем спутниковой связи с двумя управляющими Центрами в Москве и Санкт-Петербурге, была реализована уже в начале 1995 года Сеть быстро росла, ее вторая очередь к 1996 году охватывала уже пятнадцать регионов. Сеть RUNNet, коммуникационные узлы которой были организованы на базе крупнейших региональных университетов, предоставила научно-образовательному сообществу условия доступа в Интернет и возможности работы с современными технологиями. Не только крупнейшие вузовские центры, но и многие научные организации в различных регионах страны начали успешно осваивать интернет-технологии реального времени, создавать WEB-сервера и базы данных. Однако ведомственная ограниченность и технические возможности сети RUNNet с течением времени перестали отвечать потребностям российского академического сегмента Интернет. Рост сети, новые технологические возможности, появившиеся в распоряжении университетов и научных центров, их активное участие в исследованиях на этом направлении потребовали нового, межведомственного подхода. Межведомственная программа «Создание национальной сети компьютерных телекоммуникаций для науки и высшей школы» (НСКТ НВШ), принятая в 1995 г., стала вторым важнейшим этапом на пути развития российского Интернет. Эта программа координировала деятельность уже четырех ведущих ведомств в сфере науки и образования: Министерства науки и технологии, Минобразования, РАН и РФФИ, а также Госкомсвязи РФ.

Системообразующим ядром этой программы стало построение в 1996-1998 годах опорной инфраструктуры национального масштаба для научно-образовательных сетей России - RBNet (Russian Backbone Network). Волоконно-оптические каналы связи RBNet на базе транспортной среды АО «Ростелеком», опорные точки доступа в регионах, возможности оперативной реконфигурации сети позволили выйти на исследования, апробацию и реализацию технологий, которые ранее были недоступны.

В сочетании с высоким интеллектуальным потенциалом учреждений науки и образования проделанная работа в рекордно короткие сроки привела к созданию исследовательских заделов и очагов освоения новых телекоммуникационных и информационных технологий в различных регионах России.

В настоящее время действительно число пользователей компьютерной сети никто не знает. Сетью Интернет пользуются школьники, студенты, ученые, предприниматели и т.д.

В Ставропольском государственном университете под руководством профессора Ю.С. Брановского создан центр Интернет, который значительно расширил возможности применения ресурсов сети в учебном процессе и административной деятельности. Основные задачи центра сводятся к следующим:

- организация доступа к информационным хранилищам на основе использования региональных, федеральных и мировых глобальных сетей, в частности Интернет;

- проведение научно-методических исследований по использованию коммуникационных технологий в обучении и научных исследованиях;

- поддержка официального университетского сервера, каталогизация и систематизация электронных учебников и информационного обеспечения образовательного процесса;

- создание общедоступного в сети Интернет распределенного фонда современных программных продуктов и обучающих средств, предназначенных для свободного распространения;

- внедрение в деятельность системы образования теле - и видеоконференций, электронных библиотечных каталогов;

- создание краевого студенческого WEB-сервера. Использование Интернет для образования дает ряд принципиально

новых возможностей, главная из которых - обеспечение работы в режиме «on-line»: доступ к электронным учебникам и университетам, использование электронных переводчиков, баз данных и библиотек. Имеющиеся стандартные средства Интернет, такие как теле - и видеоконференции являются возможностью непосредственного контакта между учителем и учениками, для приема экзаменов, консультаций, защиты курсовых, дипломных и других работ.

У студентов, использующих Интернет, есть возможность:

- развивать технические навыки и умения, необходимые пользователям Интернет для коммуникации и сбора информации;

- следить за развитием и изменениями новых информационных технологий;

- научиться синтезировать данные, приобретенные через Интернет, в единое целое;

- научиться использовать различные поисковые системы. Отметим, что аппаратно-программные средства Интернет являются весьма удобными для создания учебных программ, в частности, учебная программа может быть разработана как WEB страничка, помещенная на WWW сервере, и в этом случае для работы с ней достаточно наличие программы-просмотра у учащегося.

Технология Интернет может использоваться при изучении дисциплин психолого-педагогического цикла. Например, при изучении курса «Педагогика и психология» можно найти достаточно большое количество справочного и исторического материала, пользуясь не только российскими, но и зарубежными источниками.

Наиболее значимыми для образовательного процесса услугами, предоставляемыми технологией Интернет, являются электронная почта, теле-и видеоконференции.

Электронная почта позволяет:

- передавать сообщения, подготавливаемые непосредственно с помощью клавиатуры компьютера или хранящиеся в памяти в виде файлов или компьютерных программ;

- хранить в памяти компьютера учебную информацию с возможностью распечатки ее на принтере;

- демонстрировать тексты и графики на экране дисплея;

- готовить и редактировать текстовые сообщения как принимаемые, так и отсылаемые;

- использовать и пересылать компьютерные обучающие программы. Электронная почта стала практически незаменимой в дистанционном образовании. При такой форме обучения у преподавателя есть возможность обеспечивать студентов всеми видами письменных материалов для подготовки к занятиям еще до того, как диалоговая часть обучения начнется.

Исследователям электронная почта позволяет поддерживать контакты со своими коллегами во всем мире, а также обмениваться с ними электронными публикациями своих работ.

Видеоконференции.

К истокам видеоконференции можно отнести появление первого видеотелефона, созданного НИИ телевидения СССР в 1947 году. В 1964году исследовательское подразделение компании АТ& Т представило Videophone -первую аудиовизуальную систему электронного взаимодействия двух лиц в режиме реального времени. С тех пор прошло много времени, и сегодня достижения в области компьютерной техники позволяют нам говорить о такой уникальной коммуникационной сети, как видеоконференция.

Видеоконференция - это способность двух или более людей общаться между собой и совместно работать посредством компьютеров, удаленных друг от друга на большие расстояния.

На западе эти системы уже давно нашли широкое применение в крупных компаниях, юридических фирмах, в сфере образования, здравоохранения и во многих других областях. Управление и бизнес, дистанционное обучение, медицина, оперативный контроль и безопасность - это лишь малая часть тех областей деятельности, где преимущества видеоконференций совершенно очевидны. Это и не удивительно, поскольку исследования, проводимые зарубежными учеными, показали, что при телефонном разговоре удается получить, в среднем, около 10% от общего объема транслируемой информации. Использование телефонной связи в совокупности с факсимильной позволяет увеличить объем передаваемой информации примерно до 25%. В случае же, когда есть возможность в процессе разговора следить за жестикуляцией и мимикой собеседника, КПД передачи информации достигает 60%.

Видеоконференции стали новой формой общения ученых, не требующей обязательного присутствия человека в каком-либо определенном месте. Он может включить компьютер в свободное время и принять участие в проходящей конференции.

Видеоконференции стали незаменимы в дистанционном образовании.

Во время видеоконференции преподаватель может показывать студентам слайды, картинки и т.д., студенты могут обмениваться ими между собой, что эффективно при подготовке ими докладов или коротких выступлений. Преподаватель может задавать студентам вопросы в «реальном времени» (как одному из студентов, так и группе студентов), может начинать дискуссию и управлять дискуссиями между студентами. Студенты могут задавать вопросы как преподавателю, так другому студенту. Преподаватель может видеть реакцию студента на текущую тему или на задаваемый им вопрос, оценивать работу студента во время проведения занятия, а также его домашние работы, тесты и т.д.

Таким образом, видеоконференции существенно обогащают учебный процесс и позволяют уменьшить материальные затраты при проведении конференций.

Виртуальная реальность.

Несмотря на сложности разработки и реализации в учебном процессе, все более широкое распространение получает новая технология неконтактного информационного взаимодействия - «виртуальная реальность», реализующая с помощью комплексных мультимедиа-операционных сред иллюзию непосредственного вхождения и присутствия в реальном времени и стереоскопически представленном «экранном мире». Виртуальная реальность - (лат. virtus - мнимый, воображаемый) созданная компьютерными средствами трехмерная модель реальности, которая создает эффект присутствия человека в ней, позволяет взаимодействовать с представленными в ней объектами, включая новые способы взаимодействия: изменение формы объекта, свободное перемещение между микро - и макроуровнями пространства, перемещение самого пространства и т.п. контакт пользователя с системой «виртуальная реальность» может осуществляться голосом, с помощью очков-телемониторов «eyephones» или специального устройства - джойстринга, создающего эффект обратной силовой связи и обеспечивающего общение жестами с помощью устройства «интерфейс-перчатка», преобразующего каждое движение пальцев руки в электрические сигналы, которые воспринимаются и расшифровываются с помощью компьютера.

«Виртуальность» длительное время использовалась для обозначения мнимости некоторых объектов в физике (например, виртуальные частицы) и других науках. Термин виртуальная реальность был придуман в Массачусетском Технологическом Институте в конце 1970-х годов для трехмерных макромоделей, реализованных при помощи компьютера. Начало развитию средств виртуальной реальности было положено в исследованиях, проводившихся в рамках создания летных тренажеров. Соответственно первые приложения новой компьютерной технологии были связаны с имитацией функционирования летательных аппаратов, космических кораблей, автомобилей и других сложных систем. Затем термин стали использовать относительно компьютерной сети Интернет, а также в аналитических рассуждениях как метафору (скажем, «виртуальная корпорация»).

Мы познаем мир с помощью таких основных чувств как: зрение, слух, осязание, обоняние, вкус. Подменяя информацию на искусственно созданную или некоторых или всех чувств, можно создать иллюзию присутствия в другом месте. Осуществить «подмену» информации для наших органов чувств очень сложно. Это требует больших ресурсов. Применение виртуальной реальности в обучении - процесс очень дорогостоящий.

Чтобы увидеть объем в мире виртуальной реальности своими глазами, необходимы очки или шлем. Принципиальное отличие «объемной» картинки от плоской (которую мы видим на экране компьютера), состоит в том, что нужно построить два изображения - каждое для своего глаза. Рассмотрим основные принципы формирования стереоизображения. Наиболее простой способ - поочередно формировать изображение на дисплее для правого и левого глаза. Для того, чтобы каждый глаз видел свое изображение, необходимо синхронизировать изображение с устройством, которое заслоняет поочередно то левый, то правый глаз в тот момент, когда на экране появляется нужное изображение. Второй способ более дорогой - непосредственное построение изображений на цветных матрицах для каждого глаза в шлемах или в очках. То есть необходимо строить изображения для каждого глаза на своем маленьком мониторе.

Довольно успешно сейчас развивается имитация осязания или тактильных ощущений. Обычно, подобные устройства называются Force Feedback device, что означает «устройство с силовой обратной связью». Сотрудники фирмы Immersion дают следующее определение обратной связи: «Силовая обратная связь, также известная как силовое отражение, имеет отношение к технологиям, которые позволяют компьютерам передавать реалистичные физические ощущения пользователям. Такие силовые ощущения используются, чтобы передать информацию с уровнем реализма, не предусмотренного традиционными видео и звуковыми технологиями. Представьте себе возможность действительно чувствовать физически имитированный шар на имитированной теннисной ракетке. Представьте себе чувство аварии при столкновении астероида с бортом космического корабля. Силовая обратная связь делает все эти вещи возможными».

В зависимости от стоимости оборудования могут существовать различные способы отображения виртуальной реальности: от отображения на экране монитора (фронтальная виртуальная реальность) до отображения на больших киноэкранах. Возможно также проецирование изображения на стереоскопические линзы, вмонтированные в специальные шлемы. Такая технология носит название погружающей виртуальной реальности.

Фронтальная виртуальная реальность основывается на базе совместимых персональных компьютеров. Минимальная конфигурация, необходимая для работы в виртуальной реальности: Pentium IV процессор с улучшенной технологией доступа к оперативной памяти, 1024 Мбайт оперативной памяти, 120 - гигабайтный - жесткий диск, видеокарта с графическим ускорителем, SVGA - монитор с частотой синхронизации 100-160 Гц. Программное обеспечение, использующееся для работы с виртуальной реальностью, достаточно хорошо проработано и весьма удобно для использования.

После некоторой тренировки человек, имеющий навыки работы с компьютером, вполне может научиться создавать свои объекты для виртуального мира.

Виртуальная реальность используется также в компьютерных сетях. При этом в одном виртуальном мире может одновременно, совершенно независимо друг от друга, находиться одновременно несколько человек. Возможности такой системы напрямую связаны с мощностью компьютера. Чем мощнее компьютер, тем большее число объектов и людей может одновременно находиться в виртуальном мире.

Погружающая виртуальная реальность. Основная проблема использования фронтальной виртуальной реальности заключается в том, что пользователь вынужден смотреть только на экран монитора и перемещаться по виртуальному миру, используя клавиатуру, мышь или другой манипулятор. Такая система может быть вполне удобна для одних целей, однако, если требуется полный обзор обстановки, реализм теряется.

Погружающая виртуальная реальность исправляет такие недостатки путем использования специального шлема, содержащего два миниатюрных стереоскопических экрана. При движении головой происходит смена изображения, создающая впечатление, что вы действительно перемещаетесь по виртуальному миру.

Тем не менее, существуют некоторые сложности, связанные с использованием виртуальной реальности. В настоящее время ведется работа по их устранению. Во-первых, пользователи могут страдать от так называемой «компьютерной болезни», возникающей из-за некоторой дезориентации человека после работы с виртуальной реальностью. Во-вторых, качество графики ниже, чем при использовании виртуальной реальности. Текущий стандарт - около 350 линий на кадр, хотя британским воздушно-космическим комитетом разработаны новые технологии, основанные на волоконной оптике, которая позволяет улучшить качество до 1000 линии на квадрат, еще одна сложность, связанная с тем, что пользователь не может видеть свои руки или предмет, который использует. Для устранения этого недостатка в шлем монтируется небольшая видеокамера, позволяющая помещать в виртуальный мир реальные объекты, находящиеся перед ним и, наконец, по сравнению с фронтальной, система погружающей реальности работает медленнее.

Несмотря на некоторые недостатки, погружающая виртуальная реальность нашла достаточно широкое применение.

Система «виртуальной реальности» успешно используется в профессиональной подготовке специалистов различных областей. Она открывает новые методические возможности в процессе формирования умений и навыков в сфере прогнозирования экономических процессов, проектирования объектов, моделировании явлений и событий как окружающей действительности, так и тех, которые в реальности не воспроизводимы.

Основными трудностями внедрения технологии «виртуальная реальность» является сложность и высокая стоимость инструментальных программных средств для создания программных продуктов, а также необходимость использования дополнительного дорогостоящего оборудования.

Технология мультимедиа - активно развивающаяся современная компьютерная информационная технология, позволяющая объединять в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию (мультипликацию), совокупность аппаратных и программных средств, которые обеспечивают восприятие человеком информации одновременно несколькими органами чувств. В результате обеспечивается такое представление информации, при котором человек воспринимает ее сразу несколькими органами чувств параллельно, а не последовательно, как это делается при обычной работе с текстом на экране монитора. И именно этот переход к параллельной передаче аудио - и визуальной информации в сочетании с использованием ее больших объемов, быстрого доступа и интерактивными возможностями работы с нею, предопределил качественно новые возможности повышения эффективности обучения.

Использование технологии мультимедиа в учебном процессе позволяет повысить эффективность обучения за счет стимуляции наибольшего количества ощущений у обучаемого; использования разнообразных форм работы обучаемых с компьютером; способствует формированию у обучаемых навыков, которые в других учебных компьютерных средах сформировать в принципе невозможно.

Отличительной особенностью мультимедиа-технологий является возможность хранения в памяти компьютеров больших объемов разнородной информации (текст, графика, цветные изображения, звук, человеческий голос, музыка, анимация, видеоклипы). Данное обстоятельство способствует созданию прикладных авторских мультимедиа-систем, предназначенных для информационной поддержки различных форм учебной деятельности.

Обучающие мультимедиа-системы позволяют пользователям, работая с базой данных, манипулировать информацией, селектировать представленную информацию по разным параметрам, выбирать необходимую линию развития рассматриваемого сюжета (текст, видеосюжет, графика, анимация, управление работой различных устройств, лабораторных стендов и т.д.). система обеспечивает возможность использовать коммуникации между обучаемым и преподавателем (off-line), реализовать широкий спектр обучающих воздействий, компьютерное управление и т.д.

Государственным комитетом Российской Федерации по высшему образованию в 1994 году были разработаны концепции и программы реализации в области образования отдельных информационных технологий, признанных на государственном уровне важнейшими в процессе информатизации высшего образования. Одной из таких технологий является технология мультимедиа, для выработки единой стратегии использования которой в системе высшего образования была разработана межвузовская научно-техническая программа «Мультимедиа технология», принятая в 1992 году Госкомвузом РФ. Для успешной реализации этой и последующих программ внедрения мультимедиа технологии в образование, освоения и развития технологий мультимедиа для нужд образования в институте информатизации образования (ИНИНФО) при Министерстве образования РФ организован отдел «Синтез информационных сред», создан центр «Мультимедиа в образовании» при психологическом институте РАО. Таким образом, необходимость внедрения технологии мультимедиа в образование была признана на государственном уровне.

Одним из первых инструментальных средств создания технологии мультимедиа явилась гипертекстовая технология, которая обеспечивает работу с текстовой информацией, изображением, звуком, речью.

Для анализа современного использования технологии мультимедиа в образовании необходимо заметить, что синтез различных видов информации с целью усиления воздействия на восприятие информации человеком использовался и до появления компьютера. Это проявлялось в древние времена в танцах и песнях шаманов, сопровождаемых мощными зрительными эффектами, церковных песнопениях, рельефных иконах. Идеи «многосредия» широко использовались в балете и театре - литературное содержание, действие, мимика и жесты, музыка, различные световые и звуковые эффекты. Русский композитор Скрябин создавал симфонию «Прометей» не только для оркестра, пианино и хора, но и для специального цветового органа, для синтеза музыки и цвета. В современном мире носителем возможностей мультимедиа можно назвать телевидение: в фильмах может присутствовать как изображение и звуковое сопровождение, так и субтитры на разных языках, звуковой перевод, титры, информационные бегущие строки и прозрачные поля.

Таким образом, можно утверждать, что объединение нескольких видов информации как результат творческого осмысления опыта целенаправленного воздействия на личность, исследований психологических и физиологических особенностей восприятия человеком различной информации, событий, произведений искусства берет свое начало в музыке, живописи, литературе, искусстве.

Появлению сети мультимедиа способствовал технический прогресс: возросла оперативная и внешняя память ЭВМ, увеличилось качество аудио-видеотехники, появились лазерные компакт-диски и др. Были разработаны звуковые платы, платы мультимедиа. К компакт-дискам было подсоединено постоянное запоминающее устройство (CD).

Первый всплеск интереса к применению мультимедиа технологии пришелся на конец 80-х гг. На основе служебной инвентарной базы данных из фондов Национальной художественной галереи был создан мультимедийный продукт с использованием в нем всех возможных сред: изображений, звука, анимации, гипертекстовой технологии. Этот продукт аккумулировал в себе три основных принципа мультимедиа:

- представление информации с помощью комбинации множества воспринимаемых человеком сред;

- наличие нескольких сюжетных линий в содержании продукта (в том числе выстраиваемых самим пользователем на основе свободного поиска в рамках предложенной в содержании продукта информации);

- художественный дизайн интерфейса и средств навигации.

Современные мультимедиа-технологии позволяют хранить на одном носителе (компакт-диске) до 20 томов авторского текста, около 2000 и более высококачественных изображений, более 100 минут видеозаписи и до 7 часов звука. Пользователь может увеличивать изображение на экране, выделяя наиболее интересные фрагменты, а также использовать различные программные средства для его обработки. В сопровождающем изображение текстовом или другом визуальном материале можно определить специальные гипертекстовые ссылки. Соответствующему статичному или динамичному визуальному ряду можно организовать непрерывное аудио - и видеосопровождение с использованием функции «стоп-кадра», покадрового «пролистывания» видеозаписи и др. В содержание диска также могут входить базы данных, содержащие набор структурированных сведений по данной тематике. При анализе образов можно использовать специальные методики обработки анимации (например, рассказ о композиции картины сопровождается графической анимационной демонстрацией геометрических построений ее композиции) и т.д. Пользователь мультимедийного продукта получает возможность автоматического просмотра всего содержания продукта (слайд-шоп), а также создания анимированного и озвученного «путеводителя-гида» по продукту (говорящего и показывающего инструкции пользователя). Для обработки и анализа информации из мультимедийного приложения могут быть использованы внешние текстовые, графические и звуковые редакторы.

В сфере образования можно выделить две цели применения мультимедийных продуктов: образовательную и научно-исследовательскую.

Применение мультимедиа продуктов для образовательной цели осуществляется по двум направлениям:

Использование готовых продуктов при чтении курсов по той или иной дисциплине.

В настоящее время существуют видео энциклопедии по многим школьным предметам, музеям, городам, маршрутам путешествий. Созданы игровые ситуационные тренажеры, что сокращает время обучения. Тем самым игровой процесс сливается с обучением, в результате чего обучаемый реализует творческое самовыражение. Создаются базы знаний, в которых сконструированы «живые» миры. Значительный интерес представляют электронные мультимедиа учебники, создаваемые по многим предметам. Электронный учебник - принципиально новый тип учебного материала. Его назначение - предоставлять большие возможности обучаемому по составу знаний, выработке навыков организации индивидуального процесса обучения. Электронный мультимедиа учебник может быть дополнением к классическому учебнику, стать альтернативой печатному учебнику. «В отличие от обычного (бумажного) учебника, - считает В.Л. Иванов, -электронный учебник может и должен обладать несколько большим «интеллектом», поскольку компьютер способен имитировать некоторые аспекты деятельности преподавателя (подсказывать в нужном месте, в нужное время, дотошно выяснять уровень знаний и т.п.)

По схеме изложения материала можно выделить следующие типы электронного учебника:

- текстовый учебник;

- гипертекстовый учебник (изложение в виде «дерева»);

- справочный учебник (изложение материала в виде справочника со свободным входом в любую часть материала);

- игровой (изложение материала в виде деловой игры).

Учебный материал может иметь вид статический (меняющийся под воздействием команд обучаемого) и динамический (меняющийся под воздействием программного построения), одноцветный и многоцветный, без звуковой поддержки и со звуковой поддержкой. Современный мультимедиа учебник - это цветное динамическое изображение, поддерживаемое звуком, включающее видеоизображение, мультипликационные сюжеты. Вместе с тем его главное отличие от обычного учебника, как считает О.В. Зимина, заключается в том, что «электронный учебник должен максимально облегчить понимание и запоминание (причем активное, а не пассивное) наиболее существенных понятий, утверждений и примеров, вовлекая в процесс обучения иные, нежели обычный учебник, возможности человеческого мозга, в частности, слуховую и эмоциональную память, а также используя компьютерные объяснения».

По характеру взаимодействия обучаемого и компьютера можно выделить учебники:

- информационные (изложение в классическом учебном виде);

- «вопрос - ответ» (изложение с акцентированием на конкретные вопросы, проблемы и задачи);

- информационно-контролирующие (чередование учебного материала и проверяющих вопросов);

- с обратной информационной связью (интерактивный учебник, предусматривающий постоянную оценку знаний обучаемого и выдачу рекомендаций по дальнейшему «движению» по материалу учебника);

- с пороговыми уровнями контроля (переход к очередной части материала только после положительного преодоления контрольных вопросов).

По итогам ответов обучаемого может вычисляться итоговая оценка уровня знаний, даваться рекомендации по порядку освоения материала на следующих стадиях, разъясняться ошибочные ответы.

При разработке электронного учебника по педагогике и психологии, учитывая гуманитарный характер этих дисциплин, следует принять во внимание рекомендации, данные В.Л. Ивановым один и тот же содержательный материал должен быть представлен в трех видах:

1) изложение в виде текста, рисунков, таблиц, графиков и т.п. (т.е. в обычном «книжном» виде, хотя здесь могут присутствовать и элементы, не свойственные бумажным учебникам, такие, как анимация, видеовставки, звуковые фрагменты, возможность поиска информации по фрагменту текста);

2) схемокурс - сокращенное графическо-текстовое представление содержания учебника, помогающее понять структуру учебного материала, идеи, заложенные в нем, и сопоставляющее отдельные фрагменты содержания учебника с некими графическими образами, способствующими ассоциативному запоминанию;

3) тестовая система самопроверки (самоконтроля) - содержание учебного материала в виде вопросов и ответов, предоставляемое слушателю специальной интерактивной системой. Тестовая система самопроверки изначально несет в себе черты соревновательности (с компьютером), игры и поэтому может оказаться для учащегося наиболее интересной частью учебника

В качестве структурных элементов учебника выделяют: обложку; титульный экран; оглавление; аннотацию; полное изложение учебного материала (включая схемы, таблицы, иллюстрации, графики); краткое изложение учебного материала (возможно, в виде схемокурса); по возможности дополнительную литературу (не только список, но и тексты); систему самопроверки знаний; систему рубежного контроля; функцию поиска текстовых фрагментов; список авторов; словарь терминов; справочную систему по работе с управляющими элементами учебника; систему управления работой с учебником. Учебник может иметь:

1) функцию закладки;

2) функцию блокнота.

Первым этапом в процессе создания электронного учебника является аналитический этап, включающий в себя разработку общего замысла учебника, построение информационной модели изучаемой дисциплины (раздела дисциплины, темы), формулировку основных дидактических задач и целей обучения, предварительное определение общего содержательного наполнения.

Определение «образа» контингента обучающихся, разработка сверхзадачи учебника, выбор определяющей стратегической линии обучения (выбор проникающей и (или) основной педагогической технологии, методов и средств обучения) осуществляются на стратегическом этапе.

Стратегический этап проектирования электронного учебника переходит в неразрывно связанный с ним тактический этап, включающий в себя разработку композиции и общего плана построения электронного учебника.

Реализация тактического этапа заканчивается разработкой детального сценария электронного учебника. На этом стадия теоретического проектирования электронного учебника заканчивается и плавно переходит в стадию практической реализации замысла.

Технолого-конструкционный этап создания электронного учебника включает в себя формирование авторского коллектива создателей учебника, непосредственную реализацию замысла в виде программного продукта, его отладку и внесение корректирующих уточнений.

Внедренческий этап предусматривает апробацию готового программного продукта. По итогам проведения контрольно - диагностического этапа можно сделать не только заключение о качестве программного продукта, но и дать общую оценку электронному учебнику с позиций его соответствия функциональным требованиям.

В качестве завершающего этапа можно рассматривать прогностический этап, предусматривающий анализ обратной связи: «пользователь - авторский коллектив», совершенствование электронного учебника с учетом замечаний и пожеланий пользователей, перенос нового видения проблем создания электронного учебника на решение следующей дидактической задачи.

Всю совокупность методов преподавания и обучения на базе современных компьютерных и телекоммуникационных технологий можно условно разбить на четыре группы по типу коммуникации между обучаемыми и преподавателем:

- методы самообучения;

- педагогические методы «один - одному»;

- преподавание «один - многим»;

- обучение на базе коммуникации «многие - многим».

Основой содержания образования является организация и структурирование постоянно растущей и обновляющейся учебной информацией, заданий, упражнений и т.п. Эти задачи могут решить компьютерные образовательные технологии.

В связи с применением современных компьютерных и телекоммуникационных технологий в сфере образования происходят существенные изменения и в преподавательской деятельности, меняются место и роль преподавателя в учебном процессе, его основные функции. В качестве первостепенных можно отметить следующие изменения:

- усложнение деятельности по разработке курсов;

- необходимость специальных навыков и приемов разработки учебных курсов;

- усиление требований к качеству учебных материалов;

- возрастание роли обучаемого в учебном процессе;

- усиление функции поддержки студента;

- возможность обратной связи преподавателя с каждым обучающимся.

Таким образом, особенность современного педагогического процесса состоит в том, что в отличие от традиционного образования, где центральной фигурой является преподаватель, центр тяжести при использовании новых информационных технологий постепенно переносится на обучающегося, студента, который активно строит свой учебный процесс, выбирая определенную траекторию в развитой образовательной среде. Важная функция преподавателя - поддержать обучающегося в его деятельности: способствовать его успешному продвижению в море учебной информации, облегчить решение возникающих проблем, помочь освоить большую и разнообразную информацию.

 

АВТОР: Харченко Г.И.