Особенности и проблемы использования электронных образовательных ресурсов электронные учебные материалы. Курсовая работа: Электронные образовательные ресурсы Проблемы разработки и использования электронных образовательных ресурсов

Проблемы использования и разработки электронных образовательных ресурсов по информатике

Компетентность педагога связана со знаниями о границах применимости компьютерной техники и приоритете ценности человеческой жизни, здоровья и духовного развития личности; роли информатики и информационных технологий в развитии современной цивилизации; информационной инфраструктуре общества, юридических, этических и моральных нормах работы в информационной среде; информационной безопасности общества и личности и необходимости самоограничения человека и общества, живущего в условиях избытка информации и глобальной технологизации общества; о достоинствах и недостатках, диагностике и прогнозировании процесса информатизации общества и жизнедеятельности человека, тенденций его развития.

Этот компонент информационной культуры в личностном аспекте проявляется в рефлексии качества и результатов своей информационной деятельности; ответственности за применение приобретенных знаний, умений и навыков информационной деятельности с пользой для других и общества в интересах личностной самореализации; в опыте нравственной саморегуляции поведения в условиях информационных взаимодействий; в выработке собственного взгляда на дальнейшую перспективу развития информационных технологий. Личностью осознаете представление о невозможности и негуманности решения определенных типов проблем с использованием компьютера, критически оцениваются различные проявления насилия, безнравственности, безвкусицы в «массовой» компьютерной культуре и индустрии.

Пересечение областей информационной культуры и профессиональной культуры педагога выражается в профессиональной этике, эргономической, правовой культуре, а включение информационной культуры в общую культуру реализуется в культуре мышления, поведения, общения, эстетической культуре. Не случайно культура порой рассматривается как именно информационное явление. Об этом же свидетельствует и анализ основных функций культуры в обществе: ценностности ориентирующей, познавательной, социализирующей, коммуникативной, практически-преобразовательной.

Методы традиционной образовательной системы получают благодаря возможностям коммуникационных технологий новое развитие. Так, лекции, содержащие материал, восприятие которого не требует дополнительных дискуссий, могут быть подготовлены в электронном виде, выставлены в локальной сети, в Интернете или в электронной конференции. Конспекты лекций могут дополняться подборками статей, дополнительными материалами, адресованными конкретным студентам. Индивидуальное обучение как таковое реализуется в основном посредством таких технологий, как ICQ,электронная почта, обеспечивающих общение студента с преподавателем в приватной форме.

Технологии чатов, видео- и электронных конференций позволяют проводить как оперативные коллективные обсуждения, дискуссии, так и протяженные по времени виртуальные семинары. В последнем случае порядок работы обусловливается асинхронностью образовательной среды: участники электронного семинара готовят сообщения, которые отправляются по электронной почте для рассмотрения всей группой; далее следует направляемое преподавателем их обсуждение, по завершении которого участники группы подводят итоги, опять-таки представляемые всей группе.

Наиболее разработанным направлением информатизации образования является применение электронного образовательного ресурса непосредственно в учебном процессе.

Принципиальная возможность и педагогическая обоснованность этого были исследованы еще в шестидесятые годы. С тех пор сформулированы важные концептуальные положения, определяющие роль и место компьютера в системе других средств обучения, его разнообразные педагогические возможности по индивидуализации и дифференциации обучения, интенсификации учебного процесса, активизации учебной деятельности учащихся, их творческой самореализации и т.д.

Экспоненциальный характер развития информационных технологий, широкая экспансия их во все сферы деятельности человека и общества определяют актуальность исследования проблем проектирования и применения электронных ресурсов в системах образования различного уровня и профиля. На современном этапе заметно активизировались работы в направлении информатизации процессов обучения, личностного развития учащихся и воспитания, информатизации научных исследований, информатизации управления педагогическими системами и т.д.

Необходимо отметить, что в современных педагогических исследованиях использование понятия «электронный образовательный ресурс» осложняется большим разнообразием подходов и неопределенностью используемой в этой области терминологии (разные авторы обычно рассматривают технологии только в отдельно взятом направлении, чаще всего только в учебном процессе). Понятие электронного ресурса трактуется от программных средств учебного назначения (ПСУН) через педагогические программные средства (ППС) до информационно-коммуникационных технологий (ИКТ).

Электронным образовательным ресурсом будем называть конкретный материальный продукт, реализующий ИКТ, который состоит, например, из дискет, компакт-дисков, методического обеспечения и т.д. В электронном ресурсе должны быть учтены основные принципы дидактического, технического, организационного, эргономического, эстетического характера. Сгруппируем их в три основные группы: дидактические, организационные и технические требования.

Выделим основные дидактические требования к созданию и применению электронного ресурса с учетом концепции личностно-ориентированного образования:

педагогическая целесообразность использования информационного ресурса в образовании;

научность содержания ресурса, предъявление научно-достоверных сведений, объективных научных фактов, теорий, законов;

доступность предъявляемого учебного ресурса средствами ИКТ данному контингенту обучаемых, соответствие ранее приобретенному опыту в целях предотвращения интеллектуальных и физических перегрузок обучаемого;

повышение информационной емкости обучения за счет использования альтернативных источников, уплотнения и структурирования учебной информации, перевода ее в активно функционирующий ресурс;

осуществление индивидуализации обучения в условиях коллективного обучения (возможность выбора индивидуального маршрута, темпа, уровня сложности, режима работы, ориентированных на индивидуальные психофизиологические, интеллектуальные, мотивационные особенности обучаемого); сочетание групповых и индивидуальных форм обучения в зависимости от его задач, содержания и методов;

развитие коммуникативных способностей обучаемого в результате осуществления совместной учебной, исследовательской, научной деятельности.

Выделим основные организационные требования к созданию и применению электронного образовательного ресурса:

соответствие содержания и информационной упорядоченности учебного материала образовательным стандартам, учебным планам и программам образовательного учреждения;

обеспечение комплексности и многофункциональности использования ИКТ как в обучении (на разного рода занятиях – лекциях, лабораторных и практических работах, в самоподготовке, в научно-исследовательской, внеклассной работе), так и в управлении образованием;

адаптивность электронного образовательного ресурса, возможность внесения в него изменений и дополнений в зависимости от учебной программы и особенностей конкретного учебного заведения, целей педагогов и управленцев в образовании;

обеспечение эстетического восприятия и оформления ресурса, устанавливающих соответствие функциональному назначению, упорядоченности и выразительности их визуальных и звуковых элементов;

разработка собственных методических рекомендаций педагога и творческая адаптация готовой документации для использования в ИКТ;

реальное сокращение затрат времени на организацию учебно-воспитательного процесса педагогом, в полной мере владеющим информационной культурой своего труда.

В качестве основных технических требований к созданию и применению электронного образовательного ресурса выступают:

обеспечение устойчивой, без сбоев работы;

защита от несанкционированных действий как непосредственного пользователя ресурса, так и внешнего воздействий из сети;

высокая скорость обработки информации и выполнений всех процедур при работе с ресурсом в целях устранения негативных ощущений у пользователей, связанных с долгой загрузкой очередного фрагмента или ожиданием реакции компьютера на действия пользователя;

возможности сетевых способов работы с ресурсом;

простота инсталляции ресурса в компьютерную систему;

соответствие основы ресурса современным операционным системам.

Педагог должен понимать, что успешность результатов обучения напрямую зависит от возможности выбора обучаемыми типа образовательной среды, как на стадии ознакомления, так и на стадии обдумывания нового материала. Например, изучение предпочтений обучаемых и результатов их работы с электронными ресурсами показывает, что для обучаемых с выраженным вербальным типом для изучения даже динамических процессов предпочтительны статические изображения, сопровождаемые текстовым описанием. В то же время обучаемые с преобладанием образного типа мышления получат более адекватный материал при использовании анимированных иллюстраций, но только в том случае, если они имеют достаточную предварительную подготовку.

Процесс нарастания интеграции электронных образовательных ресурсов в обучение вызывает необходимость совершенствования традиционного учебного класса на основе сетевых технологий. Учебный класс нового образца позволит преподавателю со своего рабочего места непосредственно на мониторе учащегося контролировать и координировать учебный процесс – получать доступ со своей клавиатуры на компьютер ученика, обмениваться с ним визуальной информацией, копировать изображение со своего монитора на мониторы обучаемых и обратно, осуществлять аудиосвязь с конкретным учеником, использовать проектор, демонстрирующий изображение с преподавательского компьютера или компьютера учащегося на доску.

Дидактические требования к электронным ресурсам как к средству ИКТ заключаются в следующем:

Способность обеспечить более высокий уровень реализации та ких традиционных требований, как научность обучения, доступность обучения, проблемность обучения, нагляд ность обучения, активность и сознательность учащихся в процессе обучения, систематичность и последовательность обучения, прочность усвоения знаний, единство образова тельных, развивающих и воспитательных функций обуче ния.

Электронные ресурсы должны обеспечивать выпол нение требований индивидуальности, интерактивности и адаптивности обучения.

Системность и структурно-функциональная связан ность представления учебного материала в электронном ресурсе .

Обеспечение полноты (целостности) и непрерывно сти дидактического цикла обучения.

В проектировании электронных образовательных ресурсов можно выделить следующие основные направления деятельности: идентификацию проблемы, концептуализацию, формализацию, реализацию и тестирование.

Идентификация включает определение ролей участников процесса, характеристик решаемых задач, целей и использующихся ресурсов. На этом этапе определяется состав рабочей группы, при необходимости решаются вопросы дополнительной подготовки: для педагогов – в области информационных технологий, для программистов – по вопросам, связанным с особенностями представления дидактических материалов конкретной предметной области.

Концептуализация предполагает определение содержания, целей и задач изучения учебной дисциплины, что фиксирует концептуальную основу базы знаний. Педагог определяет, какие виды информации будут представлены в ресурсе (тексты, графика, анимация, звуковые и видеофрагменты), какие связи должны будут устанавливаться между его составляющими. Например, какое звуковое сопровождение наиболее предпочтительно при проверке знаний, а какие материалы должны быть представлены в виде статичных графиков с текстовым комментарием и анимационными роликами и т.д.

Формализация предполагает анализ дидактических задач, которые должны решаться путем использования электронного ресурса, поиск и формализацию возможных методов их решения на основе модели процесса обучения и характеристик имеющихся данных и технологий, лежащих в основе ресурса. На этом этапе изучаются возможные сценарии предъявления обучаемым дидактических материалов, принципы оценивания и обратной связи, а затем строятся алгоритмы, по которым будет проходить взаимодействие обучаемых с электронным ресурсом.

Реализация проекта подразумевает перевод формализованных методов решения дидактических задач в окончательную схему – сценарий действий автоматизированной обучающей системы, использующей централизованный электронный ресурс.

На этапе тестирования обучаемым предлагаются такие задачи, которые с наибольшей вероятностью подвергнут испытанию работоспособность ресурса и позволят выявить его возможные слабости. Наиболее важно проверить сценарии, заложенные в АОС, доказав или опровергнув эффективность используемых ресурсов.

В последние годы были разработаны и получили определенную популярность различные программные комплексы, расширяющие возможности, предоставляемые технологией HTML . Их отличительной особенностью является легкость в освоении, что дает возможность непосредственно педагогам создавать профессиональные гипертекстовые учебные средства.

Помимо программ из популярного пакета Microsoft Office (Word, Excel, Access,FrontPage), позволяющих легко трансформировать разнообразные документы в гипертекстовые, имеются средства, специально предназначенные для создания электронных книг с удобной системой навигации и поиска информации.

Корпорация Microsoft активно внедряет идею перехода к встроенным справочным системам для своей продукции на основе программы просмотра гипертекстовых документов Microsoft Internet Explorer – системы Microsoft HTML Help . Язык HTML,постепенно приобретающий статус универсального языка обработки информации, обеспечивает широкие возможности по внедрению единой идеологии. Этот подход пригоден не только для справочной системы какого-либо программного продукта, но и для создания всевозможных электронных учебных пособий или просто хорошо структурированных больших документов со стандартной, привычной для пользователейWindows, системой навигации и поиска. Эти соображения и служат предпосылкой к широкому использованию системы Microsoft HTML Help на базе свободно распространяемого инструментального средства Microsoft HTML Help Workshop для разработки различных электронных учебников силами самих педагогов.

В решении многих вопросов создания пространственно распределенной образовательной системы могут играть самую активную роль и педагоги, и обучаемые. В качестве приоритетных направлений формирования и развития комплекса информационной поддержки виртуального учебного центра на базе образовательного web-сервера можно определить два основных.

Первое направление – это проектирование информационно-административного web-сайта, размещенного на сервере учебного заведения и обеспечивающего информационную поддержку административной, учебно-методической, научно-исследовательской деятельности виртуального учебного центра. Подобные сайты играют самостоятельную роль, они не могут быть заменены официальными web-страницами,поскольку сама их структура должна определяться характером деятельности виртуального учебного центра. Это может быть и дистанционное обучение, и выполнение творческих проектов, и проведение сетевых олимпиад.

Суть второго направления состоит в подготовке различных электронных учебных материалов для содержательного наполнения образовательного сервера, своеобразных «кирпичиков», из которых и будет слагаться единая информационная образовательная среда России. Главная роль в этом деле, конечно, принадлежит педагогам, но и для обучаемых здесь открывается широкое поле деятельности.

Это может быть, например, подготовка web-страниц, содержащих обзорные материалы и аннотированные каталоги со списками наиболее ценных источников информации (ссылок Интернет) по той или иной дисциплине, формирование баз данных в моделирующих программах и т. п. Использование гипертекстовой технологии позволит легко изменять и расширять всю систему, постоянно совершенствуя возможности работы с информацией и для педагогов, и для обучаемых

Российский рынок электронного контента, с одной стороны, еще очень молод и не располагает достаточным потенциалом для удовлетворения запросов крупных корпораций. Тем не менее, присутствие в этой весьма специализированной нише нескольких компаний создает все условия для здоровой конкуренции и создания высококачественного продукта. С другой стороны, ситуацию на рынке характеризует некая степень неопределенности, так как в данном сегменте бизнеса отсутствует явный лидер. Компании можно пересчитать по пальцам: «Новый Диск», CSSeTrain, WebSoft. Их объединяет одно – все предлагают электронные курсы собственного производства. В первую очередь, эти курсы рассчитаны на сферу корпоративного обучения и управления знаниями сотрудников в области бизнеса и информационных технологий.

На сегодняшний день можно предложить множество вариантов разработки учебных курсов. Для нас наиболее приемлем следующий ниже вариант.

Структура электронного учебного пособия:

– блок учебного материала;

– блок внутреннего контроля или самообразования;

– блок самообразования;

– блок внешнего контроля.

Вышеуказанные блоки взаимосвязаны между собой следующим образом. Пособие разбито на модули, содержащие разделы, каждый раздел обязательно содержит теоретические сведения и блок самоконтроля. Также в электронное учебное пособие входят блок самообразования, информационный блок и блок внешнего контроля.

Предложенная структура пособия определяется тем, что в основном электронные учебники используются для организации самостоятельной работы студентов и должны четко определять, какие именно разделы и в какой последовательности должны быть изучены, как разделы взаимосвязаны между собой.

Подготовленный предметный материал должен отвечать следующим требованиям.

Требования к блоку учебного материала:

– четкая структуризация предметного материала. Весь учебный материал должен быть четко структурирован по модулям, определен порядок изучения модулей и их взаимосвязь. Каждый модуль должен быть разбит на разделы, темы и т.д. Глубина структуризации определяется сложностью предметного материала;

– компактность представленного материала. Содержание каждого раздела или темы должно быть кратким, ясным, содержать основные моменты;

– между элементами материала должны быть выделены внутренние (например, словарь терминов) и внешние (например, на моделирующую программу или программу-тренажер) ссылки;

– наличие иллюстративного материала (поясняющие схемы, рисунки, видео, аудио вставки).

Требования к блоку самоконтроля:

блок самоконтроля должен включать:

– вопросы и упражнения для самоконтроля;

– тесты для самоконтроля;

– пояснения и подсказки и ссылки на соответствующий раздел/тему при неправильном выполнении промежуточных тестов.

По окончании каждого модуля (или) раздела должны размещаться элементы самоконтроля: вопросы, упражнения, тесты. Особенность этого блока состоит в том, что правильные ответы к упражнениям и тестам для самоконтроля как бы "зашиты" в самом учебнике, что позволяет студенту узнать свою оценку непосредственно после прохождения теста или решения задачи. Желательно, чтобы упражнения также содержали подробное описание решения.

Требования к блоку самообразования:

Использование электронного учебного пособия, в основном, для организации самостоятельной работы студентов, накладывает серьезные требования к блоку самообразования. В учебнике должны присутствовать элементы этого блока:

– перечень литературы. Желательно, чтобы он был сгруппирован по разделам/темам;

– вопросы и темы для самостоятельно изучения;

– дополнительные сведения (исторические факты, биографии, видео, аудио-вставки);

– хрестоматия по курсу (выдержки из классических произведений, исторических источников, документов, стандартов сгруппированные по разделам программы);

– словарь основных терминов.

Требования к блоку внешнего контроля:

В зависимости от видов учебной деятельности и форм итогового контроля в этот блок необходимо включить:

– при наличии в учебной программе дисциплины, курсовой работы, курсового проекта или лабораторных работ в электронном учебном пособии должны быть представлены - методики расчета, образцы выполнения и оформления соответствующей работы.

– по итоговому контролю (зачет/экзамен) в электронном учебном пособии должны быть приведены вопросы к зачету (экзамену), ссылки на литературные источники, которые могут быть использованы при подготовке того или иного вопроса;

– контрольные измерительные материалы итогового тестирования (тесты).

Требования по объему предметного материала и количеству тестовых заданий:

В качестве показателя, характеризующего учебную дисциплину, можно принять общее количество часов, отводимых ее изучение. Если указанное число обозначить как Х, то можно ввести следующие требования к объему:

а) объем основного текста, который будет размещен в электронном учебнике,
не должен превышать 2Х страниц, где требования к одной странице следующие:

– формат листа – А4

– размеры полей страницы – 2см;

– отступ – 1,25 см

– размер шрифта – 14 пт;

– междустрочный интервал – одинарный;

б) число вопросов и заданий для самоконтроля должно быть не менее 10 на
каждую тему;

в) количество тестовых заданий для самоконтроля – не менее 10 на каждый
модуль / раздел;

г) каждая тема должна быть отражена в итоговом тесте не менее 10 тестовыми
заданиями, при этом общее число итоговых тестовых заданий по дисциплине должно
быть не менее Х.

И несколько слов о программно-технологических комплексах фирмы Apple.

Данные продукты представляют собой абсолютно иное решение многих задач. Компьютеры Apple являясь высокотехнологическими продуктами выполнены в виде моноблоков, т. е монитор и системный блок являются одним целым. В состав программного обеспечения входит операционная система Mac OS X 10.5 Leopard. В состав системы на уровне стандартного программного обеспечения входят комплекты для создания музыки, рисования, работы в интернете. Однако у моноблоков имеется проблема в другом: программы, созданные для Windows он не принимает. Это такие программы, которые являются на сегодняшний день привычными и работа без них становится просто невозможной. А именно пакет Microsoft Office. Выпускаемые производителем пакеты являются узко англоязычными, поэтому применение их в образовательном процессе является проблематичным.

С другой стороны компьютеры Apple имеет весь инструментарий для их быстрого развертывания на любом рабочем месте: беспроводная локальная сеть, моноблок, программное обеспечение. С этой точки зрения компьютеры Apple являются довольно выигрышным вариантом для реализации различных мобильных классов, мастерских или других целей.

Библиографический список

Агапонов С.В. и др. Средства дистанционного обучения. Методика, технология, инструментарий / Под ред. З.О. Джалиашвили. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

Дистанционное обучение: Учеб. пособие / Под ред. Е.С. Полат. – М.: ВЛАДОС, 1998.

Тиффин Дж., Раджасингам Л. Что такое виртуальное обучение. Образование в информационном обществе. – М.:Информатика и образование, 1999.

Полат Е.С. Новые педагогические технологии. – М:, Мир, 1997.

Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Академия, 2003.

Персианов В.В. Информационные и коммуникационные технологии в образовании: Образовательный сайт. – Тула:

Сервер ТГПУ ( tspu.tula.ru), 2008.

Сайт:

Оригинал публикации:

Проблемы использования и разработки электронных образовательных ресурсов по информатике

Методы традиционной образовательной системы получают благодаря возможностям коммуникационных технологий новое развитие. Так, лекции, содержащие материал, восприятие которого не требует дополнительных дискуссий, могут быть подготовлены в электронном виде, выставлены в локальной сети, в Интернете или в электронной конференции. Конспекты лекций могут дополняться подборками статей, дополнительными материалами, адресованными конкретным студентам. Индивидуальное обучение как таковое реализуется в основном посредством таких технологий, как ICQ, электронная почта, обеспечивающих общение студента с преподавателем в приватной форме.

Технологии чатов, видео — и электронных конференций позволяют проводить как оперативные коллективные обсуждения, дискуссии, так и протяженные по времени виртуальные семинары. В последнем случае порядок работы обусловливается асинхронностью образовательной среды: участники электронного семинара готовят сообщения, которые отправляются по электронной почте для рассмотрения всей группой; далее следует направляемое преподавателем их обсуждение, по завершении которого участники группы подводят итоги, опять-таки представляемые всей группе.

Электронным образовательным ресурсом Будем называть конкретный материальный продукт, реализующий ИКТ, который состоит, например, из дискет, компакт-дисков, методического обеспечения и т. д. В электронном ресурсе должны быть учтены основные принципы дидактического, технического, организационного, эргономического, эстетического характера. Сгруппируем их в три основные группы: дидактические, организационные и технические требования.

Выделим основные Дидактические Требования к созданию и применению электронного ресурса с учетом концепции личностно-ориентированного образования.

Введение.

Глава 1. Применение и сущность электронных образовательных ресурсов. Ошибка! Закладка не определена.

1.1.Определение, сущность, виды электронных образовательных ресурсов. Ошибка! Закладка не определена.

1.2. Структура электронных образовательных ресурсов на примере открытых образовательных модульных мультимедиа-систем (ОМС) 8

Глава 2. Применение электронных образовательных ресурсов. 16

2.1. Примеры электронных образовательных ресурсов. 16

2.2 Использование информационных технологий в учебном процессе. 22

Заключение. 28

Список литературы… Ошибка! Закладка не определена. 1

Введение

На сегодняшний день создание качественных и эффективных электронных образовательных ресурсов (ЭОР) является одной из главных задач в области информатизации образования в РФ. Если брать во внимание «эволюцию» электронных продуктов, то на смену текста графическим приходят высоко интерактивные, мультимедийно насыщенные электронные образовательные ресурсы. При этом необходимо обеспечить возможность их сетевого распространения.

Также особенно важно учитывать интерактивность и мультимедийную насыщенность электронных образовательных ресурсов, так как школьник в своем распоряжении имеет комплект полиграфических учебников, а копия этих учебников в электронном варианте вряд ли вызовет у него интерес. «Более того, обычная книга обладает массой преимуществ: не требует дополнительных технических средств воспроизведения, удобна в использовании в любом месте и в любое время, имеет, что немаловажно, 500 летнюю традицию применения». Но с каждым годом все проблематичнее становится производство традиционных бумажных учебников и учебных пособий, содержательный материал которых, зачастую, перестает быть актуальным еще до их попадания в учебные заведения. Одним из возможных выходов из сложившейся ситуации может являться разработка электронных средств обучения практически по всем дисциплинам и их публикация в мировых телекоммуникационных сетях или на информационных носителях, предоставляющих возможность несложного оперативного тиражирования, динамического изменения и дополнения содержания в соответствии с текущими изменениями в жизни общества, науке, культуре и пр.

Современный учебный процесс, протекающий в условиях информатизации и массовой коммуникации всех сфер общественной жизни, требует существенного расширения арсенала средств обучения. Поэтому президент РФ Дмитрий Медведев по итогам заседания Совета по развитию информационного общества от 8 июля 2010 года поручил обеспечить масштабное внедрение электронных образовательных ресурсов в учебный процесс .

Цель работы – исследование применения электронных образовательных ресурсов в школьном образовательном процессе

Объектом исследования является образовательный процесс в школе.

Предметом исследования является применение электронных образовательных ресурсов в образовательном процессе в школе

Задачи исследования :

1. Выявить определение, сущность, виды электронных образовательных ресурсов.

2. Описать структуру электронных образовательных ресурсов на примере открытых образовательных модульных мультимедиа-систем (ОМС).

3. Проанализировать примеры электронных образовательных ресурсов.

4. Проанализировать использование новых информационных технологий в учебном процессе.

Методы исследования – анализ педагогической литературы по проблеме ЭОР, анализ результатов Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе.

Глава 1. Применение и сущность электронных образовательных ресурсов

1.1.Определение, сущность, виды электронных образовательных ресурсов

Так что же называют Электронным образовательным ресурсом (ЭОР)?

ЭОР – совокупность средств программного, технического и организационного обеспечения, электронных изданий, размещаемая на машиночитаемых носителях и/или в сеть . Более простым языком, ЭОР это учебные материалы, для воспроизведения которых используются электронные устройства.

ЭОР можно разделить на три уровня:

Самые простые ЭОР – текстографические. Они отличаются от книг в основном формой предъявления текстов и иллюстраций: материал представляется на экране компьютера, а не на бумаге. Но его очень легко распечатать, т.е. перенести на бумагу .

ЭОР следующего уровня тоже текстографические, но имеют существенные отличия в навигации по тексту. Страницы книги мы читаем последовательно, осуществляя, таким образом, так называемую линейную навигацию. При этом довольно часто в учебном тексте встречаются термины или ссылки на другой раздел того же текста. В таких случаях книга не очень удобна: нужно разыскивать пояснения где-то в другом месте, листая множество страниц. В ЭОР же это можно сделать гораздо комфортнее: указать незнакомый термин и тут же получить его определение в небольшом дополнительном окне или мгновенно сменить содержимое экрана при указании так называемого ключевого слова (либо словосочетания). По существу ключевое словосочетание - аналог строки знакомого всем книжного оглавления, но строка эта не вынесена на отдельную страницу (оглавления), а внедрена в основной текст. В данном случае навигация по тексту является нелинейной (вы просматриваете фрагменты текста в произвольном порядке, определяемом логической связностью и собственным желанием) .

Третий уровень ЭОР –- это ресурсы, целиком состоящие из визуального или звукового фрагмента. Отличия от книги здесь очевидны: ни кино, ни анимация (мультфильм), ни звук в полиграфическом издании невозможны. Но, с другой стороны, стоит заметить, что такие ЭОР по существу не отличаются от аудио- и видео-продуктов, воспроизводимых на бытовом CD-плейере .

Наиболее существенные, принципиальные отличия от книги имеются у так называемых мультимедиа-ЭОР. Это самые мощные и интересные для образования продукты.

Используя образовательный ресурс Московского энергетического института, электронные образовательные ресурсы можно так же можно разделить на виды:

● электронный учебно-методический комплекс (ЭУМК), обеспечивающий поддержку всех видов занятий, предусмотренных программой дисциплины;

● электронный учебный модуль (ЭУМ), поддерживающий все виды занятий по разделу (теме) дисциплины;

● электронное учебное пособие;

● электронное методическое пособие;

● электронный задачник;

● средства поддержки практических занятий;

● компьютерные модели изучаемых процессов и объектов, выполненные с помощью MathCAD Calculation Server, Matlab Web Server и др.;

● лабораторный практикум, обеспечивающий удаленный доступ к реальному оборудованию;

● виртуальный лабораторный практикум;

● модули проверки знаний по разделам (темам дисциплины);

● атлас конструкций и деталей, включая трехмерную графику;

● средства обработки и визуализации результатов исследований;

● компьютерные тренажеры;

● базы данных учебного назначения;

● программные системы автоматизированного проектирования .

Так же в рамках “Федеральной целевой программы развития образования на 2006 -2010 годы” был запущен проект по созданию ЭОР нового поления – открытых образовательных модульных мультимедиа-систем (ОМС). По мнению организаторов проекта, ОМС, объединяющие достоинства интерактивного мультимедиа-контента и сетевой доступности, позволяющие неограниченно расширять содержание предметной области и модернизировать каждый модуль, предоставляют широкие возможности для качественных изменений учебного процесса.

Соглашаясь с мнением А.В. Осина считаем, что к основным преимуществам открытых образовательных модульных мультимедиа систем можно отнести: ● отсутствие содержательных и технических ограничений: полноценное использование новых педагогических инструментов (интерактива, мультимедиа, моделинга) сочетается с возможностью распространения в глобальных компьютерных сетях, в том числе узкополосных; ● Модифицируемость контента: возможность расширять имеющуюся структуру, т.е. дополнять содержимое ОМС новой информацией;●возможности построения авторского учебного курса преподавателем и создания индивидуальной образовательной траектории учащегося: благодаря наличию вариативов исполнения электронных учебных модулей в ОМС возможно выбрать их оптимальную с персональной точки зрения комбинацию для курса по предмету; ● неограниченный жизненный цикл системы: поскольку каждый учебный модуль автономен, а система открыта, ОМС является динамически расширяемым образовательным ресурсом, не требующим сколь-нибудь существенной переработки в целом при изменении содержательных или технических внешних условий .Дополнительно к положительным качествам ОМС можно отнести: ● возможность распространения на локальных носителях: избранные ЭУМ из совокупного контента ОМС вместе с программой реализатором легко переносятся на компакт диск; ● пользователь ОМС (преподаватель, учащийся) становится, по существу, соавтором учебного курса, для этого предоставляется две возможности: выбрать понравившийся вариатив того или иного ЭУМ, подготовленный профессиональными разработчиками, или сделать модуль своими руками для локального или всеобщего использования; ● ОМС допускает бесконечное расширение по осям: по мере получения новых знаний по предмету в систему легко включается новая тема, новые педагогические методики или прогресс компьютерных технологий и отражаются в новых вариативах ЭУМ; ● унификация архитектур и программных компонентов создает предпосылки развития контент индустрии электронных образовательных ресурсов .

Рассмотрим открытые образовательные модульные мультимедиа-системы (ОМС) подробнее.

1.2. Структура электронных образовательных ресурсов на примере открытых образовательных модульных мультимедиа-систем (ОМС)

Соглашаясь с мнением А. В. Осина, ОМС представляет собой электронный образовательный ресурс модульной архитектуры. Причем все модули являются автономными, содержательно и функционально полными образовательными ресурсами, предназначенными для решения определенных учебных задач. «В соответствии с общим сетевым принципом разделения программ и данных программа реализатор отделена от контентных модулей, которые включают только контентно зависимые программные компоненты - сценарий (script) и необходимые моделеры» .

Основным принципом организации данных в ОМС является разделение совокупного контента по предмету на автономные модули по тематическим элементам и компонентам учебного процесса (получение информации, практические занятия, контроль).

Информационный объем электронного учебного модуля (ЭУМ) составляет 1 -7 Мб, поэтому загрузка его через сеть в режиме offline не представляет принципиальных трудностей даже для современных низкопоточных компьютерных сетей.

А.В. Осин пишет, что любой ЭУМ может иметь аналог - вариатив по исполнению (технологическому, методическому, содержательному). Вариатив это - электронные учебные модули одинакового типа (И, П или К), посвященные одному и тому же тематическому элементу учебного курса по данному предмету .

«Вариативность модулей достигается за счет различного содержания (глубины, детальности представления информации, альтернативности научных взглядов), различных методик подачи, различных технологий реализации модулей».

А. В. Осин отличает Вариативы друг от друга по:

● глубине изложения материала (например, соотношением постулатов и объяснений/доказательств);

● методике (например, обусловленной иным набором предыдущих знаний);

● характеру учебной работы (например, решение задач или эксперимент, тест или контрольное упражнение на тренажере);

● технологии представления учебных материалов (например, текст или аудиовизуальный ряд);

● наличию специальных возможностей (например, для слабослышащих/слабовидящих);

● способам достижения учебной цели (например, вариантом доказательства теоремы Пифагора или иным содержанием лабораторной работы) .

Так как творческую мысль создателей ЭОР трудно ограничить, понятие вариативности можно расширять по самым разным признакам, однако нетрудно сформулировать всеобщий необходимый признак.

Общим необходимым условием, формализованным критерием, по которому два ЭУМ рассматриваются в качестве вариативов, является различие их контента, представленными в модуле учебными объектами и/или составляющими мультимедиа компонентами, не менее чем на 70%.

Электронный учебный модуль представляет собой вполне законченный мультимедиа продукт, решающий определенную учебную задачу.

Для того чтобы несколько модулей ОМС составили целостный электронный курс по предмету, они должны иметь унифицированную архитектуру и стандартизованные внутренние и внешние параметры.

«Элементы контента составляют учебные объекты на экране и в звуке. С точки зрения компьютерных технологий это набор файлов, каждый из которых содержит текст, графику, видео, анимацию» .

Сценарий (script) описывает компоновку компонентов в мультимедиа композицию, контентно зависимую часть пользовательского интерфейса, организацию интерактива и подключение моделеров. Сценарий реализуется на языках Java script и XML. Для повышения эффективности программирования и в целях унификации при разработке сценария используется специализированная технология RMT (rich multimedia technology) .

Моделеры исполняемые программы, которые моделируют объекты и процессы, являющиеся предметом изучения.

Метаданные для электронного учебного модуля включают все необходимые сведения на трех уровнях рассмотрения: как системы, как элементы более высокой системы и во взаимодействии с другими модулями.

Кроме электронных учебных модулей, содержащих образовательный контент по предмету, ОМС предусматривает еще так называемый «модуль методической поддержки» (ММП).

ММП задает последовательность ЭУМ, составляющих курс обучения по определенной траектории. ММП может также содержать файлы с методической информацией по курсу.

При анализе всего контента ОМС по предмету пользователь (преподаватель, учащийся) выбирает комфортные для него вариативы И, П, К модулей, т. е. создает индивидуальную траекторию в массиве совокупного контента. При этом должна быть определена последовательность изучения учебных тем и установлена методическая совместимость используемых ЭУМ. При нарушении этих правил может возникнуть ситуация, когда изучение очередного тематического элемента не обеспечено необходимыми исходными знаниями/умениями. Модуль методической поддержки предназначен для решения данной проблемы.Программные компоненты ОМС образуют функциональную среду, обеспечивающую хранение, поиск, выбор и воспроизведение ЭУМ.Функциональная среда ОМС состоит из двух частей - клиентской и серверной. Серверная часть в общих чертах обеспечивает выполнение следующих функций:● централизованное хранение ОМС по предметам в виде совокупности электронных учебных модулей;● разграничение прав доступа для получения или публикации ЭУМ;● поиск, выбор и выдача ЭУМ по запросу пользователя. Клиентская часть обеспечивает выполнение следующих функций:● получение информации о доступных ОМС и составляющих их ЭУМ;● доставка выбранных ЭУМ на клиентское рабочее место;● организация локального хранилища избранных ЭУМ;● воспроизведение ЭУМ на клиентском рабочем месте .Все ЭУМ всех предметных ОМС воспроизводятся одной программой реализатором. Такая унификация обеспечивает любому пользователю доступ и воспроизведение любых ЭУМ из состава ОМС по любому предмету, независимо от того, кем произведен и где хранится данный модуль. Кроме того, обеспечивается многократность использования ЭУМ (например, припостроении межпредметных курсов).Рис.1 Общая архитектура открытой образовательной модульной мультимедиа системы Серверная часть функциональной среды ОМС представляет собой набор хорошо известных интернет сервисов, так что в качестве хранилища совокупного контента ОМС может выступать любой интернет сайт или портал.Оригинальной является клиентская часть функциональной среды. Основным клиентским компонентом является программа-реализатор, воспроизводящая текущий (загруженный в память в данный момент) ЭУМ. Программа реализатор, дополненная средствами обращения к локальному хранилищу ЭУМ и унифицированным контентно независимым компонентом пользовательского интерфейса, составляет функционально полный плеер ЭУМ.Вторым компонентом клиентского программного обеспечения является органайзер, обеспечивающий доступ к источнику ЭУМ и структурированное (каталогизированное) хранение всех модулей, избранных пользователем, на его рабочем месте.В архитектуре ОМС предусмотрено два типа хранилищ ЭУМ:● Центральное хранилище (ЦХ) предназначено для регистрации, каталогизации, хранения ЭУМ, составляющих ОМС по различным предметам. Каждая предметная ОМС динамически расширяется за счет постоянного пополнения новыми ЭУМ. Центральное хранилище предоставляет средства поиска и пересылки ЭУМ на рабочее место пользователя.● Локальное хранилище (ЛХ) предназначено для хранения ЭУМ, избранных пользователем (группой пользователей), на локальном компьютере (сервере локальной сети). Структуризация, каталогизация, поиск ЭУМ в центральном и локальном хранилищах основаны на метаданных ЭУМ.«Программа-реализатор предназначена для воспроизведения ЭУМ в соответствии со сценарием (script), расположенным в самом модуле. В процессе выполнения сценария (script) ЭУМ программа реализатор обеспечивает декодирование различных мультимедиа компонентов, вывод графических объектов на экран, воспроизведение звуковых объектов и обработку пользовательских реакций. Программа реализатор обеспечивает также передачу данных о результатах работы пользователей с ЭУМ во внешнюю программу для последующей обработки на основе SCORM RTE.» Программа- реализатор состоит из следующих подсистем:● сопряжения с операционной системой;● доступа к ресурсам;● декодирования мультимедиа компонентов;● воспроизведения мультимедиа компонентов;● интерпретации сценария;● взаимодействия с пользователем .Программа-реализатор за счет модулей расширения позволяет использовать различные низкоуровневые средства вывода 2D/3D графики и звука. При этом программа-реализатор имеет открытую архитектуру, что позволяет дополнять ее функциональность в части поддержки мультимедиа компонентов и композиций, а также в части использования программных средств сторонних производителей в качестве «плагинов» (plug in). Такое решение значительно повышает способность адаптации программы к различным аппаратным и программным платформам, обеспечивает поддержку новых форматов мультимедиа компонентов и интерактивных композиций, а также позволяет вводить обработку сигналов новых средств фиксации реакций пользователя.С Рис.2 Структура программы- реализатора .Органайзер представляет собой программное приложение со стандартным графическим оконным интерфейсом пользователя.Органайзер способен работать в фоновом режиме, предназначенном для закачивания заранее выбранных пользователем учебных модулей. При этом основное окно программы скрыто от пользователя, выводится только значок программы в специальной системной области панели управления.Перечень функций органайзера включает:● просмотр списков и метаданных учебных модулей, доступных для получения из ЦХ;●поиск модулей в ЦХ;●перекачка ЭУМ и ММП из ЦХ в ЛХ;● отдельная загрузка метаданных ЭУМ и ММП из ЦХ в ЛХ;● поиск ЭУМ и ММП в ЛХ;● помещение ЭУМ и ММП в ЛХ с внешнего носителя;● удаление ЭУМ и ММП из ЛХ;● удаление метаданных ЭУМ и ММП из ЛХ;● запуск программы реализатора для воспроизведения ЭУМ и взаимодействие с ММП. Каждый процесс получения ЭУМ или его метаданных реализован в отдельном потоке управления. Это позволяет обеспечить приложению необходимый уровень быстродействия и мгновенную реакцию на действия пользователя.

Рис.3 Структура приложения «Органайзер».

Глава 2. Применение электронных образовательных ресурсов

2.1. Примеры электронных образовательных ресурсов

Рассмотрим один из примеров электронных образовательных ресурсов представленных на «всероссийский конкурс научно-исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе» . Конкурс проводится при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы. (ГК № 14.741.12.0063 от 13.09.2010 г.)

Итак рассмотрим многофункциональную открытую обучающую программу довузовского образования по разделу « МЕХАНИКА», разработанную в …, авторами которой являются:О.Б. Боднарь, А.И. Черноуцан, С.А. Сабуров, А.В. Асирян.

Этот учебно методический комплекс включает в себя:

● Курс лекций

● Задачи различного уровня сложности для пробного решения

● Лабораторный практикум

● Систему многоуровнего самоконтроля и контроля знаний.

Самоконтроль в этом учебном методическом комплексе делится на 2 этапа:

● Первый этап: при изучении лекционного материала обучаемый проходит тест на знание основных законов физики включенных в данный раздел.

● Второй этап: включает в себя задачи по теме раздела уровня сложности «А» ЕГЭ по физике. При дальнейшем изучении данного раздела будут доступны задачи сложности «B» и «С». Если обучающийся не в состоянии решить задачу, то при необходимости он может получить доступ к подробному решению этой задачи.

Контроль за обучаемыми может проходить удаленно, благодаря интернет-технологиям разработанных в рамках данной программы. В результате полученные обучаемым результаты отображаются в базе данных, которая является составной частью системы.

Важной частью этого ЭОР является система базовых мультимедийных анимаций, необходимых для визуализации физических понятий и законов, а также моделирования физических процессоа. Это позволяет более доступно излагать учебный материал, и акцентировать внимание обучаемого на главных соотношениях данного определения или закона

Одним из примеров применения анимационных технологий в данной программе, является исследование динамики изменения модуля и направления векторных велечин в зависимости от начальных условий и времени. Например показать связь между скоростью и ускорением.

Рис.4 Мультимедийная визуализация определения «Центростремительное ускорение» .

Другим примером представленным на рис. 5 является мультимедийный сценарий раздела кинематики «Движение под действием силы тяжести». Задавая различные исходные параметры движения (начальную скорость, начальные координаты и угол) (рис.5а), обучаемый исследует динамику изменения кинематических параметров (координат, проекций и модуля вектора скорости, проекций вектора ускорения) в режиме реального времени (рис.5б). Встроенные функции позволяют определять высоту и дальность полета для выбранных начальных условий (рис.5в).

Рис.5 Мультимедийный сценарий раздела динамики «Движение под действием силы тяжести»: а) задание начальных условий; б) визуализация динамики процесса; в) расчет дальности полета .

Так же примерами являются мультимедийные модели упругого и неупругого соударения. Анимация виртуального эксперимента «Абсолютно неупругий центральный удар» представлена на рис.6. Начальными данными задачи являются массы и проекции начальных скоростей взаимодействующих тел. Программа наглядно показывает физическую модель и методику расчета потерь энергии и скорости после абсолютно неупругого соударения.

В дальнейшем базовые анимации в качестве основы применялись для создания новой методики решения задач и создания виртуального лабораторного практикума, что позволило значительно снизить трудоемкость процесса построения учебно-методического контента.

Рис.6 «Абсолютно неупругий центральный удар» .

На основе базовых анимаций разработана новая методика проведения семинарских занятий, позволяющая пошагово излагать решения задач любой степени сложности. В качестве примера на рис.7 представлены элементы мультимедийной сценария решения задачи по разделу «Движение под действием силы тяжести». Каждый элемент решения сопровождается подробными методическими указаниями и анимациями. При необходимости обучаемый может регулировать скорость подачи учебного материала. Эту методику можно применять для проведения практических занятий по всем разделам общего курса физики.

Виртуальный лабораторный практикум, созданный в рамках открытой системы компенсирует недостаток навыков практической работы с приборами и установками, наглядно демонстрирует связь между теорией и практикой физического эксперимента. На основании данных виртуального эксперимента обучаемый проводит вычисления и заносит полученные результаты в таблицу. Программа автоматически проверяет правильность полученных данных (с учетом погрешности эксперимента) и указывает ошибки расчетов. Пример практической реализации виртуальной лабораторной работы «Упругое соударение двух тел» представлен на рис. 8. Задавая начальные массы тел и измеряя углы отклонения шаров до и после соударения, обучаемый проверяет закон сохранения импульса системы тел. Результаты расчетов импульсов тел до и после соударения заносятся в таблицу. Автоматическая проверка расчетных данных осуществляется нажатием кнопки в разделе «Проверить значения импульсов».

Рис.7 Элементы мультимедийного сценария решения задачи по разделу « Движения под действием силы тяжести».

Рис.8 Виртуальная лабораторная установка «Упругое соударение двух тел» .

Этот электронный образовательный ресурс обеспечивает широкий обмен информацией, позволяет получать консультации преподавателя в режиме онлайн и по переписке, дает возможность учащимся обсуждать различные вопросы на чате и форуме системы.

2.2 Использование новых информационных технологий в учебном процессе

Образование как одна из важнейших сфер человеческой деятельности, обеспечивающая формирование интеллектуального потенциала общества, в настоящее время в России находится в сложном положении. Поэтому в систему образования привлекают современные информационные и коммуникационные технологии, основанные на компьютерных сетях. Появление компьютерных сетей заставляет образование критически пересмотреть свое положение, так как коммуникационные технологии развиваются гораздо быстрее, чем возможности их использования в образовательных целях. Поэтому разработка различных моделей использования коммуникационных технологий в образовании является насущной проблемой. Бурное развитие информатики и информационных технологий ставит перед образованием проблему использования новых технических средств, совершенствования образовательных методик. Перед учеными и педагогами стоит задача оптимизации объективного процесса информатизации образования. В Национальном докладе Российской Федерации на II Международном конгрессе ЮНЕСКО определен один из основных механизмов реформирования системы образования – ее информатизация. Тем самым обозначено стремление вхождения России в мировое образовательное пространство, основывающееся на новых информационных технологиях.

По мнению Е.Т. Булгаковой «информационная технология» представляет собой методы обработки информации как результат сочетания технических возможностей вычислительной техники, электросвязи, информатики, направленных на сбор, накопление, анализ, доставку информации потребителям независимо от расстояния и объемов, на автоматизацию рутинных операций и подготовку аналитической информации для принятия решений .

Последние исследования зарубежных и отечественных ученых показывают, что программы усовершенствования школьного образования, в которых применялись новые технологии, дают положительные результаты как для школьников, так и для учителей. Многие школы и классы только недавно получили доступ к новым технологиям обучения, положительные результаты, выявленные в результате исследований, дают все основания надеяться на блестящее будущее для образования, если государство будет и дальше выполнять свои обязательства по развитию образовательных технологий. Применение имеющихся и новых технологий в школах и классах дает еще больше оснований для успеха. Имея широкий доступ, учителя смогут лучше помогать учащимся в овладении трудными для понимания понятиями и развить интерес к учебе, снабдить их доступом к информации и источникам знаний, а также удовлетворить индивидуальные запросы учащихся. Следуя из выше сказанного, если мы воспользуемся предоставленными нам возможностями, то образовательные технологии помогут повысить уровень обучения и улучшить успеваемость каждого ученика .

Канадские ученые Е. Бороховский, Р.М. Бернард, Р.Ф. Шмид, Р.М. Тамим, Ф.К. Абрами, К.А. Ваде и М.А.Суркес из университета Конкордия, Монреаль, Канада провели исследование влиянии компьютерных технологий на академическую успеваемость и восприятие учебного процесса студентами ВУЗов.

Для систематического исследования факторов воздействующих на разброс выборки индивидуальных эффектов исследователи использовали смешанную модель анализа разнородности данных. Результаты свидетельствуют о следующем:

Использование в учебном процессе компьютерных технологий имеет оптимальный порог, за пределами которого дополнительное насыщение ведет к снижению позитивного эффекта на академическую успеваемость;

Наиболее эффективно компьютерные технологии влияют на успеваемость, когда основная цель их использования – поддержка когнитивных процессов, а не просто модернизация представления учебного материала;

Сходные по средним значениям результаты объективной оценки успеваемости и субъективной удовлетворенности студентов учебным процессом, проявляют неоднородную динамику под воздействием проанализированных моделирующих переменных .

Однако стоит заметить, что использование новых информационных технологий ведет к решению острых проблем современного образования только в том случае, когда развитие технологической подсистемы образования сопровождается радикальными изменениями во всех других подсистемах: педагогической, организационной, экономической и т.д. Таким образом, новые технологии только тогда могут быть эффективны в образовании, когда они не вписываются в уже существующую образовательную систему, а входят как элемент в новую систему образования .

Из всего многообразия инновационных направлений в развитии современной педагогики можно выделить метод проектов, обучение в сотрудничестве и разноуровневое обучение, так как в условиях существующей уже системы занятий они наиболее легко вписываются в учебный процесс, могут не затрагивать содержания обучения, которое определено образовательным стандартом.

3. Виды электронных образовательных ресурсов [Электронный ресурс]// Образовательный ресурс Московского энергетического Института (Технического университета).- Режим доступа: ftemk.mpei.ac.ru/ctl/DocHandler.aspx?p=pubs/eer/types.htm

4. Гура, В.В. Уровни педагогического проектирования электронных образовательных ресурсов для открытого образования / В.В. Гура; – Таганрог, 2001.

5. Заседание Совета по развитию информационного общества в России 8 июля 2010 года[Электронный ресурс]// Портал экспертно-консультативной группы Совета при президенте РФ по развитию информационного общества РФ.- Режим доступа: www.infosovet.ru/hotnews/245-2010-07-08

6. Коджаспирова, Г.М., Петров К.В. Технические средства обучения и методика их использования. Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений- М.: Академия, 2002.- 256 с.

7. Мосолков, А. Е. Электронные образовательные ресурсы нового поколения (ЭОР) [Электронный ресурс].- Режим доступа: www.metod-kopilka.ru/page-article-8.html

8. О Федеральной целевой программе развития образования на 2006-2010 годы // Постановление правительства РФ от 23 декабря 2005 г. № 803.

9. Осин, А.В. Электронные образовательные ресурсы нового поколения: открытые образовательные модульные мультимедиа системы [Электронный ресурс]/ А.В. Осин // Единое окно – Режим доступа: window.edu.ru/window/library?p_rid=45271

10. Селевко, Г.К. Современные образовательные технологии: Учеб. пособие / Г.К. Селевко, – М.: Народное образование, 1998. – 256 с

11. Солдаткин, В.И. Сборник научных работ. Том 1 / В.И. Солдаткин, А.Н. Немцев, С.Н. Немцев, В.А. Беленко, Т.В. Беленко, С.Ю. Боруха, Ю.М. Кузнецов, В.В. Серебровский, А.П. Толстобров, А.В. Дьяченко; - Белгород: БелГУ,2010.

12. Стрезикозин, В.П. Актуальные проблемы начального обучения. М.: Просвещение, 1983.

13. Федеральная целевая программа « Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы// Портал Министерства образования и науки РФ.- Режим доступа: www.fasi.gov.ru/fcp/npki/

14. Электронные образовательные ресурсы ресурсы [ Электронный ресурс ].- Режим доступа:

Ключевые слова

ЭЛЕКТРОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ / ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ / СИСТЕМНО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНЫЙ ПОДХОД / / PSYCHOLOGICAL-PEDAGOGIC ASPECTS OF ELECTRONIC EDUCATIONAL RESOURCES DEVELOPMENT / SYSTEM-ACTIVITY APPROACH

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы - Суворова Татьяна Николаевна

В статье проанализировано текущее состояние в области разработки и применения электронных образовательных ресурсов . Раскрыты причины создания электронных образовательных ресурсов (ЭОР) с низким уровнем дидактических и потребительских характеристик. Одна из этих причин заключается в том, что заказчики (педагоги и методисты), как правило, не способны предоставить исчерпывающие психолого-педагогические и дидактические требования, на основании которых можно было бы создать подробное техническое задание на разработку электронных образовательных ресурсов силами ИТ-специалистов и компьютерных дизайнеров. Предложены пути выхода из сложившейся ситуации на основе применения системно-деятельностного подхода . Для этого существует ряд предпосылок, одна из которых заключается в том, что системно-деятельностный подход на сегодняшний день наиболее полно описывает основные психологические условия и механизмы процесса усвоения знаний и структуру учебной деятельности обучающихся.

Groundings for system-activity approach in solving problems during development of electronic educational resources

The paper analyzes the current status of development and application of electronic educational resources . The reasons of electronic educational resources with low didactic and consumer characteristics are revealed. One of the reasons is that customers (teachers and methodists) usually are not able to provide comprehensive psychological-pedagogic and didactic requirements, on which base it would be possible to create the detailed specification for development of electronic educational resources by IT professionals and computer designers. The reasons can be solved by use of system-activity approach in process of resources design. There is a number of preconditions, one of which is that system-activity approach is fully describes the basic psychological conditions and mechanisms of learning process and the structure of students learning activities

Текст научной работы на тему «Применение системно-деятельностного подхода к решению проблем разработки электронных образовательных ресурсов»

3. Monahov V. M. Instructional Design - modern tool didactic research. // School technology. 2001. № 5. Pp. 75-98.

4. Episheva O. B. The technology of teaching mathematics based on the activity approach. Moscow: Enlightenment, 2003.

5. Monahov V. M. Technological basics of design and construction of the educational process. Volgograd: Peremena Publ. 1995.

7. Evsjukova E. V. Design of correction work in the process of training future teachers of mathematics elements of logic and set theory in pedagogical institute: Auth. disser. of the cand. of ped. sci. Omsk, 2007.

8. Evsjukova E. V. Work on improvement, aimed at achieving understanding, in teaching mathematics to undergraduate students// Tyumen State University Herald. 2014. № 9. Pp. 62-68; Breytigam E. K., Kiselnikov I. V. Achieving understanding, design and implementation of a process approach to ensure the quality of personal developing training. Barnaul: AltSPA, 2011.

9. Testov V. A. The main trends in the development of mathematical education. // XXIII Proceedings of the international science universities of mathematics and computer science universities and pedagogical institutes, dedicated to the 100th anniversary Vyatka State University of Humanities. Kirov: Raduga-PRESS. 2014. Pp. 105-115.

Т. Н. Суворова

Применение системно-деятельностного подхода к решению проблем разработки электронных образовательных ресурсов

В статье проанализировано текущее состояние в области разработки и применения электронных образовательных ресурсов. Раскрыты причины создания электронных образовательных ресурсов (ЭОР) с низким уровнем дидактических и потребительских характеристик. Одна из этих причин заключается в том, что заказчики (педагоги и методисты), как правило, не способны предоставить исчерпывающие психолого-педагогические и дидактические требования, на основании которых можно было бы создать подробное техническое задание на разработку электронных образовательных ресурсов силами ИТ-специалистов и компьютерных дизайнеров. Предложены пути выхода из сложившейся ситуации на основе применения систем-но-деятельностного подхода. Для этого существует ряд предпосылок, одна из которых заключается в том, что системно-деятельностный подход на сегодняшний день наиболее полно описывает основные психологические условия и механизмы процесса усвоения знаний и структуру учебной деятельности обучающихся.

The paper analyzes the current status of development and application of electronic educational resources. The reasons of electronic educational resources with low didactic and consumer characteristics are revealed. One of the reasons is that customers (teachers and methodists) usually are not able to provide comprehensive psychological-pedagogic and didactic requirements, on which base it would be possible to create the detailed specification for development of electronic educational resources by IT professionals and computer designers. The reasons can be solved by use of system-activity approach in process of resources design. There is a number of preconditions, one of which is that system-activity approach is fully describes the basic psychological conditions and mechanisms of learning process and the structure of students learning activities

Ключевые слова: электронные образовательные ресурсы, психолого-педагогические аспекты разработки электронных образовательных ресурсов, системно-деятельностный подход.

Keywords: electronic educational resources, psychological-pedagogic aspects of electronic educational resources development, system-activity approach.

Как показывает практика, в учебном процессе регулярному использованию подвержен лишь незначительный процент разработанных электронных образовательных ресурсов, и из всех используемых ЭОР высокой эффективностью обладают лишь порядка 5% . Среди причин низкого уровня дидактических и потребительских характеристик разработок в сфере электронного обучения - отсталость методических аспектов электронного обучения от развития технических средств и закрытость большинства разработок, которая не позволяет преподавателям и обучающимся вносить изменения и использовать какие-либо фрагменты ЭОР для собственных разработок . Кроме того, большинство этих разработок не опирается ни на методологию дидактики, ни на теоретические или концептуальные разработки в области информатизации образования и т. д.

Зачастую электронные образовательные ресурсы встраиваются в традиционную модель обучения (например, применяются лекции-инструкции, к которым иногда «для развития познавательного интереса» добавляют слайды, анимированные картинки и видеофрагменты и т. д.). Однако такая форма обучения носит пассивный, не деятельностный характер. Практическая работа, как правило, реализуется через взаимодействие с программами-тренажерами. Контроль все чаще сводится к тестам на выбор правильного ответа из нескольких предложенных. При этом взаимодействие учителя и обучающихся крайне ограничено, что неизбежно создает социальную изоляцию, осложняет понимание проблем восприятия учебного материала обучающимися и развитие их коммуникативных способностей.

И эта картина складывается, несмотря на то что в огромном количестве психолого-педагогических трудов декларируются уникальные возможности средств информационных технологий для достижения высоких образовательных результатов. Действительно, современные информационные технологии обладают значительным потенциалом для реализации новых видов учебной деятельности, для индивидуализации учебного процесса, организации совместной деятельности и расширения образовательного контента.

Тогда возникает вопрос, в чем причина такого диссонанса между уникальными потенциальными возможностями средств информационных технологий и широким распространением ЭОР низкого качеств?

На самом деле существует целый ряд причин. Одна из них - экономическая. ЭОР, нацеленные на отработку репродуктивных навыков, необходимых, например, для успешной сдачи экзаменов (ЕГЭ), относительно недороги и востребованы на репетиторском рынке. А производство качественных ЭОР, построенных на основе развивающих программ, стимулирующих мыслительные процессы обучающихся, требует значительных временных затрат (разработка, апробация, учет замечаний участников образовательного процесса с использованием тестируемого ЭОР, тестирование, отладка и т. д.), ресурсных затрат (все указанные этапы производятся целым коллективом специалистов различного профиля с использованием программно-аппаратных комплексов) и, как следствие, становится дорогостоящим, и без поддержки крупных фирм или государства вряд ли может быть реализовано (ориентировочная стоимость разработки одного учебного курса - $15-30 тыс. ).

Среди психолого-педагогических причин можно назвать следующие: 1) попытка встроить ЭОР в традиционную (по целям, содержанию, формам и методам) образовательную среду; 2) направленность ЭОР на использование их наиболее очевидных потенциальных возможностей (визуализация, автоматизация контроля, отработка типовых умений) вместо их ориентации на решение актуальных и перспективных задач образования; 3) отсутствие четкой научно обоснованной процедуры педагогической экспертизы разработанных ЭОР; 4) отсутствие преемственности программных средств в рамках изучения тем, разделов, а тем более целостного курса по какому-либо предмету; 5) недостаточная профессиональная подготовленность учителей, внедряющих ЭОР в учебный процесс; 6) отсутствие системы подготовки учителей к самостоятельной разработке простейших ЭОР и формулировке требований технического задания на разработку более сложных ЭОР. Указанные причины имеют единые корни, которые, в конечном счете, обусловлены недостаточной проработанностью психолого-педагогических аспектов создания ЭОР.

Разработка электронных образовательных ресурсов происходит чаще всего по одному из двух сценариев. В первом варианте - это попытки создания ЭОР собственными силами учителей-предметников, которые, как правило, приводят к созданию продукта примитивного с технической и дизайн-эргономической точек зрения. Во втором варианте - это разработка ЭОР 1Т-специалистами без четко сформулированных педагогами требований к будущему продукту, что приводит к появлению продуктов, созданных программистами «по своему разумению», согласно имеющимся у них представлениям об образовательном процессе, сложившимся в процессе их собственного жизненного опыта: во время обучения в школе, в вузе и т. д. В таком случае ЭОР создаются под традиционную модель обучения без опоры на современные достижения в области психологии и дидактики. В результате разработанные ЭОР оказываются неадекватными реальным потребностям образования, назначению ЭОР как инструмента реализации и поддержки видов учебной деятельности.

Проблема второго варианта заключается в том, что заказчики (педагоги и методисты), как правило, не способны предоставить исчерпывающие психолого-педагогические и дидактические требования, на основании которых можно было бы создать подробное техническое задание на разработку ЭОР:

Четко выделить цели обучения, которые они планируют достичь с использованием этого продукта,

Структурно и процессуально описать деятельность учителя и обучающихся в ходе работы

Эффективно реализовать дидактические функции информационных технологий в учебном процессе, максимально используя при этом специфические дидактические возможности ЭОР,

Интегрировать в единую систему требований дидактические, методические, психолого-педагогические и прочие требования к создаваемой среде.

Этот аспект проблемы проступает особенно ярко на современном этапе развития информационных технологий, когда программисты уже обладают колоссальными программными и аппаратными ресурсами, позволяющими создавать информационные продукты, соответствующие практически любым запросам заказчика. И как показывает практика, существует немало фирм-разработчиков, стремящихся реализовать качественные программные продукты образовательного назначения и ожидающих заказа с развернутыми требованиями к их контенту и функционалу. В этой цепочке информационного взаимодействия заказчика и исполнителя основные проблемы сосредоточены на этапе «внешнего» проектирования ЭОР, на стороне заказчика.

Они возникают поэтапно:

При разработке концепции конкретной информационной образовательной среды и ЭОР как органично включенного в нее компонента, взаимодействующего с другими компонентами системы и повышающего эффективность среды в целом за счет получения синергетического эффекта;

При формулировке единой системы требований к создаваемому ЭОР (дидактических, методических, технических и психолого-педагогических требований системно-деятельностного подхода в обучении);

При формулировке технического задания на разработку программного продукта.

Нельзя сказать, что проблема эта осознана впервые. Еще в 2012 г. коллектив авторов

В. В. Белага, В. В. Жумаев и М. С. Стеценко на основе собственного опыта создания компьютерных образовательных продуктов пришел к выводу, что концептуальные недоработки в сфере проектирования электронных средств обучения приводят к отсутствию взаимопонимания между специалистами, участвующими в разработке, к дополнительным финансовым и временным затратам и неудовлетворительному качеству конечного продукта. В целях компенсации данных недоработок авторами предложена методика управления требованиями и формальной постановки задачи на начальной стадии проектирования компьютерных средств обучения для общеобразовательной школы. Одним из ориентиров исследования названа нацеленность создаваемых продуктов на дальнейшую реализацию системно-деятельностного подхода и индивидуализацию обучения. Однако, к сожалению, на этом следы системно-деятельностного подхода в описании данной методики теряются.

Для решения проблемы взаимопонимания и взаимодействия между группами специалистов (педагогами и программистами) авторы методики вводят ролевую группу «Методист», включающую в себя специалистов, адаптирующих материалы учебного курса и методики преподавания к условиям его использования в виде электронного образовательного продукта. Однако, во-первых, остается без ответа следующий вопрос: каким образом методист решает задачу формализации объектов и процессов такой трудно формализуемой и имеющей творческий характер области, как учебная деятельность, во-вторых, данное предложение не обладает какой-либо новизной: еще в 2003 г. А. И. Башмаков и И. А. Башмаков, перечисляя базовые категории специалистов, необходимые для формирования команды разработчиков компьютерных учебников и компьютерных обучающих систем, уже предлагали роль «компьютерного методиста» в качестве посредника между авторами («специалистами в предметной области, рассматриваемой в компьютерном учебнике») и программистами, но тем не менее, как показывает практика, такой «прорыв» в идеологии разработки ЭОР не принес ощутимых результатов .

Таким образом, есть основания предполагать, что к настоящему времени проблема взаимопонимания между участниками процесса разработки электронных образовательных ресурсов до конца не решена и остается еще ряд задач, требующих теоретического осмысления.

Одним из шагов к решению данной проблемы может стать внедрение системно-деятель-ностного подхода к разработке ЭОР в качестве основы для формулировки требований к создаваемым ЭОР, зафиксированных в техническом задании. Для этого существует целый ряд предпосылок.

Во-первых, системно-деятельностный подход на сегодняшний день наиболее полно описывает основные психологические условия и механизмы процесса усвоения знаний и структуру учебной деятельности обучающихся.

Во-вторых, электронные образовательные ресурсы должны разрабатываться как компонент системы - информационно-образовательной среды, а фундаментом ее проектирования, как следует из Федеральных государственных образовательных стандартов нового поколения, явля-102

ется системно-деятельностный подход. Было бы естественным производить разработку компонента среды в русле той же идеологии, согласно которой разрабатывается сама среда.

В-третьих, аппарат системно-деятельностного подхода обладает потенциальной способностью решить вопрос формализации знаний в такой трудно формализуемой области, как педагогика. Напомним, что согласно этому подходу учебная деятельность раскладывается на действия, а те в свою очередь - на элементарные операции, а пооперациональный состав деятельности очень важен для однозначного восприятия технического задания программистами.

В-четвертых, одним из направлений совершенствования методики разработки ЭОР является придание ей гибкости и мобильности в современных условиях стремительного развития информационных технологий и потребностей образования (в том числе разнообразия предметных областей). В этом смысле системно-деятельностный подход представляет собой особую ценность, поскольку его принципы инвариантны и универсальны. Они могут быть применены к разработке ЭОР по любому школьному предмету и остаются неизменными в отличие, например, от технических аспектов разработки, требования к которым стремительно устаревают (например, вес устройства, диагональ экрана, разрешение экрана, количество отображаемых оттенков, яркость экрана, объем памяти, время активной автономной работы, частотные характеристики средств воспроизведения аудиоинформации, требования к операционным системам, прикладным программам и т. д.).

Рассматривая процесс проектирования информационно-образовательной среды и создания электронных образовательных ресурсов как ее ключевого компонента, считаем необходимым вооружить заказчиков программных продуктов образовательного назначения (учителей и методистов) таким инструментом, как системно-деятельностный подход к разработке технического задания и формулировке требований. Для этого необходимо включить соответствующие разделы в программы педагогических вузов и программы переподготовки и повышения квалификации работников образования.

Примечания

1. Машбиц Е. И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. М.: Педагогика, 1988; Печников А. Н. Теоретические основы психолого-педагогического проектирования автоматизированных обучающих систем. Петродворец: ВВМУРЭ им. А. С. Попова, 1995.

2. СолововА. В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. Самара: «Новая техника», 2006.

3. Роберт И. В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. М.: ИИО РАО, 2010.

4. Онлайн-образование coursera. URL: https://www.coursera.org

5. Белага В. В., Жумаев В. В., Стеценко М. С. Методика управления требованиями и формальная постановка задачи на начальной стадии проектирования компьютерных средств обучения для общеобразовательной школы // Открытое образование. 2012. № 4. С. 4-14.

6. Башмаков А. И., Башмаков И. А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003.

1. Mashbits E. I. Psihologo- pedagogicheskie problemy komp"yuterizacii obucheniya . M. Pedagogica. 1988; Pechnikov A. N. Teoreticheskie osnovy psihologo- pedagogicheskogo proektirovaniya avtomatizirovannyh obuchayushchih sistem . Petrodvorets. Naval Institute of Radioelec-tronics named after A. S. Popov. 1995.

2. Solovov A.V. Elektronnoe obuchenie: problematika, didaktika, tekhnologiya . Samara. "New techniques". 2006.

3. Robert I. V. Sovremennye informacionnye tekhnologii v obrazovanii: didakticheskie problemy; perspektivy ispol"zovaniya . M. IIO RAE. 2010.

4. Online education coursera. Available at: https://www.coursera.org

5. Belaga V. V., Zhumayev V. V., Stetsenko M. S. Metodika upravleniya trebovaniyami i formal"naya postanovka zadachi na nachal"noj stadii proektirovaniya komp"yuternyh sredstv obucheniya dlya obshcheobra-zovatel"noj shkoly // Otkrytoe obrazovanie - Open education. 2012, No. 4, pp. 4-14.

6. Bashmakov A. I., Bashmakov I. A. Razrabotka komp"yuternyh uchebnikov i obuchayushchih sistem . M. Publishing house "Filin". 2003.

Рассматриваются некоторые проблемы создания электронных образовательных ресурсов для системы общего образования, а также принципы формирования целостной системы их разработки и массового использования, обеспечивающей возможности для индивидуализации образовательного процесса с учетом стартового уровня компетенций, особенностей здоровья, предпочтений и степени мотивации учащегося.

Информатизация - одно из важнейших направлений модернизации системы образования. Навыки в сфере использования информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), наличие информационной и коммуникационной культуры, умение адаптироваться в условиях стремительной смены информационных потоков и технологий являются непременным требованием, предъявляемым сегодня к каждому участнику образовательного процесса.

Благодаря федеральным и региональным программам, а также частным инициативам за последние несколько лет создана база для массового внедрения ИКТ в образовательный процесс. Обязательность информатизации зафиксирована в новом образовательном стандарте (ФГОС), введение которого началось в 2011/2012 учебном году. Наличие технических условий подтверждают многие данные, в частности, проведенные в 2011 г. исследования НФПК. Так, все 100% опрошенных из более чем 5000 образовательных учреждений (ОУ) 53-х регионов РФ отметили наличие компьютеров в ОУ, более 90% отметили наличие интернета, и более 40% - наличие общешкольной локальной сети.

Однако эффективность использования ИКТ в образовании и на сегодняшний день оставляет желать лучшего. Сегодня все педагоги обязаны использовать ИКТ в своей профессиональной деятельности, но по разным оценкам это количество составляет от 10 до максимум 50%, а эффективность использования составляет не более 10%.

Основные причины такого положения можно сформулировать следующим образом:

Отсутствует широкий спектр качественных электронных образовательных ресурсов (ЭОР), соответствующих требованиям ФГОС, программам обучения и педагогическим практикам. На полную обеспеченность ЭОР указали лишь 14% педагогов, почти половина педагогов (48,6%) говорит о нехватке или полном отсутствии ЭОР по своему предмету;
Отсутствуют общедоступные и апробированные методики применения ЭОР в образовательном процессе;
Отсутствует система сертификации электронного контента;
Отсутствует система распространения лучших педагогических практик, целостная система обмена опытом и методической поддержки педагогов по использованию ЭОР. Только треть опрошенных написали, что их поддерживают методические объединения различных уровней;
Большинство программ повышения квалификации касаются изучения ПО, и практически отсутствуют курсы по изучению различных методик встраивания ЭОР в образовательный процесс;
Не сформирована целостная система мотивации педагогов, обеспечивающая их заинтересованность во внедрении ЭОР. Так, более половины педагогов отметили, что использование ЭОР лишь увеличивает нагрузку на педагога, а кажущееся столь очевидным материальное поощрение за использование ЭОР имеет значение только для 8% педагогов;
Большинство педагогов отметили отсутствие необходимого спектра технических средств, а также их постоянной доступности, хотя, чем больше опыт педагога в области ИКТ, тем менее значимым для него является данный недостаток.
Особо следует отметить проблемы, связанные с разработкой ЭОР:
Далеко не всегда разработчики образовательного контента заинтересованы в создании высококачественных дорогостоящих продуктов;
При реализации конкурсных процедур, как правило, сложно построить целостную систему взаимосвязанных госзаказов, обеспечивающих решение проблемы в целом, а не отдельных ее частей;
Конкурсные процедуры зачастую провоцируют потенциальных исполнителей на существенное сокращение сроков и снижение стоимости работ, что не может не влиять на их качество;
Длительность конкурсных процедур может не обеспечивать актуальности решаемых задач на стадии заключения контракта.

Формирование целостной системы разработки ЭОР, обеспечивающей создание ресурсов нового поколения и преодоление или минимизацию вышеперечисленных факторов, является одной из важнейших задач реализуемого в настоящий момент времени МОН РФ проекта «Развитие электронных образовательных интернет-ресурсов нового поколения, включая культурно-познавательные сервисы, а также систем дистанционного общего и профессионального обучения (e-learning), в том числе для использования людьми с ограниченными возможностями».

В рамках данного проекта создается целостная система, призванная обеспечить:

Разработку ЭОР и методик их использования в полном соответствии с ФГОСами и существующими педагогическими практиками;
Разработку системы оценки качества ресурсов, их апробации в реальном образовательном процессе и массового внедрения;
Повышение квалификации педагогов в области использования ЭОР по всем предметам школьной педагогики;
Создание системы методической и технической поддержки внедрения и использования ИКТ и ЭОР;
Создание единой информационной системы (контент-агрегатора), обеспечивающей агрегирование ресурсов, их экспертирование и распространение.

На настоящий момент времени разработано порядка 3000 ресурсов, сформирована система оценивания ЭОР, на основе которой были проанализированы все разработанные ЭОР и даны рекомендации по их доработке или передаче на апробацию. Разработаны более 700 методик по использованию различных типов ресурсов в образовательном процессе. Более 25000 педагогов прошли курсы повышения квалификации в области использования ЭОР в преподавании конкретных предметов. В состав методических on-line объединений вошли порядка 100000 педагогов, которые разработали почти 22000 рекомендаций по использованию отдельных ЭОР в образовательном процессе. Разработан прототип контент-агрегатора и начат процесс его опытной эксплуатации.

Шумихина Т.А., Авдеева С.М.
Национальный Фонд Подготовки Кадров (НФПК)