1.4. Электронные информационно-образовательные среды

В этом параграфе мы покажем, какие возможности предостав­ляются обучаемому, находящемуся на значительном удалении от учебного заведения. Остановимся кратко на описании основных из них (рис. 1.2).

Электронные учебные материалы. Принято считать, что к ним относятся, во-первых, электронные учебники и задачники. Прин­ципы создания этого типа учебных материалов мы рассмотрим чуть позже. Сейчас же продолжим перечисление. Во-вторых, это ком­пьютерные обучающие программы, позволяющие шаг за шагом вес­ти обучающегося к достижению поставленных учебных целей и подцелей. Достаточно большой опыт создания таких программ на­коплен в рамках традиционного обучения. Требуется лишь некото­рая их модернизация, например разработка сетевых версий, когда программа находится резидентно на сервере учебного заведения и осуществляет обмен данными между сервером и удаленным ком­пьютером. Не исключена возможность и пересылки подобных про­грамм в виде файла в удаленный компьютер пользователя.

Третий (не по важности, а по счету) вид электронных учебных материалов представляет собой многочисленные компьютерные контролирующие комплексы для самоконтроля, текущего и ру­бежного контроля знаний и даже для дистанционного приема эк­заменов.

11

Виртуальная реальность

Распределенные лаборатории с удаленным доступом

сетевые версии, CD-ROMbi файлы с программами

Виртуальные лаборатории

Субъект

дистанционного

обучения

Электронные библиотеки: книги, журналы, справочники, статьи

Рис. 1..2. Информационное взаимодействие

субъекта дистанционного обучения с информационно-

образовательными средами

Для ряда дисциплин очень важную роль играют электронные тренажеры, позволяющие привить обучаемому определенные про­фессиональные навыки. Количество таких тренажеров постоянно увеличивается. Известны как сетевые версии, так и несетевые, за­писанные на лазерных дисках.

Определенное место среди электронных учебных материалов занимают деловые, ситуационные и имитационные игры, которые также широко используются в традиционном обучении.

Электронные библиотеки. Иногда их называют электронными байками знаний, электронными базами данных и т.п. Независимо от названия данной информационной среды ее назначение состоит в том, чтобы обеспечить любому желающему доступ к основным фондам библиотеки.

Создание электронных библиотек требует больших затрат вре­мени, и такая деятельность под силу лишь крупным учебным заве­дениям. Например, один из крупных вузов России — МЭСИ соз­дал электронную библиотеку для дистанционно обучающихся сту­дентов, которая насчитывает несколько десятков учебников и учеб-

ных пособий по широкому спектру дисциплин. И пополнение биб­лиотеки постоянно продолжается.

Электронные

учебные материалы:

конспекты, учебники,

задачники, тренажеры, тесты,

контрольные задания

Лучше всего с электронными библиотеками обстоит дело на За­паде. Так, в университете Мюрдока каталог библиотечных услуг, доступных через Internet, насчитывает более 70 страниц. Студенты п преподаватели Государственного университета Огайо имеют дос­туп через Internet к девяти различным библиотекам.

Большое распространение получили электронные журналы, на которые можно подписаться через Internet. Зачастую они стано­вятся неотъемлемой частью курса или используются как дополне­ние к работе.

Виртуальные лаборатории. Сколько бы раз мы ни пытались показывать реальные процессы в видеосюжетах, без самостоятель­ной работы на реальном оборудовании обойтись все равно нельзя. Таково было расхожее мнение большинства преподавателей. Сей­час оно начинает меняться. На многих кафедрах учебных заведе­ний работа на реальном оборудовании заменяется работой на ком­пьютерных установках, полностью имитирующих и реальное обо­рудование, и измерительные приборы. И вроде бы есть лаборато­рия, и вроде бы нет. Это и называется виртуальной лабораторией. Так, в Томском госуниверситете создана виртуальная лаборатория по общей физике, в которой успешно проводятся практические исследования в областях механики, молекулярной физики, элек­тричества и магнетизма, оптики. В виртуальной лабораторной ра­боте «Изучение фотоэффекта» виртуальные приборы (располо­женные на экране компьютера и похожие по внешнему виду на реальные) дают правдивые показания, т.е. такие же, как в реаль­ном эксперименте.

Сочетание реальных законов природы, модулируемых компью­терной программой, и возможностей современной компьютерной гра­фики позволяет не только моделировать реальные эксперименталь­ные исследования, но и в дополнение к этому наглядно увидеть происходящие физические процессы, построить «эксперименталь­ные» кривые и обработать результаты измерений. Словом, возмож­ности приобрести навыки, близкие к тем, что получает эксперимен­татор при измерении и обработке результатов реального опыта, не только не сужаются, а наоборот, неизмеримо увеличиваются.

Виртуальную лабораторию можно организовать на сервере учебно­го заведения. В этом случае нужно обеспечить доступ к ней с удален­ного компьютера и возможность обмена данными между сервером и удаленным компьютером. Но можно «передать» такую лабораторию обучаемому по сети, а от него потребовать после выполнения работ переслать оформленные должным образом отчеты с результатами из­мерений, обработкой результатов эксперимента и выводами.

12

13

Распределенные лаборатории. Многие могут возразить: не вся­кие экспериментальные исследования можно выполнять в вирту­альной лаборатории. Разумеется, это так. В таких случаях целесо­образно создавать реальные лабораторные установки с удаленным доступом с помощью средств телекоммуникаций. Организация уда­ленного доступа к реальному оборудованию дает возможность ре­шать целый комплекс качественно новых учебных задач: осуществ­лять оперативный многоканальный мониторинг динамических про­цессов в сложных системах; проводить диагностику технического состояния исследуемых объектов; реализовывать многоканальное и функционально сложное управление объектами и обеспечивать тем самым их качественное функционирование.

Термин «распределенная лаборатория» можно трактовать двоя­ко: с одной стороны — обеспечивается доступ одного слушателя к физическим лабораториям различных кафедр и даже учебных за­ведений (если для этого созданы организационные и технические предпосылки), т.е. к лабораториям, распределенным в пространст­ве; с другой стороны - появляется возможность работать в одной лаборатории большому числу слушателей, не сосредоточенных в одном помещении, а распределенных в пространстве на большой территории.

Примером распределенной лаборатории может служить факуль­тетская распределенная лаборатория, созданная Электромеханиче­ским факультетом Московского энергетического института (техни­ческого университета)⁸'.

Виртуальная реальность. Данная информационная среда явля­ется очень специфической и уникальной и, пожалуй, самой впечат­ляющей и будоражащей наше воображение. Средства виртуальной реальности создают реалистичное трехмерное видимое, осязаемое и звучащее пространство, в которое человек может быть погружен и где он может реально взаимодействовать с трехмерными объекта­ми, созданными компьютером. Таким образом, для человека созда­ется в реальном времени иллюзия непосредственного погружения в искусственный (мнимый) мир. Очевидно, в недалеком будущем подобные информационные среды найдут широкое применение для создания различных имитаторов, тренажеров и игровых систем.