Камп’ютарныя сістэмы і сродкі навучання ў сучасным адукацыйным працэсе

Камп’ютарныя сістэмы і сродкі навучання (КСН) – гэта праграмны сродак ці праграмна-тэхнічны комплекс, прызначаны для рашэння пэўных педагагічных задач, які мае прадметны змест і арыентаваны на ўзаемадзеянне з навучэнцам.

Электронныя сродкі навучання (ЭСН) – гэта праграмныя сродкі, у якіх адлюстроўваецца некаторыя прадметная галіна, у той ці іншай меры рэалізуецца тэхналогія яе вывучэння з дапамогай інфармацыйна-камунікацыйных тэхналогій, ствараюцца ўмовы для здзяйснення разнастайных відаў вучэбнай дзейнасці.

У цяперашні час камп’ютарныя сістэмы і сродкі навучання дасягнулі дастаткова высокага ўзроўню. У шэрагу ЭСН (КСН) вылучаюцца:

1 навучальныя праграмныя сродкі забяспечваюць неабходны ўзровень засваення вучэбнага матэрыялу;

2 праграмныя сродкі (сістэмы) – трэнажоры садзейнічаюць адпрацоўцы ўменняў навучэнцаў, іх самападрыхтоўцы і выкарыстоўваюцца пры паўтарэнні і замацаванні вучэбнага матэрыялу;

3 кантралюючыя праграмныя сродкі прызначаны для кантролю (самакантролю) узроўню авалодання вучэбным матэрыялам;

4 інфармацыйна-пошукавыя, інфармацыйна-даведачныя праграмныя сродкі дазваляюць здзейсніць выбар і вывад неабходнай інфармацыі. Іх метадычнае прызначэнне – фарміраванне пошуку і сістэматызацыі інфармацыі;

5 мадэлюючыя праграмныя сродкі прапануюць навучэнцам асноўныя элементы і тыпы функцый для мадэлявання аб’ектаў, працэсаў ці сітуацыя (рэальных або віртуальных) з мэтай іх вывучэння, даследавання;

6 дэманстрацыйныя праграмныя сродкі даюць нагляднае ўяўленне вучэбнага матэрыялу, забяспечваюць візуалізацыю вывучаных з’яў, працэсаў і ўзаемасувязей паміж аб’ектамі;

7 вучэбна-гульневыя праграмныя сродкі дазваляюць ствараць вучэбныя сітуацыі-“гульні” (напрыклад, з мэтай фарміравання ўменняў прымаць аптымальна рашэнне ці выпрацоўкі аптымальнай стратэгіі дзеянняў)

8 праграмныя сродкі вольнага часу прымяняюцца пры арганізацыі пазакласнай работы навучэнцаў.

Фактары неабходнасці выкарыстання КСН у адукацыйным працэсе

• Матывацыйны

Стварэнне ўмоў для максімальнага ўліку індывідуальных адукацыйных магчымасцей і патрэбнасцей навучэнцаў, шырокага выбару зместу, формаў, тэмпаў і ўзроўню падрыхтоўкі, задавальнення адукацыйных патрэбнасцей, раскрыцця творчага патэнцыялу навучэнцаў

• Змястоўны

Дапаўненне падручніка тымі элементамі, якія ён рэалізаваць не можа (у ЭСН можна хутчэй знайсці патрэбную інфармацыю апераваць ёй, працаваць з нагляднымі мадэлямі працэсаў, якія цяжка тлумачацца)

• Вучэбна-метадычны

Забеспячэнне вучэбна-метадычнага суправаджэння вучэбнага прадмета. ЭСН можна прымяняць пры падрыхтоўцы да ўрока, непасрэдна на ўроку (пры тлумачэнні новага матэрыялу, для замацавання засвоеных ведаў, у працэсе кантролю ведаў); для арганізацыі самастойнага вывучэння навучэнцамі дадатковага матэрыялу

• Арганізацыйны

Выкарыстанне ЭСН пры класна-ўрочнай, праектна-групавой, індывідуальнай мадэлях навучэння, у пазакласнай рабоце

• Кантрольна-ацэначны

Здзяйсненне разнастайных відаў кантролю: паўрочнага, тэматычнага, прамежкавага і выніковага.

У адукацыйным працэсе выкладчык павінен скрупулёзна прааналізаваць і больш-менш дакладна вызначыць крытэрыі выкарыстання ў сваёй дзейнасці КСН, вылучыўшы:

1 абгрунтаванасць і мэтазгоднасць выкарыстання ЭСН на пэўных відах заняткаў: лекцыі, семінары, практычныя, лабараторныя;

2 арганізацыя работы групы і кожнага навучэнца з ЭСН;

3 дзейнасць выкладчыка ў час работы навучэнцаў з ЭСН;

4 дзейнасць навучэнцаў ў час дэманстрацыі вучэбных матэрыялаў з дапамогай ЭСН;

5 дзейнасць выкладчыка пасля заканчэння работы з ЭСН;

6 арганізацыя работы групы і кожнага навучэнца па замацаванні ведаў, атрыманых з дапамогай ЭСН;

7 захаванне санітарна-гігіенічных нормаў работы з ЭСН.

Інтэлектуальныя і экспертныя камп’ютарныя сістэмы навучання

КСН маюць разгалінаваную дыферэнцыяцыю і тыпалагічны падзел на падставе многіх фактараў.

Па педагагічных задачах, якія вырашаюць КСН, выдзяляюць:

сродкі тэарэтычнай і тэхналагічнай падрыхтоўкі:

 камп’ютарны падручнік (КП) – КСН для базавай падрыхтоўкі па пэўным курсе (дысцыпліне), змест якога характарызуецца адноснай паўнатой і ўяўляецца ў форме падручніка (кнігі, электроннай кнігі);

 камп’ютарная навучальная сістэма (КНС) – КСН для базавай падрыхтоўкі па адным ці некалькіх раздзелах (тэмах) курса (дысцыпліны);

 камп’ютарная сістэма кантролю ведаў (КСКВ) – КСН для вызначэння ўзроўню ведаў навучэнца (іспытанта, які праходзіць тэсціраванне) па дадзенай дысцыпліне, курсе, раздзеле, тэме ці фрагмента праграмы навучання і яго ацэньвання з улікам устаноўленых кваліфікацыйных патрабаванняў;

сродкі практычнай падрыхтоўкі:

 камп’ютарны задачнік (КЗ), або камп’ютарны практыкум – КСН для выпрацоўкі ўменняў і навыкаў тыповых практычных задач ў дадзенай праграме навучання, а таксама развіцця звязаных з імі здольнасцей;

 камп’ютарны трэнажор (КТ) – КСН для выпрацоўкі ўменняў і навыкаў пэўнай дзейнасці, а таксама развіцця звязаных з ёй здольнасцей;

дапаможныя сродкі:

 камп’ютарны лабараторныя практыкум (КЛП) – КСН для падтрымкі аўтаматызаваных лабараторных работ, у межах якіх вывучаныя аб’екты, працэсы і асяроддзі дзейнасці даследуюцца з дапамогай эксперыментаў з іх мадэлямі;

 камп’ютарны даведнік (КД) – КСН, якое утрымлівае даведачную інфармацыйную базу па пэўнай дысцыпліне, курсе, тэме, фрагменту праграмы навучання і забяспечвае магчымасці яе выкарыстання ў вучэбным працэсе;

 мультымедыйныя вучэбныя заняткі (МВЗ) – КСН, асноўным зместам якога з’яўляецца мультымедыйны запіс рэальных вучэбных заняткаў ці мерапрыемстваў (лекцыі, семінара, дэманстрацыі);

комплексныя сродкі:

 камп’ютарныя вучэбныя курсы (КВК) – КСН для падрыхтоўкі па пэўным курсе (дысцыпліне), у якім інтэграваны функцыі ці сродкі для рашэння асноўных задач тэарэтычнай, тэхналагічнай і практычнай падрыхтоўкі;

 камп’ютарныя ўзнаўляльныя курсы (КУК) – КСН для ўзнаўлення ведаў і ўменняў у межах пэўнага курса, у якім інтэграваны функцыі і сродкі, якія падтрымліваюць розныя этапы павышэння кваліфікацыі.

Па шырыні ахопу вучэбнага матэрыялу камп’ютарныя сродкі навучання падзяляюцца на:

інтэгральныя;

неінтэгральныя.

Інтэгральныя камп’ютарныя сродкі навучання шырокія ў плане зместу, КСН, якія ў цэлым пакрываюць матэрыял пэўнага вучэбнага курса. Інтэгральныя КСН уключаюць вялікі аб’ём вучэбнага матэрыялу ці аб’ядноўваюць некалькі КСН аднаго віду.

Па ўзроўні адукацыі сярод камп’ютарных сродкаў навучання вылучаюць:

для школьнай адукацыі;

для пачатковай і сярэдняй прафесійнай адукацыі;

для вышэйшай прафесійнай адукацыі;

для прафесійнай падрыхтоўкі павышэння кваліфікацыі.

Існуе дыферэнцыяцыя КСН і паводле выкарыстання тэлекамунікацыйных тэхналогій. Тут выдзяляюцца:

лакальныя КСН;

сеткавыя КСН.

Сеткавыя КСН у сваю чаргу падзяляюцца па некалькіх параметрах:

 у залежнасці ад класа вылічальных сеткаў:

 арыентаваныя на лакальныя сеткі;

 арыентаваныя на глабальныя сеткі (СДО);

 у залежнасці ад магчымасці ўзаемадзеяння навучэнцаў ў межах вучэбнага працэсу:

 тыя, што прадугледжваюць ўзаемадзеянне навучэнцаў;

 тыя, што не прадугледжваюць ўзаемадзеянне навучэнцаў;

 у залежнасці ад дадзеных магчымасцей выкладчыку:

 тыя, якія забяспечваюць ўзаемадзеянне з навучэнцамі;

 тыя, якія забяспечваюць дакументаванне і пратакаляванне

Сеткавыя КСН, якія прадугледжваюць узаемадзеянне навучэнцаў, арыентаваны на групавыя формы падрыхтоўкі: трэніроўкі для адпрацоўкі сумеснай дзейнасці, групавыя дзелавыя гульні, прафесійныя спаборніцтвы. У дадзеных класе найбольшае распаўсюджанне атрымалі шматролевыя камп’ютарныя тэхналогіі ў форме дзелавых гульняў.

Гэта сістэмы, якія падтрымліваюць дзейнасць выкладчыкаў (інструктароў) пры правядзенні вучэбна-трэніровачных заняткаў. Дадзеныя кампаненты – так званыя аўтаматызаваныя рабочыя месцы (АРМ) (падсістэмы) выкладчыкаў (інструктароў) – дазваляюць:

• кантраляваць работу навучэнцаў па выкананні пастаўленых перад імі заданняў;

• аператыўна карэктаваць заданні для навучэнцаў і фарміраваць новыя заданні;

• уносіць змены ў параметры мадэляў вырашаных задач, вывучаных аб’ектаў, працэсаў і асяроддзя дзейнасці;

• прапанаваць навучэнцам разнастайныя віды інфармацыйнай дапамогі;

• аналізаваць і ацэньваць вынікі работы навучэнцаў.

Па формах падачы інфармацыі КСН:

Мультымедыйныя

Немультымедыйныя

Мультымедыйныя КСН інтэгруюць (адначасова) у сваім складзе разнастайныя формы падачы інфармацыі:

тэкст

графіка (двухмерная, трохмерная)

гук (музыка, маўленне)

анімацыя (у тым ліку інтэрактыўная)

відэа

КСН па характары мадэлі вывучанага аб’екта ці працэсу:

КСН, што выкарыстоўваюць матэматычныя (праграмна рэалізаваныя) мадэлі;

КСН, якія выкарыстоўваюць фізічныя мадэлі;

КСН, звязаныя з рэальнымі аб’ектамі.

Па выгляду карыстальніцкага інтэрфейса:

з традыцыйным графічным карыстальніцкім інтэрфейсам;

з падтрымкай натуральна-моўнага дыялога;

тыя, што выкарыстоўваюць тэхналогіі віртуальнай рэальнасці.

Па рэалізацыі інтэлектуальных функцый КСН:

інтэлектуальныя

неінтэлектуальныя

Інтэлектуальныя камп’ютарныя сістэмы таксама называюцца:

 сістэмы, заснаваныя на ведах;

 сістэмы баз ведаў;

 інтэлектуальныя інфармацыйныя сістэмы;

 інтэлектуальныя інфармацыйна-пошукавыя сістэмы;

 дыягнастуючыя сістэмы;

 сістэмы падтрымкі прыняцця рашэнняў;

 інтэлектуальныя будынкі (разумныя дамы).

Інтэлектуальныя КСН – КСН, якія рэалізуюць функцыі, што традыцыйна асацыіруюцца з чалавечым інтэлектам. Маюцца на ўвазе магчымасці, якія забяспечваюць выкананне не трывіяльных, а творчых задачы. Інтэлектуальныя КСН з’яўляюцца падкласам інтэлектуальны сістэм (ІС). ІС – гэта тэхнічная ці праграмная сістэма, здольная вырашаць творчыя задачы, прыналежныя канкрэтнай прадметнай галіне, веда аб якой захоўваюцца ў памяці такой сістэмы.

Прымяняльна да інтэлектуальных КСН размова ідзе аб наступных функцыях выкладчыка:

ацэньванне бягучага ўзроўню ведаў і ўменняў навучэнца;

выбар вучэбнага матэрыялу і фарміраванне яго ўяўлення ў адпаведнасці з гэтым узроўнем і індывідуальнымі асаблівасцямі навучэнца;

вызначэнне аптымальнага рэжыму вучэбнага працэсу (частаты, працягласці заняткаў, суадносін іх відаў, размеркавання па іх вучэбнай нагрузкі);

фарміраванне індывідуальных заданняў для навучэнцаў, выяўленне прычын цяжкасцей, якія ўзнікаюць у навучэнцаў пры засваенні тых ці іншых момантаў.

Прыкметы інтэлектуальнай КСН

1) натуральна-моўны карыстальніцкі інтэрфейс (КІ);

2) прадстаўленне вучэбнага матэрыялу ў базе ведаў і рэалізацыя алгарытмаў выбаркі з яе ведаў, неабходных для вырашэння педагагічных задач;

3) рэалізацыя мадэлей ведаў і дзейнасці навучэнца, якія адлюстроўваюць яго бягучыя ўяўленні аб вывучанай прадметнай галіне і ўменні выконваць звязаныя з ёй задачы;

4) адаптацыя вучэбнага матэрыялу і рэжыму навучання да падрыхтаванасці і індывідуальных асаблівасцяў навучэнца;

5) гнуткія магчымасці дыягностыкі ведаў і ўменняў, якія дазваляюць вызначаць прычыны праблем, звязаных з іх набыццём.

Віды інтэлектуальных КСН

экспертна-навучальныя сістэмы (навучальныя ЭС, экспертныя навучальныя сістэмы);

адаптыўныя навучальныя сістэмы.

Экспертна-навучальныя сістэмы заснаваны на інтэграцыі тэхналогій КСН і ЭС і прызначаны для засваення метадаў рашэння так званых слаба структураваных задач. Паколькі такія метады носяць эўрыстычны характар і дрэнна фармалізуюцца, яны прадстаўляюцца з базе ведаў, адлюстраванай схемы дзеянняў (правілы, прыёмы, разважанні, аргументацыя) найбольш вопытных і кваліфікаваных экспертаў. Навучанне вядзецца на прыкладах вырашэння задач за кошт прымянення экспертных ведаў.

Адаптыўныя навучальныя сістэмы – КСН, што рэалізуюць зваротныя сувязі паміж навучэнцам і сістэмай, якія выкарыстоўваюцца для кіравання навучальным працэсам. Па выніках работы навучэнца (уваходнага тэсціравання, памежных кантроляў) здзяйсняецца карэкціроўка сцэнарыя яго ўзаемадзеяння з КСН (паслядоўнасці, глыбіні і формы ўяўлення вучэбнага матэрыялу, умоў вучэбных заданняў) .

Экспертная навучальная сістэма ўключае ў сябе навучальную сістэму, кантроль і ацэнку ведаў і экспертныя веды. А навучальная сістэма складаецца з пэўнага адукацыйнага рэсурсу (напрыклад, электронны падручнік) і кіравання навучаннем.