Дипломная работа: Информационная система обучения по курсу Компьютерные сети

–информационно-предметные среды обучения;

–электронные гиперссылочные и мультимедийные учебные материалы;

–программы управления поисковой и познавательной деятельностью обучающегося;

–контрольно-обучающие программы;

–тренажеры;

–профильные автоматизированные рабочие места;

–компьютерные лабораторные комплексы.

Каждый отдельный программный продукт из вышеперечисленного списка сам по себе, несомненно, несет определенную пользу обучающемуся. Но эффективность и качество обучения многократно увеличится, если комплексно объединить данные программные продукты в единой оболочке – автоматизированной обучающей среде (АОС) или информационной системой обучения (ИСО).

Эти системы представляют собой комплексы научно-методической, учебной и организационной поддержки процесса обучения, проводимого на базе компьютерных, или, как их также называют, информационных технологий. С позиций современной дидактики введение информационной среды и программного обеспечения внесло огромное количество новых возможностей во все области процесса обучения. Компьютерные технологии представляют собой принципиально новые средства обучения. За счет своего быстродействия и больших резервов памяти они позволяют реализовывать различные варианты сред для программированного и проблемного обучения, строить различные варианты диалоговых режимов обучения, когда так или иначе ответ учащегося реально влияет на ход дальнейшего обучения.

Вследствие этого современный педагог с неизбежностью должен осваивать новые образовательные подходы, опирающиеся на средства и методы индивидуального компьютерного обучения. В общем случае педагог получает доступ к компьютерным средствам, информационной среде и программным продуктам, предназначенным для обеспечения преподавательской деятельности. Все эти средства образуют комплексы автоматизированных обучающих систем.

В рамках информационных систем обучения на сегодняшний день решается ряд задач обучения. В первую группу можно отнести задачи поверки уровня знаний, умений и навыков учащихся до и после обучения, их индивидуальных способностей, склонностей и мотиваций. Для таких проверок обычно используют соответствующие системы (батареи) психологических тестов и экзаменационных вопросов. К этой же группе относятся задачи проверки показателей работоспособности учащихся, что осуществляется путем регистрации таких психофизиологических показателей, как скорость реакции, уровень внимания и т.д.

Вторая группа задач связана с регистрацией и статическим анализом показателей усвоения учебного материала: заведение индивидуальных разделов для каждого учащегося, определение времени решения задач, определение общего числа ошибок и т.д. К этой же группе логично отнести решение задач управления учебной деятельностью. Например, задач по изменению темпа предъявления учебного материала или порядка предъявления учащемуся новых блоков учебной информации в зависимости от времени решения, типа и числа ошибок. Таким образом, эта группа задач направлена на поддержку и реализацию основных элементов программированного обучения.

Третья группа задач ИСО связана с решением задач подготовки и предъявления учебного материала адаптации материала по уровням сложности, подготовки динамических иллюстраций, контрольных заданий, лабораторных работ самостоятельных работ учащихся. В качестве примера уровня таких занятий можно указать на возможности использования различных инструментов информационных технологий. Другими словами, использования программных продуктов, дающих возможность формирования различных сложных лабораторных и др. практических работ. Например, таких, как сборка «виртуального» осциллографа с последующей демонстрацией его возможностей по регистрации усилению или синхронизации различных сигналов. Аналогичные примеры из области химии могут касаться моделирования взаимодействия сложных молекул, поведения растворов или газов при изменение условий эксперимента.

Техническое обеспечение автоматизированных обучающих систем основано на локальных компьютерных сетях, включающих автоматизированные рабочие места (АРМ) учащихся, преподавателя и линии связи между ними. Рабочее место учащегося, кроме монитора (дисплея) и клавиатуры, может содержать принтер, такие элементы мультимедиа, как динамики, синтезаторы звуков, текстовые и графические редакторы. Цель этих всех технических и программных средств состоит в обеспечении учащихся средствами решения, справочным материалом и средствами регистрации ответов.

Таким образом, автоматизированная обучающая среда должна объединить в себе три основных компонента, обеспечивающие современные технологии обучения: информационное, методическое и программное обеспечение образовательного процесса. Такой комплексный подход позволит обеспечить обучающегося педагогическими условиями для успешного освоения учебного материала, свободным графиком изучения, а также индивидуальным маршрутом обучения за счет использования различной глубины представленного материала. Кроме этого, автоматизированная среда должна обеспечить управление познавательной деятельностью, предоставляя в зависимости от успехов в работе обучающегося рекомендации и доступ к различным уровням информации.

Таким образом, программному обеспечению управления познавательной деятельностью необходимо предъявлять следующие требования:

–при разработке программного продукта необходимо обеспечить неограниченное число одновременных подключений;

–необходимо обеспечить возможности разноуровневого интерактивного обучения и контроля;

–для обеспечения доступа всех образовательных единиц, повышения эффективности учебного процесса необходимо размещение разработанных программных сред обучения и контроля на общем сервере, с ранжированием прав доступа для использования в учебном процессе и подготовки предметного материала;

–требуется разработка инструментальных средств создания и оформления предметного материала с использованием гиперссылок, аудио и видео вставок, мультимедиа технологий;

–построение программ с использованием технологии клиент–сервер, протокола HTTP, средств HTML и CGI позволит применять в качестве клиентского места обычный WWW–браузер;

–хранение результатов обучения и тестирования в базе данных;

–необходимо обеспечить безопасность программ и предметного материала.

Безусловно, основное внимание при подготовке различных автоматизированных обучающих сред должно быть уделено разнообразию предоставляемых интерактивных направляющих воздействий со стороны управляющей программы, позволяющей обучающемуся моделировать в интерактивном режиме собственную траекторию и индивидуальную среду обучения. Единая информационно–образовательная среда – это то огромное хранилище разнообразного материала, в котором любой обучающийся должен иметь возможность индивидуальной работы, выбора и сохранения того материала, тех средств обучения, которые лично ему необходимы.

При оформлении предметного материала автоматизированных сред обучения желательно следовать одному разработанному стандарту компоновки и оформления как для печатного учебного материала, так и для всех видов электронных изданий.

Электронные интерактивные учебно–методические материалы (пособия, учебники, другое) – это обычно набор взаимосвязанных веб–документов, объединенных в единую логическую структуру и включающих в себя элементы текста, статических и динамических изображений, аудио и видеоматериалов, элементы меню и навигации, а также средства тестирования и самоконтроля.

Разработку предметного материала желательно начинать с разработки структуры всего курса. Предметный материал для обучения должен иметь не только теорию, но, желательно, полный набор всего дидактического материала (схемы, рисунки, таблицы, графики, упражнения и пояснения к их выполнению, вопросы текущего контроля и правильные ответы), а также сопровождение обучающего материала контролирующей программой, которая должна быть достаточно простой и небольшой по коду. Кроме того, необходимо снабдить материал вопросами итогового контроля. Важным моментом при подготовке к оформлению учебного материала в виде электронного гиперссылочного пособия/учебника является разработка схемы гиперссылок. Это момент в разработке методических материалов, сегодня очень важен, позволяющий сделать обучающий материал удобным для работы.

Современные технологии обучения и возможности современных программных средств требуют нового подхода к составлению и оформлению учебных пособий. Прежде всего, возникает вопрос унификации структуры учебника для облегчения процесса подготовки электронной версии. Это позволяет облегчить процесс обучения, прежде всего, для самого обучающегося.

Основой создания и развития единой информационно-образовательной среды, совершенствования информационных сред различных образовательных учреждений и направлений для повышения качества подготовки специалистов, научных исследований, межличностного и интеркультурного общения является развитие сетевых информационных, мультимедийных и компьютерных технологий обучения.