В настоящее время подготовка учебно-методического обеспечения (УМО) в электронном виде является одним из основных видов учебно-методической работы преподавательского состава. Комплект УМО может охватывать образовательную программу в целом, отдельную дисциплину или раздел дисциплины, например, цикл лабораторных работ. В состав комплекта УМО могут входить различные ресурсы (программы, планы, методические указания, учебники или конспекты лекций и т.д.), образуя строгую иерархию, где одни ресурсы в совокупности формируют ресурсы более высокого уровня. Все ресурсы УМО должны быть структурированы и определены связи между различными компонентами в виде инфологической модели. Необходимо подчеркнуть, что каждый электронный ресурс (составной или нет) представляет собой самостоятельный ЭОР, обладающий всеми свойствами ЭОР, изученными в разделе 1.
Организацию УМО образовательной программы (ОП) удобно рассмотреть на примере комплекта УМО по направлениям подготовки специалистов в вузе, Такой комплект часто называют учебно-методический комплект (УМК) по специальности. Соответствующая инфологическая модель представлена на рис. 2.1. На верхнем уровне данной модели находится перечень специальностей и направлений подготовки. В РФ данный перечень определяется государственным образовательным стандартом (ГОС). Каждая специальность отображается в учебный план, состоящий из обязательных дисциплин (базовая часть) и дисциплин, вводимых в учебный план конкретным вузом (вариативная часть). К последней части относятся также и дисциплины по выбору студента. На этом уровне происходит разработка учебных планов с учетом специфики конкретных учебных заведений.
Изучение конкретных дисциплин учебного плана каждое учебное заведение ведет по своим методикам, опираясь на свою материально-техническую базу и профессорско- преподавательский состав. Поэтому, изучение даже одноименных дисциплин базовой части учебного плана в различных заведениях ведется по-разному.
Конкретизация методики обучения по отдельной дисциплине проводится на уровне программы учебного курса, где определяется объем и последовательность изучения теоретического материала, количество и вид семинарских, лабораторных и практических работ, объем и периодичность контрольных мероприятий и т.д. В конечном итоге, тот или иной вариант изучения дисциплины определяется объемом изучаемого материала, методикой и глубиной его освоения, а также степенью его универсальности. В программе учебного курса определяется совокупность ресурсов, обеспечивающих получение знаний и навыков на заданном уровне освоения данной дисциплины. Программа по конкретному учебному курсу в совокупности с заданными в ней ресурсами образует УМК по конкретной дисциплине.
(рис 2.1)
Таким образом, на уровне программы учебного курса определяются текстовые и мультимедиа образовательные ресурсы, содержащие собственно знания, подлежащие изучению. На рис. 2.1 видно, что при организации изучения какой-то дисциплины только одним учебным курсом уровни 3 и 4 практически превращаются в один. Однако, строго говоря, данный случай является частным, хотя и часто встречающимся на практике. Именно поэтому термины "учебный курс" и "дисциплина" часто воспринимаются как синонимы.
Формирование УМК по дисциплине на практике ведется на основе ресурсов уровня 5, которые в этом контексте можно назвать первичными образовательными ресурсами, поскольку они не включают в свой состав другие, оформленные в виде пакета SCORM, образовательные ресурсы. Ресурсы остальных уровней представляют собой составные ЭОР, включающие в свой состав ЭОР более низкого уровня. Исключением является уровень 6, представляющий собой самостоятельный первичный ресурс и входящий в УМК по ОП.
Учебно-методическое обеспечение, позволяющее обучающимся эффективно работать по всем видам занятий в соответствии с учебным планом образовательной программы, представляет собой совокупность учебно-методических материалов на различных видах носителей, содержащих учебные материалы для каждой дисциплины в соответствии с профессиональной образовательной программой.
Рассмотренная выше инфологическая модель может быть с успехом использована при разработке УМК по ОП среднего образования, поскольку в ее основе также лежит учебный план (в европейских странах называется – учебная программа) среднего (полного) общего образования. Аналогично рассмотренной модели, основная образовательная программа среднего (полного) общего образования содержит обязательную (базовую в терминологии модели) и формируемую участниками образовательного процесса (в модели – вариативную) части. Соотношение между этими частями в РФ установлено на уровне 40 и 60 процентов соответственно.
Отличительной особенностью среднего образования является акцентирование внимания на воспитании обучающихся и методики преподавания дисциплин. Однако для данного курса важнее принципы формирования ЭОР и УМК на их основе, которые инвариантны к контекстному наполнению конкретной ОП или ЭОР.
Комплект необходимого УМО по конкретной дисциплине ОП принято называть учебно-методическим комплексом (УМК) по дисциплине (УМКД). УМКД является обязательной составной частью основной образовательной программы, используемой в процессе преподавания и изучения дисциплины. Они должны отвечать стандартным дидактическим требованиям, предъявляемым к традиционным учебным изданиям:
Состав УМКД каждое учебное заведение определяет самостоятельно во внутренних нормативных документах, но есть ряд элементов, которые входят в его состав практически как обязательные элементы (рис. 2.2):
(рис 2.2)
Среди дополнительных элементов УМКД часто встречаются следующие материалы:
УМКД и его компоненты должны:
Основой любого УМКД является учебная программа дисциплины, содержащая:
Методические рекомендации (материалы) для преподавателя могут оформляться в виде приложения к программе дисциплины и должны указывать на средства, методы обучения, способы учебной деятельности, применение которых для освоения тех или иных тем и разделов наиболее эффективно.
Методические указания для студентов могут оформляться в виде приложения к программе дисциплины и должны раскрывать рекомендуемый режим и характер различных видов учебной работы, а также выполнение самостоятельной работы, в том числе курсовых работ (проектов).
Например, в вузах РФ методические указания и материалы должны формироваться с учетом положения о проведении текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся вуза, разработка которого предусмотрена п. 46 Типового положения об образовательном учреждении высшего профессионального образования (высшем учебном заведении) Российской Федерации, утвержденного Постановлением Правительства Российской Федерации от 14 февраля 2008 г. N 71.
Разработка УМКД включает в себя следующие этапы:
Разработка компонентов УМКД должна осуществляться на основе следующих дидактических принципов:
После создания УМКД апробируют в учебном процессе, в ходе которого, анализируя результаты текущего контроля студентов, вносятся коррективы. После апробации на первом потоке студентов УМКД при необходимости корректируется, дополняется и утверждается, таким образом, постоянно совершенствуется.
УМКД должен проходить обновление, как минимум, раз в 2-3 года. Отчасти это связано с появлением новых знаний и изменениями в учебной программе дисциплины, а также с накоплением опыта использования УМКД в учебном процессе и необходимостью его отражения в самом УМКД.
В высшей школе УМКД разрабатывается преподавателем (коллективом преподавателей) кафедры, обеспечивающей преподавание дисциплины в соответствии с учебным планом подготовки студентов по специальностям (направлениям). Кафедра- разработчик УМКД является ответственной за качество УМКД, за учебно-методическое и техническое обеспечение соответствующей дисциплины, в том числе и за обеспечение учебного процесса учебной и учебно-методической литературой. Разработка завершается согласованием и утверждением, которое проводится в следующем порядке:
Источниками для изучения теоретического материала по конкретной дисциплине могут быть:
В случае использования нескольких основных ЭОР либо единственного ЭОР внешнего разработчика, обязательным элементом УМКД становится руководство по изучению теоретической части дисциплины, в котором должны быть четкие указания для каждого раздела дисциплины, по какому ЭОР необходимо его изучать (с указанием конкретных глав и параграфов). При использовании единственного источника собственной разработки соответствующие рекомендации могут быть включены в его состав.
При создании собственных ЭОР с теоретическим материалом дисциплины главным критерием качества, как и в случае создания традиционного учебника (печатного), является достижение учащимися целей, ради которых он написан. При этом текст должен оцениваться следующими параметрами:
При создании ЭОР всегда следует помнить, что компьютерные технологии - это только средство предоставления информации и, несмотря на массу дополнительных возможностей предоставляемых этими технологиями, они не отменяют, а только дополняют опыт, накопленный при создании традиционных учебников. Данный принцип (дополнения) имеет особое значение при разработке материалов теоретической части учебного курса. Поэтому остановимся на основных принципах формирования текста учебника или конспекта лекций по конкретной дисциплине.
Усвоение теоретических материалов во многом зависит от композиционной структуры текста учебника и его объема. Для максимального обеспечения понимания и усвоения теоретического материала необходимо выполнить следующие работы:
Графические элементы делят текст на смысловые куски, повышают интерес учащихся, подчеркивают смысл и придают теоретическому материалу особый вид. Наиболее часто для иллюстраций используются два формата графических файлов: GIF и JPEG . Рисунки также могут быть выполнены в форматах * bmp , * pcx , * tif , * cdr . Во всех случаях, в том числе и при использовании графических редакторов, необходимо принять меры по минимизации объема графического файла. При необходимости вставки в текст математических формул часто используется редактор MS Equation ( MathType) .
Как уже отмечалось, при подготовке ЭОР типа учебного пособия, на него действуют принятые для печатных изданий требования с некоторыми особенностями, обусловленными компьютерными технологиями. В целом, структура учебного пособия для изучения теоретического материала дисциплины состоит из типовых составных частей:
Кратко рассмотрим каждую часть.
На титульный лист выносится название учебного пособия, фамилия и инициалы автора (авторов), вид пособия, год издания и полное наименование учебного заведения На обороте титульного листа приводится информация о рецензентах (если они есть), аннотация, знак охраны авторского права и некоторая дополнительная информация.
Аннотация — краткая характеристика пособия с точки зрения содержания, целевого назначения, категории обучающихся, формы и других его особенностей. Рекомендуемый объем аннотации — около 500 печатных знаков.
Оглавление — перечень заголовков разделов, глав и других структурных единиц текста. В отличие от типографских учебников, где указываются номера страниц на которых начинаются разделы, в ЭОР каждое наименование является гиперссылкой на начало соответствующего раздела.
Введение — вступительная, начальная часть авторского текста. Во введении отражаются основные характеристики учебной дисциплины, ее цели и задачи, раскрывается логика ее построения, обозначаются межпредметные связи, а также связь с будущей профессией.
Основной текст разбивается на отдельные рубрики: части, разделы, главы, параграфы, пункты.
Обозначается порядковым номером со скобкой или строчной буквой со скобкой в алфавитном порядке.
Содержательная часть основного текста должна соответствовать рабочей программе дисциплины. По желанию автора каждый раздел или глава могут завершаться вопросами для самопроверки. Ввод вопросов в состав разделов позволяет обучающемуся лучше понять степень усвоения им пройденного материала.
Заключение — часть учебного пособия, в котором содержатся обобщения, нерешенные вопросы той или иной отрасли знания, существующие научные направления, основные направления дальнейшего развития данной науки. Необходимо показать, какие полученные знания будут использоваться при изучении последующих дисциплин и решении практических задач.
Список рекомендуемой литературы содержит библиографические описания рекомендуемых типографских и Интернет-источников в соответствии с правилами библиографического описания. Библиографическое описание любого источника осуществляется на языке его издания. В библиографическом списке источники должны быть приведены в алфавитном порядке и пронумерованы. Нормативно-правовые акты располагаются по юридической силе. Через интервал после русскоязычного списка должен быть приведен также в алфавитном порядке иноязычный список.
Приложения — это дополнительные к основному тексту материалы справочного, документального или иного характера, обогащающие пособие. Задача приложения дополнить основное содержание материалами, которые либо нецелесообразно, либо невозможно ввести в основной текст в полном объеме, либо удобнее выделить в самостоятельный справочный раздел.
Список условных обозначений и сокращений приводится при необходимости. В него включают используемые при изложении текста обозначения, аббревиатуры и их разъяснение. Список составляют в алфавитном порядке соответствующего языка (русский, английский и др.; символы латинские, греческие и др.).
Предметный указатель отражает терминологию предметной области дисциплины. Данный раздел вводится в состав при необходимости. Термины с указанием страниц, на которых они упоминаются, располагают в алфавитном порядке.
К числу ЭОР, обеспечивающих изучение теоретического материала дисциплины целесообразно отнести дополнительные учебные материалы и в иных формах, таких, например, как аудио-, видео-, слайд-презентации, мультимедиа демонстрации и пр. Они не предназначены для изучения в полном объеме теоретического курса, но позволяют существенно улучшить усвоение материала.
Рассмотрим несколько основных видов дополнительных учебных материалов, каждый из которых сам по себе является самостоятельным ЭОР.
Слайд-презентации или просто презентации рассматриваются как вспомогательное дидактическое средство обучения, используемое преподавателем на лекции. Под электронной презентацией понимается логически связанная последовательность слайдов, объединенных одной тематикой и общими принципами оформления. При создании презентаций необходимо придерживаться ряда правил.
Презентация должна начинаться с титульного (головного) слайда, на котором располагаются название дисциплины, фамилия и инициалы лектора, контактная информация. Оформление слайдов производится в едином формате, стиле и цветовой гамме, при условии, что педагогическая технология не требует иного. Необходимо оформлять колонтитулы слайд-конспекта: дату и номер слайда. Презентация должна заканчиваться итоговым слайдом, на котором помещаются основные выводы лекции, список литературы для самостоятельного изучения темы. Презентация входит в УМКД.
Аудиоматериалы. Применение аудиоматериалов в образовании является эффективным способом вовлечения учащегося в учебный процесс. Аудиоматериалы представляются в электронной форме и могут быть классифицированы следующим образом:
На практике значительно чаще используются аудиоролики как элемент курса. Аудиолекции в настоящее время полностью заменили видеолекции, обеспечивающие существенно больше возможностей.
Использование видеоматериалов в образовательном процессе способствует лучшему усвоению материала, вовлеченности учащегося в процесс обучения, улучшению контакта между преподавателем и учащимся. Видеолекция и видеоматериалы сопровождения учебной дисциплины создаются по дисциплине в целом или по ее отдельным разделам. Есть успешный опыт использования обзорных видеолекций ведущих преподавателей вузов по конкретным дисциплинам для студентов заочной формы образования. Такие лекции являются средством активации, организации и управления познавательной деятельностью студентов. Видеолекции позволяют повысить эффективность учебного процесса за счет:
С развитием компьютерных технологий, постепенно стираются границы между различными типами дополнительных ресурсов и сейчас практически любая видеолекция - это комбинированная мультимедиа лекция, которая сочетает в себе наглядность представления материала которая присуща слайд-презентации с ощущением вовлеченности, которое обеспечивается использованием аудио- или видеоматериала.
В этом случае основой для подготовки лекции является слайд-презентация. Одновременно с демонстрацией слайдов воспроизводится аудио- или видеопоток. Переключение слайдов происходит на основе временных меток, записанных в медиафайле. Таким образом, создается имитация реальной лекции, когда лектор присутствует перед учащимися в аудитории, излагает материал лекции и иллюстрирует сказанное с помощью слайдов. Для подготовки материалов автор представляет слайд- презентацию, а аудио- и видео записывается в специальной лаборатории учебного заведения, после чего производится монтаж. Такие видеолекции включаются в состав УМКД.
Основная задача практических работ в учебном процессе – подготовка обучающихся к предстоящей трудовой деятельности. С одной стороны- это вооружение теоретическими знаниями, необходимыми в профессиональной деятельности, с другой стороны – формирование практический умений и навыков. В настоящее время все большее значение имеют способности использовать приобретенные знания в изменяющихся условиях производства. Специалист должен уметь планировать свою деятельность, принимать оперативные решения на основе анализа ситуации, контролировать ход результатов труда. Каждая профессия требует специфических умений. У студентов эти умения формируются в процессе неоднократного повторения соответствующих заданий, активных методов обучения. Суть активных методов обучения, направленных на формирование умений и навыков, как раз и состоит в обеспечении студентам таких условий, в которых они овладевали бы различными способами деятельности. Анализ профессиональных качеств специалистов показал, что умения и навыки по рабочей специальности успешно формируются на практике, а техника или технолога нет. Перед специалистами ставится комплекс задач: технических, экономических, организаторских. Поэтому и подход к их обучению должен быть комплексным, целенаправленным. Студентов необходимо ставить постоянно в такие условия, которые позволяли бы им получать и тренировать практические навыки в своей будущей профессиональной деятельности. К активным методам обучения профессиональным умениям относятся:
Применению активных методов обучения должен предшествовать анализ содержания теоретического материала конкретного учебного курса и содержания будущей профессиональной деятельности специалиста (квалификационной характеристики). Такой анализ выполняют разработчики учебных планов и программ. С учетом этого анализа в учебную программу дисциплины включаются практические и лабораторные занятия, а в учебный план – практики и курсовые проекты. Создатели ЭОР, обеспечивающих получение практических навыков, должны обеспечить соответствие получаемых обучающимся умений и навыков перечню, определенному программой по данной дисциплине.
Состав подобных ЭОР может существенно различаться в зависимости от специфики дисциплины и учебного плана и включать:
Далее рассмотрим ЭОР относящиеся к п.п. 4-6, поскольку первые три типа являются обычными текстовыми файлами.
Компьютерные тренажеры (КТ) как и компьютерные лабораторные практикумы представляют собой программные мультимедиа ЭОР, имитирующие выполнение операций и действий, входящих в реальную профессиональную деятельность будущего специалиста. КТ являются развитием компьютерных лабораторных практикумов в направлении конкретной профессиональной деятельности, поэтому далее уделим внимание именно им. Компьютерные тренажеры позволяют подготовить будущего специалиста к действиям в условиях, близких к реальным, позволяют осуществлять тренинг не только знаний и умений, требуемых в конкретной ситуации, но и быстроты реакции на происходящие события. Необходимо отметить, что чем более детально и точно тренажеры имитируют реальные системы и ситуации в них, тем более узконаправленными они, как правило, являются. Поэтому в профессиональной переподготовке и повышении квалификации тренажеры используются шире, чем в высшем профессиональном образовании, где главной задачей является подготовить достаточно универсального специалиста, способного решать широкий спектр задач, входящих в сферу его профессиональной деятельности. В процессе тренинга с использованием КТ производится имитация выполнения операций и действий, входящих в профессиональную деятельность обучаемого. В КТ используются модели изучаемых объектов и среды этой деятельности. Взаимодействие с этими моделями не является непосредственным, а осуществляется через внешнее представление объектов и среды деятельности путем имитации выполнения соответствующих операций и действий. Основными функциями КТ являются:
Наиболее распространенными являются КТ, предназначенные для подготовки и повышения квалификации оперативного персонала, управляющего сложными технологическими объектами. В таких КТ предусматриваются средства для имитации выполнения операций и действий, относящихся к основным фазам оперативной деятельности:
Выделяются следующие классы КТ:
Класс и назначение КТ обуславливают требования к универсальности, точности и динамическим характеристикам реализуемых в них моделей. Организация тренинга базируется на выделении учебно-тренировочных задач ("вводных") и заданий на тренинг. Постановка учебно-тренировочных задач включает:
В работе с КТ можно выделить несколько основных шагов развития действий: первый - выбор модели, второй - выбор режима работы тренажера (уровня сложности), третий - воздействие на модель, четвертый - реакция объекта, пятый - мониторинг состояния объекта, далее цепь замыкается до достижения конца моделирования (рис. 2.3а). На практике наиболее успешным является трехуровневый подход при реализации КТ. Первый уровень (рис. 2.3б) обеспечивает знакомство с предметом, компьютер сам показывает и исправляет ошибки, связанные с неверным воздействием обучаемого на изучаемый объект. Второй уровень (рис. 2.3в) реализует процесс обучения, выработку умений и навыков. Здесь введен случайный фактор внешнего воздействия на модель, а машина только указывает на ошибки, предоставляя обучаемому самому найти верный путь решения задачи. Третий уровень (рис. 2.3г) выполняет роль итоговой работы, в которой пользователь должен сделать все сам от начала до конца без подсказок со стороны компьютера.
(рис 2.3)
Наряду с КТ, рассчитанными на индивидуальную работу учащегося в автономном режиме, разрабатываются КТ, предназначенные для отработки совместной деятельности групп пользователей. Современные средства сетевого программирования (Java, MacroMedia Flash с встроенным языком Action script) позволяют создавать КТ достаточно компактные по объему и легко передаваемые даже по низкоскоростным каналам связи.
Пример 1. Компьютерная лабораторная работа "Определение ускорения свободного падения с помощью математического и физического маятников". Цель работы: изучение незатухающих свободных гармонических колебаний физического и математического маятников и определение периода их колебаний.
На рис. 2.4 представлена компьютерная лабораторная установка для проведения данной работы, которая состоит из секундомера (в центре), физического маятника (справа) и математического маятника (слева).
Физические процессы колебания маятников реализованы с помощью математических моделей незатухающих свободных гармонических колебаний и средствами компьютерной графики. Процессы обрабатываются на моделях и выводятся на экран в реальном масштабе времени.
(рис 2.4)
В процессе выполнения работы, обучаемый измеряет период колебания маятников и фиксирует результаты измерений в таблице. На основании полученных данных производится расчет ускорения свободного падения и результат заносится в таблицу. Компьютер проверяет полученный результат и делает заключение о правильности проведенных измерений и расчетов.
Пример 2. Виртуальный тренажер аварийных переключений основных электрических линий типовой электроподстанции (рис. 2.5). Цель работы – получение практических навыков правильного аварийного переключения подключенных предприятий на резервные линии в соответствии с поступившей "вводной" о произошедшей аварии. Данный тренажер предназначен для обучения оперативно- диспетчерского персонала энергетических объектов методике проведения плановых переключений, выработки навыков принятия решения в аварийных ситуациях. Суть тренинга заключается в том, что обучаемый должен воспроизвести определенную последовательность переключений на модели электрической части энергообъекта в условиях нормальной работы или аварийной ситуации. Последовательность действий включает:
(рис 2.5)
Во время тренинга доступны:
Возможна передача результатов выполнения задания на Web-сервер для их анализа, обработки и сохранения.
Компьютерные задачники (КЗ) используются для закрепления приобретенных в ходе обучения теоретических знаний и выработки на их основе умений и навыков решения типовых практических задач. КЗ ориентированы на самостоятельную работу учащихся, поэтому они могут послужить крайне полезным инструментом подготовки в дистанционном обучении. При использовании традиционных образовательных технологий КЗ позволяют дополнять занятия под руководством преподавателя самостоятельным тренингом.
В целом, автоматизация учебных работ профессионального характера создает предпосылки для глубокого познания свойств изучаемых объектов и процессов на математических или имитационных моделях и реальных физических стендах для проведения параметрических исследований и оптимизации. Вместе с тем, осмысленное применение систем автоматизации требует достаточно высокой профессиональной квалификации, которой учащиеся еще не обладают. Следует учесть, что отрицательное влияние на качество профессиональной подготовки оказывает скрытность расчетов, выполняемых компонентами ЭОР. Многие вычисления, которые в ЭОР нередко объявляются рутинной работой, обладают большим обучающим эффектом, так как позволяют проследить и понять связь значений варьируемых переменных изучаемых объектов или процессов с их характеристиками.
Объединение в одном УМКД различных ЭОР позволяет решить нередко возникающую при традиционных методах преподавания проблему разрыва между теоретическими знаниями с одной стороны и практическими навыками и умениями, с другой. Причиной разрыва служит отрыв теоретического обучения от получения практических навыков (лабораторные и практические занятия) и контроля знаний (как правило, защита лабораторных работ и ограниченного числа контрольных работ в ходе семестра плюс зачеты и экзамены в конце семестра). Комплексное использование ЭОР позволяет сочетать изучение теоретического материала с контролем знаний (тестирование по разделу), получением практических навыков (разбор эталонных задач в КЗ и самостоятельное решение задач из КЗ), выполнением лабораторных работ по изучаемому материалу. Таким образом, обучающийся, имеющий возможность работать с дидактически проработанным комплектом ЭОР, может в удобном для себя темпе изучать материалы различных тем дисциплины в комплексе, а не разорванными во времени частями, как это часто происходит в традиционном учебном процессе без использования ЭОР.
Одним из основных требований организации учебного процесса в рамках Болонского соглашения является унификация учебных планов и программ для одноименных дисциплин, которые преподаются в разных учебных заведениях. Это выдвигает требования объективизации процесса оценивания знаний студентов, что невозможно без использования методов тестирования знаний, которые являются основой теории педагогических измерений. Массовое внедрение тестирования знаний в учебный процесс сформировало понимание необходимости создания и применения компьютерных систем тестирования знаний. Это обусловлено с одной стороны снижением трудоемкости при проведении тестирований по сравнению с традиционными методами бланкового тестирования, а с другой стороны повышением надежности и объективности результатов тестирования. Тестирование как одна из форм аттестации представляет собой процедуру, позволяющую объективно для каждого учащегося установить уровень: теоретических знаний, интеллектуальных умений, практических навыков. Тестирование используется на следующих этапах учебного процесса:
В общем случае тест – это инструмент, состоящий из квалиметрически выверенной системы тестовых заданий, стандартизированной системы проведения и заранее спроектированной технологии обработки и анализа результатов, предназначенный для измерения качеств, знаний или навыков личности, изменение которых возможно в процессе систематического обучения.
Тесты включают в себя вопросы, отражающие содержание дисциплины или ее части, которые выносятся на контроль. При составлении вопросов для тестирования необходимо придерживаться следующих правил:
Для получения максимальной эффективности от тестирования знаний в процессе изучения дисциплины рекомендуется использовать два вида тестов:
Вопросы для самоконтроля предполагают возможность просмотреть теоретический материал и проработать ошибки, допущенные при ответах на данные вопросы. Они предназначены для получения обучающимся адекватной оценки своих знаний. Для каждого раздела рекомендуется 10-15 вопросов.
Итоговый тест используется для проверки знаний обучающегося по завершении изучения всей дисциплины (аналог экзамена). Число тестовых вопросов для одного тестируемого должно составлять не менее 30 и зависит от сложности тестовых заданий.
Работа с тестовой системой начинается с подготовки базы вопросов. При использовании тестирования в учебном процессе важно помнить, что каждый вопрос не должен иметь многоцелевую направленность, он призван выявлять лишь один определенный аспект. Критериями отбора содержания тестового материала служат:
Существует множество видов (форматов) тестовых заданий, однако на практике используется от четырех до шести основных видов, которые делятся на два основных типа: закрытого и открытого (рис. 2.6). Вопросы закрытого типа предлагают выбрать ответ (один или несколько) из многих предложенных. При этом подразумевается, что все предложенные варианты ответа являются равнопривлекательнымии. Задания открытой формы не предлагают вариантов ответа, а требуют ввода символов в пустое поле какого- то утверждения, причем предполагается, что заполнить этот пропуск можно строго однозначно. В открытому типу относятся вопросы, предполагающие развернутый ответ на естественном языке. Данный вид вопросов является единственным, не допускающим возможность проверки ответа компьютером, а требует проверки и оценки ответа преподавателем.
(рис 2.6)
Рассмотрим основные виды тестовых заданий.
1. Выбор единственного ответа. Это простейшим вид тестовых заданий закрытого типа и представляет собой вопрос с множеством предложенных ответов, из которых требуется выбрать один верный. Разновидностью данного вида заданий являются вопросы с активной областью (с "горячими точками"), в которых выбор ответа с помощью кнопок заменен выбором места на графическом изображении.
Преимущества данного вида вопросов:
Недостатки простой выборки:
2. Множественный выбор. Второй из наиболее распространенных типов вопросов.
Представляет собой вопрос с множеством предложенных ответов, из которых требуется выбрать несколько верных. Кнопки выбора в нем заменены на окошки метки и обеспечивают возможность выбора произвольной комбинации ответов (от одного ответа до всех возможных вариантов).
Преимущества данного вида вопросов:
Недостатки множественной выбора:
3. Установление соответствия. Представляет собой два списка в виде двух колонок и обучающийся должен сопоставить данные из разных колонок друг другу.
Преимущества данного вида вопросов:
Недостаток таких вопросов - это сложность выполнения теста при достаточно большом списке для сопоставления.
4. Установление последовательности. В таком типе вопросов обучающемуся задается вопрос и дается набор готовых элементов. В его задачу входит расстановка этих элементов в правильной последовательности.
Преимущество данного вида вопросов – это вероятность угадывания (при числе элементов более трех) - незначительна.
Недостаток такого вида вопросов – это не всегда возможно подобрать только один вариант правильного алгоритма.
5. Ответ на естественном языке. Данный вид близок к традиционной форме контроля тип заданий.
Преимущества данного вида вопросов:
Недостатки свободного ввода:
6. Заполнение пропуска. Иногда этот вид называют "Ввод символа", когда вводу подлежит один символ – буква или цифра. Данный вид задания представляет собой фразу или выражение, в котором пропущено слово или дата. Предполагается единственно возможный вариант ввода правильного ответа. Данный вид заданий наиболее эффективен при проверке разного рода терминов, констант, дат и правописания.
Преимущества:
Недостатки:
При подготовке тестовых заданий, независимо от их вида, следует выполнять нижеперечисленные рекомендации:
Для формирования наибольшей наглядности тестового контроля рекомендуется максимально использовать графический материал. По завершении составления тестовых вопросов автору (авторам) необходимо указать следующие обязательные параметры:
При использовании вопросов закрытого типа очень важно не допустить возможности угадывания правильных ответов. Вероятность угадывания "$$P$$" для вопроса типа "один из нескольких" составляет "$$1/m$$", где $$m$$ – количество альтернатив вопроса этого типа. При этом возникает проблема количества и содержания неправильных ответов, которые принято называть дистракторами. С одной стороны дистракторы должны быть достаточно правдоподобными, чтобы тестируемый не мог интуитивно выбрать правильный ответ, а с другой стороны не должны провоцировать тестируемого на неправильный ответ. Ведь конечная цель тестирования определить объективный уровень знаний обучаемого. Также нецелесообразно строить вопросы по негативному принципу, т.е. предлагать тестируемому выбрать неправильный ответ из предложенных. Это обусловлено тем, что обычно обучение сводится к изучению и анализу правильных знаний, а неправильные знания не являются предметом изучения. При составлении вопросов первого вида (один правильный ответ) существенную роль играет количество дистракторов. При малом их количестве ($$m=2,3$$) возрастает вероятность угадывания правильного ответа, а, следовательно, уменьшается оцениваемый диапазон. При большом количестве дистракторов ($$m>6$$) возрастает громоздкость вопроса и затраты времени на поиск правильного ответа. Оптимальными с количественной точки зрения являются $$m=4,5$$.
Для каждого вида тестовых заданий существуют рекомендации: что предпочтительно делать, а чего делать не рекомендуется. Ниже перечислены основные такие рекомендации:
В дополнении к сказанному выше проиллюстрируем некоторые сформулированные тезисы на конкретных примерах. На рис. 2.7 представлены примеры прохождения теста по русскому языку и два примера заданий вида множественного выбора и одно задание вида выбор единственного ответа.
(рис 2.7)
В заключение надо отметить, что при разработке методов оценки знаний с помощью систем тестирования в вузах все чаще используется назначение весовых коэффициентов (индексов сложности) для всех тестовых заданий и вариантов ответов на конкретный вопрос. С помощью весовых коэффициентов определяется степень сложности вопроса по отношению к остальным вопросам, задается максимальное количество баллов, которое студент может получить при правильном ответе на вопрос и возможное общее количество баллов за весь ответ, т.е. в конечном счете устанавливается количественная и качественная (для установленной шкалы оценок) характеристика знаний. Весовые коэффициенты определяются с помощью экспертного оценивания. Количество экспертов не регламентируется, но при увеличении числа экспертов достоверность назначаемых весовых коэффициентов повышается, хотя на практике такие коэффициенты часто расставляет автор тестовых заданий.
В настоящее время подготовка учебно-методического обеспечения (УМО) в электронном виде является одним из основных видов учебно-методической работы преподавательского состава. Комплект УМО может охватывать образовательную программу в целом, отдельную дисциплину или раздел дисциплины, например, цикл лабораторных работ. В состав комплекта УМО могут входить различные ресурсы (программы, планы, методические указания, учебники или конспекты лекций и т.д.), образуя строгую иерархию, где одни ресурсы в совокупности формируют ресурсы более высокого уровня. Все ресурсы УМО должны быть структурированы и определены связи между различными компонентами в виде инфологической модели. Необходимо подчеркнуть, что каждый электронный ресурс (составной или нет) представляет собой самостоятельный ЭОР, обладающий всеми свойствами ЭОР, изученными в разделе 1.
Организацию УМО образовательной программы (ОП) удобно рассмотреть на примере комплекта УМО по направлениям подготовки специалистов в вузе, Такой комплект часто называют учебно-методический комплект (УМК) по специальности. Соответствующая инфологическая модель представлена на рис. 2.1. На верхнем уровне данной модели находится перечень специальностей и направлений подготовки. В РФ данный перечень определяется государственным образовательным стандартом (ГОС). Каждая специальность отображается в учебный план, состоящий из обязательных дисциплин (базовая часть) и дисциплин, вводимых в учебный план конкретным вузом (вариативная часть). К последней части относятся также и дисциплины по выбору студента. На этом уровне происходит разработка учебных планов с учетом специфики конкретных учебных заведений.
Изучение конкретных дисциплин учебного плана каждое учебное заведение ведет по своим методикам, опираясь на свою материально-техническую базу и профессорско- преподавательский состав. Поэтому, изучение даже одноименных дисциплин базовой части учебного плана в различных заведениях ведется по-разному.
Конкретизация методики обучения по отдельной дисциплине проводится на уровне программы учебного курса, где определяется объем и последовательность изучения теоретического материала, количество и вид семинарских, лабораторных и практических работ, объем и периодичность контрольных мероприятий и т.д. В конечном итоге, тот или иной вариант изучения дисциплины определяется объемом изучаемого материала, методикой и глубиной его освоения, а также степенью его универсальности. В программе учебного курса определяется совокупность ресурсов, обеспечивающих получение знаний и навыков на заданном уровне освоения данной дисциплины. Программа по конкретному учебному курсу в совокупности с заданными в ней ресурсами образует УМК по конкретной дисциплине.
(рис 2.1)
Таким образом, на уровне программы учебного курса определяются текстовые и мультимедиа образовательные ресурсы, содержащие собственно знания, подлежащие изучению. На рис. 2.1 видно, что при организации изучения какой-то дисциплины только одним учебным курсом уровни 3 и 4 практически превращаются в один. Однако, строго говоря, данный случай является частным, хотя и часто встречающимся на практике. Именно поэтому термины "учебный курс" и "дисциплина" часто воспринимаются как синонимы.
Формирование УМК по дисциплине на практике ведется на основе ресурсов уровня 5, которые в этом контексте можно назвать первичными образовательными ресурсами, поскольку они не включают в свой состав другие, оформленные в виде пакета SCORM, образовательные ресурсы. Ресурсы остальных уровней представляют собой составные ЭОР, включающие в свой состав ЭОР более низкого уровня. Исключением является уровень 6, представляющий собой самостоятельный первичный ресурс и входящий в УМК по ОП.
Учебно-методическое обеспечение, позволяющее обучающимся эффективно работать по всем видам занятий в соответствии с учебным планом образовательной программы, представляет собой совокупность учебно-методических материалов на различных видах носителей, содержащих учебные материалы для каждой дисциплины в соответствии с профессиональной образовательной программой.
Рассмотренная выше инфологическая модель может быть с успехом использована при разработке УМК по ОП среднего образования, поскольку в ее основе также лежит учебный план (в европейских странах называется – учебная программа) среднего (полного) общего образования. Аналогично рассмотренной модели, основная образовательная программа среднего (полного) общего образования содержит обязательную (базовую в терминологии модели) и формируемую участниками образовательного процесса (в модели – вариативную) части. Соотношение между этими частями в РФ установлено на уровне 40 и 60 процентов соответственно.
Отличительной особенностью среднего образования является акцентирование внимания на воспитании обучающихся и методики преподавания дисциплин. Однако для данного курса важнее принципы формирования ЭОР и УМК на их основе, которые инвариантны к контекстному наполнению конкретной ОП или ЭОР.
Комплект необходимого УМО по конкретной дисциплине ОП принято называть учебно-методическим комплексом (УМК) по дисциплине (УМКД). УМКД является обязательной составной частью основной образовательной программы, используемой в процессе преподавания и изучения дисциплины. Они должны отвечать стандартным дидактическим требованиям, предъявляемым к традиционным учебным изданиям:
Состав УМКД каждое учебное заведение определяет самостоятельно во внутренних нормативных документах, но есть ряд элементов, которые входят в его состав практически как обязательные элементы (рис. 2.2):
(рис 2.2)
Среди дополнительных элементов УМКД часто встречаются следующие материалы:
УМКД и его компоненты должны:
Основой любого УМКД является учебная программа дисциплины, содержащая:
Методические рекомендации (материалы) для преподавателя могут оформляться в виде приложения к программе дисциплины и должны указывать на средства, методы обучения, способы учебной деятельности, применение которых для освоения тех или иных тем и разделов наиболее эффективно.
Методические указания для студентов могут оформляться в виде приложения к программе дисциплины и должны раскрывать рекомендуемый режим и характер различных видов учебной работы, а также выполнение самостоятельной работы, в том числе курсовых работ (проектов).
Например, в вузах РФ методические указания и материалы должны формироваться с учетом положения о проведении текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся вуза, разработка которого предусмотрена п. 46 Типового положения об образовательном учреждении высшего профессионального образования (высшем учебном заведении) Российской Федерации, утвержденного Постановлением Правительства Российской Федерации от 14 февраля 2008 г. N 71.
Разработка УМКД включает в себя следующие этапы:
Разработка компонентов УМКД должна осуществляться на основе следующих дидактических принципов:
После создания УМКД апробируют в учебном процессе, в ходе которого, анализируя результаты текущего контроля студентов, вносятся коррективы. После апробации на первом потоке студентов УМКД при необходимости корректируется, дополняется и утверждается, таким образом, постоянно совершенствуется.
УМКД должен проходить обновление, как минимум, раз в 2-3 года. Отчасти это связано с появлением новых знаний и изменениями в учебной программе дисциплины, а также с накоплением опыта использования УМКД в учебном процессе и необходимостью его отражения в самом УМКД.
В высшей школе УМКД разрабатывается преподавателем (коллективом преподавателей) кафедры, обеспечивающей преподавание дисциплины в соответствии с учебным планом подготовки студентов по специальностям (направлениям). Кафедра- разработчик УМКД является ответственной за качество УМКД, за учебно-методическое и техническое обеспечение соответствующей дисциплины, в том числе и за обеспечение учебного процесса учебной и учебно-методической литературой. Разработка завершается согласованием и утверждением, которое проводится в следующем порядке:
Источниками для изучения теоретического материала по конкретной дисциплине могут быть:
В случае использования нескольких основных ЭОР либо единственного ЭОР внешнего разработчика, обязательным элементом УМКД становится руководство по изучению теоретической части дисциплины, в котором должны быть четкие указания для каждого раздела дисциплины, по какому ЭОР необходимо его изучать (с указанием конкретных глав и параграфов). При использовании единственного источника собственной разработки соответствующие рекомендации могут быть включены в его состав.
При создании собственных ЭОР с теоретическим материалом дисциплины главным критерием качества, как и в случае создания традиционного учебника (печатного), является достижение учащимися целей, ради которых он написан. При этом текст должен оцениваться следующими параметрами:
При создании ЭОР всегда следует помнить, что компьютерные технологии - это только средство предоставления информации и, несмотря на массу дополнительных возможностей предоставляемых этими технологиями, они не отменяют, а только дополняют опыт, накопленный при создании традиционных учебников. Данный принцип (дополнения) имеет особое значение при разработке материалов теоретической части учебного курса. Поэтому остановимся на основных принципах формирования текста учебника или конспекта лекций по конкретной дисциплине.
Усвоение теоретических материалов во многом зависит от композиционной структуры текста учебника и его объема. Для максимального обеспечения понимания и усвоения теоретического материала необходимо выполнить следующие работы:
Графические элементы делят текст на смысловые куски, повышают интерес учащихся, подчеркивают смысл и придают теоретическому материалу особый вид. Наиболее часто для иллюстраций используются два формата графических файлов: GIF и JPEG . Рисунки также могут быть выполнены в форматах * bmp , * pcx , * tif , * cdr . Во всех случаях, в том числе и при использовании графических редакторов, необходимо принять меры по минимизации объема графического файла. При необходимости вставки в текст математических формул часто используется редактор MS Equation ( MathType) .
Как уже отмечалось, при подготовке ЭОР типа учебного пособия, на него действуют принятые для печатных изданий требования с некоторыми особенностями, обусловленными компьютерными технологиями. В целом, структура учебного пособия для изучения теоретического материала дисциплины состоит из типовых составных частей:
Кратко рассмотрим каждую часть.
На титульный лист выносится название учебного пособия, фамилия и инициалы автора (авторов), вид пособия, год издания и полное наименование учебного заведения На обороте титульного листа приводится информация о рецензентах (если они есть), аннотация, знак охраны авторского права и некоторая дополнительная информация.
Аннотация — краткая характеристика пособия с точки зрения содержания, целевого назначения, категории обучающихся, формы и других его особенностей. Рекомендуемый объем аннотации — около 500 печатных знаков.
Оглавление — перечень заголовков разделов, глав и других структурных единиц текста. В отличие от типографских учебников, где указываются номера страниц на которых начинаются разделы, в ЭОР каждое наименование является гиперссылкой на начало соответствующего раздела.
Введение — вступительная, начальная часть авторского текста. Во введении отражаются основные характеристики учебной дисциплины, ее цели и задачи, раскрывается логика ее построения, обозначаются межпредметные связи, а также связь с будущей профессией.
Основной текст разбивается на отдельные рубрики: части, разделы, главы, параграфы, пункты.
Обозначается порядковым номером со скобкой или строчной буквой со скобкой в алфавитном порядке.
Содержательная часть основного текста должна соответствовать рабочей программе дисциплины. По желанию автора каждый раздел или глава могут завершаться вопросами для самопроверки. Ввод вопросов в состав разделов позволяет обучающемуся лучше понять степень усвоения им пройденного материала.
Заключение — часть учебного пособия, в котором содержатся обобщения, нерешенные вопросы той или иной отрасли знания, существующие научные направления, основные направления дальнейшего развития данной науки. Необходимо показать, какие полученные знания будут использоваться при изучении последующих дисциплин и решении практических задач.
Список рекомендуемой литературы содержит библиографические описания рекомендуемых типографских и Интернет-источников в соответствии с правилами библиографического описания. Библиографическое описание любого источника осуществляется на языке его издания. В библиографическом списке источники должны быть приведены в алфавитном порядке и пронумерованы. Нормативно-правовые акты располагаются по юридической силе. Через интервал после русскоязычного списка должен быть приведен также в алфавитном порядке иноязычный список.
Приложения — это дополнительные к основному тексту материалы справочного, документального или иного характера, обогащающие пособие. Задача приложения дополнить основное содержание материалами, которые либо нецелесообразно, либо невозможно ввести в основной текст в полном объеме, либо удобнее выделить в самостоятельный справочный раздел.
Список условных обозначений и сокращений приводится при необходимости. В него включают используемые при изложении текста обозначения, аббревиатуры и их разъяснение. Список составляют в алфавитном порядке соответствующего языка (русский, английский и др.; символы латинские, греческие и др.).
Предметный указатель отражает терминологию предметной области дисциплины. Данный раздел вводится в состав при необходимости. Термины с указанием страниц, на которых они упоминаются, располагают в алфавитном порядке.
К числу ЭОР, обеспечивающих изучение теоретического материала дисциплины целесообразно отнести дополнительные учебные материалы и в иных формах, таких, например, как аудио-, видео-, слайд-презентации, мультимедиа демонстрации и пр. Они не предназначены для изучения в полном объеме теоретического курса, но позволяют существенно улучшить усвоение материала.
Рассмотрим несколько основных видов дополнительных учебных материалов, каждый из которых сам по себе является самостоятельным ЭОР.
Слайд-презентации или просто презентации рассматриваются как вспомогательное дидактическое средство обучения, используемое преподавателем на лекции. Под электронной презентацией понимается логически связанная последовательность слайдов, объединенных одной тематикой и общими принципами оформления. При создании презентаций необходимо придерживаться ряда правил.
Презентация должна начинаться с титульного (головного) слайда, на котором располагаются название дисциплины, фамилия и инициалы лектора, контактная информация. Оформление слайдов производится в едином формате, стиле и цветовой гамме, при условии, что педагогическая технология не требует иного. Необходимо оформлять колонтитулы слайд-конспекта: дату и номер слайда. Презентация должна заканчиваться итоговым слайдом, на котором помещаются основные выводы лекции, список литературы для самостоятельного изучения темы. Презентация входит в УМКД.
Аудиоматериалы. Применение аудиоматериалов в образовании является эффективным способом вовлечения учащегося в учебный процесс. Аудиоматериалы представляются в электронной форме и могут быть классифицированы следующим образом:
На практике значительно чаще используются аудиоролики как элемент курса. Аудиолекции в настоящее время полностью заменили видеолекции, обеспечивающие существенно больше возможностей.
Использование видеоматериалов в образовательном процессе способствует лучшему усвоению материала, вовлеченности учащегося в процесс обучения, улучшению контакта между преподавателем и учащимся. Видеолекция и видеоматериалы сопровождения учебной дисциплины создаются по дисциплине в целом или по ее отдельным разделам. Есть успешный опыт использования обзорных видеолекций ведущих преподавателей вузов по конкретным дисциплинам для студентов заочной формы образования. Такие лекции являются средством активации, организации и управления познавательной деятельностью студентов. Видеолекции позволяют повысить эффективность учебного процесса за счет:
С развитием компьютерных технологий, постепенно стираются границы между различными типами дополнительных ресурсов и сейчас практически любая видеолекция - это комбинированная мультимедиа лекция, которая сочетает в себе наглядность представления материала которая присуща слайд-презентации с ощущением вовлеченности, которое обеспечивается использованием аудио- или видеоматериала.
В этом случае основой для подготовки лекции является слайд-презентация. Одновременно с демонстрацией слайдов воспроизводится аудио- или видеопоток. Переключение слайдов происходит на основе временных меток, записанных в медиафайле. Таким образом, создается имитация реальной лекции, когда лектор присутствует перед учащимися в аудитории, излагает материал лекции и иллюстрирует сказанное с помощью слайдов. Для подготовки материалов автор представляет слайд- презентацию, а аудио- и видео записывается в специальной лаборатории учебного заведения, после чего производится монтаж. Такие видеолекции включаются в состав УМКД.
Основная задача практических работ в учебном процессе – подготовка обучающихся к предстоящей трудовой деятельности. С одной стороны- это вооружение теоретическими знаниями, необходимыми в профессиональной деятельности, с другой стороны – формирование практический умений и навыков. В настоящее время все большее значение имеют способности использовать приобретенные знания в изменяющихся условиях производства. Специалист должен уметь планировать свою деятельность, принимать оперативные решения на основе анализа ситуации, контролировать ход результатов труда. Каждая профессия требует специфических умений. У студентов эти умения формируются в процессе неоднократного повторения соответствующих заданий, активных методов обучения. Суть активных методов обучения, направленных на формирование умений и навыков, как раз и состоит в обеспечении студентам таких условий, в которых они овладевали бы различными способами деятельности. Анализ профессиональных качеств специалистов показал, что умения и навыки по рабочей специальности успешно формируются на практике, а техника или технолога нет. Перед специалистами ставится комплекс задач: технических, экономических, организаторских. Поэтому и подход к их обучению должен быть комплексным, целенаправленным. Студентов необходимо ставить постоянно в такие условия, которые позволяли бы им получать и тренировать практические навыки в своей будущей профессиональной деятельности. К активным методам обучения профессиональным умениям относятся:
Применению активных методов обучения должен предшествовать анализ содержания теоретического материала конкретного учебного курса и содержания будущей профессиональной деятельности специалиста (квалификационной характеристики). Такой анализ выполняют разработчики учебных планов и программ. С учетом этого анализа в учебную программу дисциплины включаются практические и лабораторные занятия, а в учебный план – практики и курсовые проекты. Создатели ЭОР, обеспечивающих получение практических навыков, должны обеспечить соответствие получаемых обучающимся умений и навыков перечню, определенному программой по данной дисциплине.
Состав подобных ЭОР может существенно различаться в зависимости от специфики дисциплины и учебного плана и включать:
Далее рассмотрим ЭОР относящиеся к п.п. 4-6, поскольку первые три типа являются обычными текстовыми файлами.
Компьютерные тренажеры (КТ) как и компьютерные лабораторные практикумы представляют собой программные мультимедиа ЭОР, имитирующие выполнение операций и действий, входящих в реальную профессиональную деятельность будущего специалиста. КТ являются развитием компьютерных лабораторных практикумов в направлении конкретной профессиональной деятельности, поэтому далее уделим внимание именно им. Компьютерные тренажеры позволяют подготовить будущего специалиста к действиям в условиях, близких к реальным, позволяют осуществлять тренинг не только знаний и умений, требуемых в конкретной ситуации, но и быстроты реакции на происходящие события. Необходимо отметить, что чем более детально и точно тренажеры имитируют реальные системы и ситуации в них, тем более узконаправленными они, как правило, являются. Поэтому в профессиональной переподготовке и повышении квалификации тренажеры используются шире, чем в высшем профессиональном образовании, где главной задачей является подготовить достаточно универсального специалиста, способного решать широкий спектр задач, входящих в сферу его профессиональной деятельности. В процессе тренинга с использованием КТ производится имитация выполнения операций и действий, входящих в профессиональную деятельность обучаемого. В КТ используются модели изучаемых объектов и среды этой деятельности. Взаимодействие с этими моделями не является непосредственным, а осуществляется через внешнее представление объектов и среды деятельности путем имитации выполнения соответствующих операций и действий. Основными функциями КТ являются:
Наиболее распространенными являются КТ, предназначенные для подготовки и повышения квалификации оперативного персонала, управляющего сложными технологическими объектами. В таких КТ предусматриваются средства для имитации выполнения операций и действий, относящихся к основным фазам оперативной деятельности:
Выделяются следующие классы КТ:
Класс и назначение КТ обуславливают требования к универсальности, точности и динамическим характеристикам реализуемых в них моделей. Организация тренинга базируется на выделении учебно-тренировочных задач ("вводных") и заданий на тренинг. Постановка учебно-тренировочных задач включает:
В работе с КТ можно выделить несколько основных шагов развития действий: первый - выбор модели, второй - выбор режима работы тренажера (уровня сложности), третий - воздействие на модель, четвертый - реакция объекта, пятый - мониторинг состояния объекта, далее цепь замыкается до достижения конца моделирования (рис. 2.3а). На практике наиболее успешным является трехуровневый подход при реализации КТ. Первый уровень (рис. 2.3б) обеспечивает знакомство с предметом, компьютер сам показывает и исправляет ошибки, связанные с неверным воздействием обучаемого на изучаемый объект. Второй уровень (рис. 2.3в) реализует процесс обучения, выработку умений и навыков. Здесь введен случайный фактор внешнего воздействия на модель, а машина только указывает на ошибки, предоставляя обучаемому самому найти верный путь решения задачи. Третий уровень (рис. 2.3г) выполняет роль итоговой работы, в которой пользователь должен сделать все сам от начала до конца без подсказок со стороны компьютера.
(рис 2.3)
Наряду с КТ, рассчитанными на индивидуальную работу учащегося в автономном режиме, разрабатываются КТ, предназначенные для отработки совместной деятельности групп пользователей. Современные средства сетевого программирования (Java, MacroMedia Flash с встроенным языком Action script) позволяют создавать КТ достаточно компактные по объему и легко передаваемые даже по низкоскоростным каналам связи.
Пример 1. Компьютерная лабораторная работа "Определение ускорения свободного падения с помощью математического и физического маятников". Цель работы: изучение незатухающих свободных гармонических колебаний физического и математического маятников и определение периода их колебаний.
На рис. 2.4 представлена компьютерная лабораторная установка для проведения данной работы, которая состоит из секундомера (в центре), физического маятника (справа) и математического маятника (слева).
Физические процессы колебания маятников реализованы с помощью математических моделей незатухающих свободных гармонических колебаний и средствами компьютерной графики. Процессы обрабатываются на моделях и выводятся на экран в реальном масштабе времени.
(рис 2.4)
В процессе выполнения работы, обучаемый измеряет период колебания маятников и фиксирует результаты измерений в таблице. На основании полученных данных производится расчет ускорения свободного падения и результат заносится в таблицу. Компьютер проверяет полученный результат и делает заключение о правильности проведенных измерений и расчетов.
Пример 2. Виртуальный тренажер аварийных переключений основных электрических линий типовой электроподстанции (рис. 2.5). Цель работы – получение практических навыков правильного аварийного переключения подключенных предприятий на резервные линии в соответствии с поступившей "вводной" о произошедшей аварии. Данный тренажер предназначен для обучения оперативно- диспетчерского персонала энергетических объектов методике проведения плановых переключений, выработки навыков принятия решения в аварийных ситуациях. Суть тренинга заключается в том, что обучаемый должен воспроизвести определенную последовательность переключений на модели электрической части энергообъекта в условиях нормальной работы или аварийной ситуации. Последовательность действий включает:
(рис 2.5)
Во время тренинга доступны:
Возможна передача результатов выполнения задания на Web-сервер для их анализа, обработки и сохранения.
Компьютерные задачники (КЗ) используются для закрепления приобретенных в ходе обучения теоретических знаний и выработки на их основе умений и навыков решения типовых практических задач. КЗ ориентированы на самостоятельную работу учащихся, поэтому они могут послужить крайне полезным инструментом подготовки в дистанционном обучении. При использовании традиционных образовательных технологий КЗ позволяют дополнять занятия под руководством преподавателя самостоятельным тренингом.
В целом, автоматизация учебных работ профессионального характера создает предпосылки для глубокого познания свойств изучаемых объектов и процессов на математических или имитационных моделях и реальных физических стендах для проведения параметрических исследований и оптимизации. Вместе с тем, осмысленное применение систем автоматизации требует достаточно высокой профессиональной квалификации, которой учащиеся еще не обладают. Следует учесть, что отрицательное влияние на качество профессиональной подготовки оказывает скрытность расчетов, выполняемых компонентами ЭОР. Многие вычисления, которые в ЭОР нередко объявляются рутинной работой, обладают большим обучающим эффектом, так как позволяют проследить и понять связь значений варьируемых переменных изучаемых объектов или процессов с их характеристиками.
Объединение в одном УМКД различных ЭОР позволяет решить нередко возникающую при традиционных методах преподавания проблему разрыва между теоретическими знаниями с одной стороны и практическими навыками и умениями, с другой. Причиной разрыва служит отрыв теоретического обучения от получения практических навыков (лабораторные и практические занятия) и контроля знаний (как правило, защита лабораторных работ и ограниченного числа контрольных работ в ходе семестра плюс зачеты и экзамены в конце семестра). Комплексное использование ЭОР позволяет сочетать изучение теоретического материала с контролем знаний (тестирование по разделу), получением практических навыков (разбор эталонных задач в КЗ и самостоятельное решение задач из КЗ), выполнением лабораторных работ по изучаемому материалу. Таким образом, обучающийся, имеющий возможность работать с дидактически проработанным комплектом ЭОР, может в удобном для себя темпе изучать материалы различных тем дисциплины в комплексе, а не разорванными во времени частями, как это часто происходит в традиционном учебном процессе без использования ЭОР.
Одним из основных требований организации учебного процесса в рамках Болонского соглашения является унификация учебных планов и программ для одноименных дисциплин, которые преподаются в разных учебных заведениях. Это выдвигает требования объективизации процесса оценивания знаний студентов, что невозможно без использования методов тестирования знаний, которые являются основой теории педагогических измерений. Массовое внедрение тестирования знаний в учебный процесс сформировало понимание необходимости создания и применения компьютерных систем тестирования знаний. Это обусловлено с одной стороны снижением трудоемкости при проведении тестирований по сравнению с традиционными методами бланкового тестирования, а с другой стороны повышением надежности и объективности результатов тестирования. Тестирование как одна из форм аттестации представляет собой процедуру, позволяющую объективно для каждого учащегося установить уровень: теоретических знаний, интеллектуальных умений, практических навыков. Тестирование используется на следующих этапах учебного процесса:
В общем случае тест – это инструмент, состоящий из квалиметрически выверенной системы тестовых заданий, стандартизированной системы проведения и заранее спроектированной технологии обработки и анализа результатов, предназначенный для измерения качеств, знаний или навыков личности, изменение которых возможно в процессе систематического обучения.
Тесты включают в себя вопросы, отражающие содержание дисциплины или ее части, которые выносятся на контроль. При составлении вопросов для тестирования необходимо придерживаться следующих правил:
Для получения максимальной эффективности от тестирования знаний в процессе изучения дисциплины рекомендуется использовать два вида тестов:
Вопросы для самоконтроля предполагают возможность просмотреть теоретический материал и проработать ошибки, допущенные при ответах на данные вопросы. Они предназначены для получения обучающимся адекватной оценки своих знаний. Для каждого раздела рекомендуется 10-15 вопросов.
Итоговый тест используется для проверки знаний обучающегося по завершении изучения всей дисциплины (аналог экзамена). Число тестовых вопросов для одного тестируемого должно составлять не менее 30 и зависит от сложности тестовых заданий.
Работа с тестовой системой начинается с подготовки базы вопросов. При использовании тестирования в учебном процессе важно помнить, что каждый вопрос не должен иметь многоцелевую направленность, он призван выявлять лишь один определенный аспект. Критериями отбора содержания тестового материала служат:
Существует множество видов (форматов) тестовых заданий, однако на практике используется от четырех до шести основных видов, которые делятся на два основных типа: закрытого и открытого (рис. 2.6). Вопросы закрытого типа предлагают выбрать ответ (один или несколько) из многих предложенных. При этом подразумевается, что все предложенные варианты ответа являются равнопривлекательнымии. Задания открытой формы не предлагают вариантов ответа, а требуют ввода символов в пустое поле какого- то утверждения, причем предполагается, что заполнить этот пропуск можно строго однозначно. В открытому типу относятся вопросы, предполагающие развернутый ответ на естественном языке. Данный вид вопросов является единственным, не допускающим возможность проверки ответа компьютером, а требует проверки и оценки ответа преподавателем.
(рис 2.6)
Рассмотрим основные виды тестовых заданий.
1. Выбор единственного ответа. Это простейшим вид тестовых заданий закрытого типа и представляет собой вопрос с множеством предложенных ответов, из которых требуется выбрать один верный. Разновидностью данного вида заданий являются вопросы с активной областью (с "горячими точками"), в которых выбор ответа с помощью кнопок заменен выбором места на графическом изображении.
Преимущества данного вида вопросов:
Недостатки простой выборки:
2. Множественный выбор. Второй из наиболее распространенных типов вопросов.
Представляет собой вопрос с множеством предложенных ответов, из которых требуется выбрать несколько верных. Кнопки выбора в нем заменены на окошки метки и обеспечивают возможность выбора произвольной комбинации ответов (от одного ответа до всех возможных вариантов).
Преимущества данного вида вопросов:
Недостатки множественной выбора:
3. Установление соответствия. Представляет собой два списка в виде двух колонок и обучающийся должен сопоставить данные из разных колонок друг другу.
Преимущества данного вида вопросов:
Недостаток таких вопросов - это сложность выполнения теста при достаточно большом списке для сопоставления.
4. Установление последовательности. В таком типе вопросов обучающемуся задается вопрос и дается набор готовых элементов. В его задачу входит расстановка этих элементов в правильной последовательности.
Преимущество данного вида вопросов – это вероятность угадывания (при числе элементов более трех) - незначительна.
Недостаток такого вида вопросов – это не всегда возможно подобрать только один вариант правильного алгоритма.
5. Ответ на естественном языке. Данный вид близок к традиционной форме контроля тип заданий.
Преимущества данного вида вопросов:
Недостатки свободного ввода:
6. Заполнение пропуска. Иногда этот вид называют "Ввод символа", когда вводу подлежит один символ – буква или цифра. Данный вид задания представляет собой фразу или выражение, в котором пропущено слово или дата. Предполагается единственно возможный вариант ввода правильного ответа. Данный вид заданий наиболее эффективен при проверке разного рода терминов, констант, дат и правописания.
Преимущества:
Недостатки:
При подготовке тестовых заданий, независимо от их вида, следует выполнять нижеперечисленные рекомендации:
Для формирования наибольшей наглядности тестового контроля рекомендуется максимально использовать графический материал. По завершении составления тестовых вопросов автору (авторам) необходимо указать следующие обязательные параметры:
При использовании вопросов закрытого типа очень важно не допустить возможности угадывания правильных ответов. Вероятность угадывания "$$P$$" для вопроса типа "один из нескольких" составляет "$$1/m$$", где $$m$$ – количество альтернатив вопроса этого типа. При этом возникает проблема количества и содержания неправильных ответов, которые принято называть дистракторами. С одной стороны дистракторы должны быть достаточно правдоподобными, чтобы тестируемый не мог интуитивно выбрать правильный ответ, а с другой стороны не должны провоцировать тестируемого на неправильный ответ. Ведь конечная цель тестирования определить объективный уровень знаний обучаемого. Также нецелесообразно строить вопросы по негативному принципу, т.е. предлагать тестируемому выбрать неправильный ответ из предложенных. Это обусловлено тем, что обычно обучение сводится к изучению и анализу правильных знаний, а неправильные знания не являются предметом изучения. При составлении вопросов первого вида (один правильный ответ) существенную роль играет количество дистракторов. При малом их количестве ($$m=2,3$$) возрастает вероятность угадывания правильного ответа, а, следовательно, уменьшается оцениваемый диапазон. При большом количестве дистракторов ($$m>6$$) возрастает громоздкость вопроса и затраты времени на поиск правильного ответа. Оптимальными с количественной точки зрения являются $$m=4,5$$.
Для каждого вида тестовых заданий существуют рекомендации: что предпочтительно делать, а чего делать не рекомендуется. Ниже перечислены основные такие рекомендации:
В дополнении к сказанному выше проиллюстрируем некоторые сформулированные тезисы на конкретных примерах. На рис. 2.7 представлены примеры прохождения теста по русскому языку и два примера заданий вида множественного выбора и одно задание вида выбор единственного ответа.
(рис 2.7)
В заключение надо отметить, что при разработке методов оценки знаний с помощью систем тестирования в вузах все чаще используется назначение весовых коэффициентов (индексов сложности) для всех тестовых заданий и вариантов ответов на конкретный вопрос. С помощью весовых коэффициентов определяется степень сложности вопроса по отношению к остальным вопросам, задается максимальное количество баллов, которое студент может получить при правильном ответе на вопрос и возможное общее количество баллов за весь ответ, т.е. в конечном счете устанавливается количественная и качественная (для установленной шкалы оценок) характеристика знаний. Весовые коэффициенты определяются с помощью экспертного оценивания. Количество экспертов не регламентируется, но при увеличении числа экспертов достоверность назначаемых весовых коэффициентов повышается, хотя на практике такие коэффициенты часто расставляет автор тестовых заданий.
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.