Разработка электронного учебного пособия по дисциплине "Геодезия"

В целом электронное  пособия значительно экономит время  студента, затрачиваемое на рутинные операции по поиску учебного материала, а также при повторении неизвестных или забытых понятий. Все это возможно благодаря наличию «дерева знаний»: гипертекстовых ссылок и словарей.

Использование иллюстраций эффективно вместе с  помощью, обеспечивающей появление надписи рядом с интересующим элементом. Обязательным элементом является дополнительная видеоинформация или анимированные клипы, сопровождающие разделы курса, трудные для понимания в текстовом изложении. Видеоклипы позволяют изменять масштаб времени и демонстрировать явления в ускоренном или замедленном темпе.

Электронные  пособия обеспечивает возможность  копирования выбранной информации, её редактирования и распечатки без выхода из самого пособия.

Необходимым элементом  в электронном учебнике является аудиоинформация, например, распознавание птиц по их пению, изучение сердечных шумов.

Каждый смысловой  фрагмент курса заканчивается практическим и контрольными заданиями¹².    

Несомненно, электронная  учебная литература имеет свои преимущества, однако существуют и недостатки. Это выражено в отсутствии учета психолого-педагогических требований, междисциплинарных связей и недостаточной преемственности материала. Отсутствует единый подход к подбору иллюстрированного материала, адресность, которая выражается в учете индивидуальных особенностей обучающегося, состоянии здоровья и профессиональной направленности в обучении. Существенными недостатками являются фрагментарность программ, которая заключается в неполном охвате материала или полное дублирование учебников, несоблюдение санитарно- гигиенических норм в подаче материала, слабое использование графических возможностей компьютера¹³.       

Принципы, которыми следует руководствоваться при создании электронного пособия.

Обучение, основанное на компьютерных технологиях, в значительной степени базируется на технической  инфраструктуре – компьютере (как инструменте для размещения и представления учебной информации). Поэтому в качестве одного из принципов, которые необходимо учитывать при создании электронных пособий, является принцип распределенности учебного материала.

Компьютерные  обучающие программы используются в образовании как дополнительные учебные средства достаточно давно. Однако при дистанционном обучении компьютер становится основным дидактическим инструментом и вместо разрозненных обучающих программ нужен цельный интерактивный курс, с достаточной полнотой, представляющий всю учебную информацию. Принцип интерактивности учебного материала – второй важный принцип, который следует учитывать при разработке учебно-методического обеспечения дистанционного образования.

Интерактивный мультимедиа курс дает возможность  интегрировать различные среды представления информации – текст, статическую и динамическую графику, видео и аудио записи в единый комплекс, позволяющий обучаемому стать активным участником учебного процесса, поскольку выдача информации происходит в ответ на соответствующие его действия. Использование мультимедиа позволяет в максимальной степени учесть индивидуальные особенности восприятия информации, что чрезвычайно важно при опосредованной компьютером передаче учебной информации от преподавателя студенту. Таким образом, третий принцип, который следует учитывать при создании электронного курса – принцип мультимедийного представления учебной информации.

Для создания мультимедиа  курсов используются инструментальные средства специализированного (авторские  среды) или универсального (системы программирования) характера. Первые рассчитаны на «программирование без программирования», т.е. программа создается путем конструирования и размещения определенных модулей из которых состоит мультимедиа курс, без написания создателем курса сложного машинного кода (именуемого языком программирования). Для работы со вторыми необходимо знание языка программирования.

Появление современных  систем визуального проектирования, таких как Visual Basic или Delphi, в значительной степени снимает различия между  этими средствами, поскольку они позволяют разрабатывать интерфейс в интерактивном режиме. В то же время они не ограничивают свободу готовыми решениями.

Следует заметить, что системы программирования, используемые для создания локальных компонент, позволяют включать в мультимедиа  курс и обращение к интернет-ресурсам, интегрируя сетевые и локальные ресурсы.

Любая новая  форма обучения, в том числе  и дистанционная, требует создания психолого-педагогической основы, без которой невозможно говорить об успешности и качестве учебного процесса. Поэтому следует выделить также ряд психологических принципов, влияющих на успешность и качество дистанционного обучения¹⁴.     

Особое место  занимает проблема технологической  реализации учета психофизиологических особенностей человека при разработке курса. Успешность обучения главным образом связана с особенностями сенсорно-перцептивных процессов, определяющих восприятие информации и составляющих процессы, создающие возможность удерживать информацию в памяти и воспроизводить ее.

Современные технологии обучения, базирующиеся на повсеместном использовании вычислительной техники, потенциально обладают колоссальными возможностями. Однако полноценное применение компьютеризированных технологий требует серьезной проработки проблемы взаимодействия человека и технических средств.

Объем информации, предлагаемый обучающимся за определенный промежуток времени, сильно варьируется в зависимости от их индивидуальных особенностей. Существует целый ряд формальных приемов, позволяющих выяснить имеющийся уровень знаний, однако опытные преподаватели «интуитивно» чувствуют настроение аудитории, ее контактность, готовность к восприятию материала и соответственно корректируют ход занятия. В этом одна из проблем автоматизированных обучающих систем – нет обратной связи, компьютер не может чувствовать эмоциональное состояние человека. Ситуация обостряется еще и тем, что восприятие новой информации имеет несколько фаз. Доза информации, перерабатываемая организмом за фиксированный промежуток времени, образует информационную нагрузку. Положительное или отрицательное воздействие на организм данной ему нагрузки зависит от соотношения ориентировочных и оборонительных реакций. Информационная нагрузка считается положительной, если, вызывая ориентировочные реакции, она в минимальной степени затрагивает оборонительный рефлекс. Очевидно, что достичь высокой эффективности процесса обучения можно только в том случае, когда не возникает информационной перегрузки.

Основная проблема на пути оптимизации обучения с точки  зрения сохранности и развития адаптационных резервов – оценка и коррекция состояния человека в процессе получения новых знаний. Отсюда следует четвертый принцип, который следует учитывать при разработке электронного курса – принцип адаптивности к личностным особенностям обучаемого.

Также можно  выделить ряд следующих принципов, которыми следует руководствоваться при создании электронного учебника:

• принцип полноты: каждый модуль должен иметь следующие компоненты:

-теоретическое ядро,

-контрольные вопросы по теории,

-примеры,

-задачи и упражнения для самостоятельного решения,

-контрольные вопросы по всему модулю с ответами,

-контрольная работа,

-контекстная справка.

• принцип наглядности: каждый модуль должен состоять из коллекции кадров с минимумом текста и визуализацией, облегчающей понимание и запоминание новых понятий, утверждений и методов.
• принцип ветвления: каждый модуль должен быть связан гипертекстными ссылками с другими модулями так, чтобы у пользователя был выбор перехода в любой другой модуль.
• принцип регулирования: учащийся самостоятельно управляет сменой кадров, имеет возможность вызвать на экран любое количество примеров, решить необходимое ему количество задач, задаваемого им самим или определяемого преподавателем уровня сложности, а также проверить себя, ответив на контрольные вопросы и выполнив контрольную работу, заданного уровня сложности.
• принцип компьютерной поддержки: в любой момент работы учащийся может получить компьютерную поддержку, освобождающую его от рутинной работы и позволяющую сосредоточиться на сути изучаемого в данный момент материала, рассмотреть большее количество примеров и решить больше задач.
• принцип собираемости: электронный учебник (и другие учебные пакеты) должны быть выполнены в форматах, позволяющих компоновать их в единые электронные комплексы, расширять и дополнять их новыми разделами и темами, а также формировать электронные библиотеки по отдельным дисциплинам (например, для кафедральных компьютерных классов) или личные электронные библиотеки студента (в соответствии со специальностью и курсом, на котором он учится), преподавателя или исследователя¹⁵.

Несмотря на определяющую роль самостоятельной  работы в обучении с применением  компьютерных технологий, основными  субъектами учебного процесса являются студент и преподаватель. Соучастие студента в познавательной деятельности наравне с преподавателем есть одно из условий качества как в традиционной, так и в дополнительной системе образования.

 Структура электронного пособия.

Простейшим электронным учебником может являться конспект лекций преподавателя, набранный им самим (или даже студентами с целью размножения хорошего конспекта в большом числе экземпляров при минимальных затратах) и размещенный на студенческом сервере или на другом общедоступном электронном узле. Однако такой пособие, по существу, ничем не отличается от размноженного печатным методов конспекта и в нем никак не использованы специфические возможности электронного издания. Какие же это дополнительные возможности? Попытаемся их перечислить. Можно выделить главные из них и дополнительные. К главным особенностям можно причислить:

• возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного пособия;
• развитый поисковый механизм в пределах электронного пособия, в частности, при использования гипертекстового формата издания;
• возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний студента;
• возможность специального варианта структурирования материала;
• возможность адаптации изучаемого материала пособия к уровню знаний обучаемого, следствием чего является резкий рост уровня мотивации обучаемого;
• возможность адаптации и оптимизации пользовательского интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого.

К дополнительным особенностям электронного пособия по сравнению с печатным следует отнести:

• возможность включения специальных фрагментов, моделирующих течение многих физических и технологических процессов;
• возможность включения в пособия аудио-файлов, в частности, для сближения процесса работы с учебником и прослушивания лекций этого же преподавателя;
• возможность включения в состав пособия фрагментов видеофильмов для иллюстрации определенных положений учебника;
• включение в состав пособия интерактивных фрагментов для обеспечения оперативного диалога с обучаемым;
• полномасштабное мультимедийное оформление учебника, включающее в себя диалог на естественном языке, организацию по запросу обучаемого видеоконференции с автором (авторами) и консультантами и пр.

Электронное пособие (как, впрочем, и любое электронное издание) для достижения максимального эффекта должно быть составлено несколько иначе по сравнению с традиционным печатным пособием: главы должны быть более короткие, что соответствует меньшему размеру компьютерных экранных страниц по сравнению с книжными, затем каждый раздел, соответствующий рубрикациям нижнего уровня, должен быть разбит на дискретные фрагменты, каждый из которых содержит необходимый и достаточный материал по конкретному узкому вопросу. Как правило, такой фрагмент должен содержать один-три текстовых абзаца (абзацы также должны быть короче книжных) или рисунок и подпись к нему, включающую краткое пояснение смысла рисунка.

Таким образом, студент просматривает не непрерывно излагаемый материал, а отдельные экранные фрагменты, дискретно следующие друг за другом. Изучив данный экран, студент нажимает кнопку «Следующий», размещенную обычно ниже текста, и получает следующий фрагмент материала. Если он видит, что не все понял или запомнил из предыдущего экрана, то нажимает расположенную рядом с первой кнопку «Предыдущий» и возвращается на один шаг назад. Дискретная последовательность экранов находится внутри (и в пределах) наименьшей структурной единицы, позволяющей прямую адресацию, т. е. внутри параграфа или подпараграфа (того, что характеризуется заголовком третьего уровня) содержится один или несколько фрагментов, последовательно связанных друге другом гипертекстовыми связями. На основе таких фрагментов проектируется слоистая структура учебного материала, которая содержит:

• слой, обязательный для изучения;
• слой для более подготовленных пользователей;
• слой для более глубокого изучения определенных разделов;
• вспомогательные слои;
• специальный слой «Основные понятия и определения»,
• дополнительный слой рекомендаций по применению полученных знаний.

Такая организация  учебного материала обеспечивает дифференцированный подход к обучаемым в зависимости от уровня их подготовленности, результатом чего является более высокий уровень мотивации обучения, что приводит к лучшему и ускоренному усвоению материала.

На начальной  стадии внедрения электронных пособий, целесообразна фреймовая структура. Именно при ней предусматриваются отдельные фреймы для решения многих из перечисленных задач

В частности, необходим  отдельный фрейм для организации навигации в пределах пособия в целом, который может быть оформлен в виде оглавления документа. Так как размеры подробного оглавления обычно велики, то во фрейме обязательно должен содержаться слайдер (окно прокрутки).