Основные направления внедрения средств информационных технологий в образовании

Включение в компьютерные системы контроля уровня подготовленности студентов, школьников и, особенно, абитуриентов модулей, предотвращающих  или минимизирующих фальсификацию результатов педагогического контроля. 

В числе  программных средств, позволяющих автоматизировать контроль знаний учащихся находятся и компьютерные обучающие среды, основная цель которых – программная поддержка учебного процесса. Современные инструментальные среды для создания автоматизированных учебных курсов позволяют строить тесты с выборочными, числовыми, конструируемыми ответами. На практике в таких программных средствах чаще всего применяется выбор правильного ответа из списка (тесты с выборочными ответами).

 Тестовые  задания должны отвечать системе  специфических требований, в которую,  в первую очередь, входят требования  предметной чистоты содержания, определенности, валидности, однозначности, простоты, надежности, правильности формы, локальной независимости, технологичности и эффективности.

 Различают  содержательную и функциональную  валидность. Содержательная валидность – это соответствие теста содержанию контролируемого учебного материала. Функциональная валидность – соответствие теста оцениваемому уровню деятельности.

 Выполнение  требования определенности (общедоступности)  теста необходимо не только  для понимания каждым учащимся  того, что он должен выполнить,  но и для исключения правильных  ответов, отличающихся от эталона.

 Требование  простоты теста означает, что  тест должен иметь одно задание  одного уровня и не должен  состоять из нескольких заданий  разного уровня усвоения.

Однозначность определяется как одинаковость оценки качества выполнения теста разными  экспертами.

 Понятие  надежности тестирования определяется  как вероятность правильного  измерения уровня усвоения. Требование  надежности заключается в обеспечении  устойчивости результатов многократного  тестирования одного и того  же испытуемого.

 В  связи с применением средств  ИКТ в практике тестирования пересмотру должно быть подвергнуто содержание школьных и вузовских учебных курсов, связанных с информатикой. В них теперь должно быть предусмотрено обучение методам и технологиям автоматизированного опроса. Очевидно, что при этом система диагностирования процесса освоения данного предмета имеет особую специфику, состоящую в необходимости овладения информационными технологиями с помощью тех же самых информационных технологий.

Системы искусственного интеллекта в разработке и применении средств ИКТ 

4. Применение  средств моделирования  и систем “виртуальная реальность” в  открытом образовании

Развитие  современных средств ИКТ позволяет  реализовывать технологии открытого  и дистанционного образования на принципиально новом уровне, используя  для этих целей самые прогрессивные  технические инновации, позволяющие  предоставлять и обрабатывать информацию самых различных типов. Одними из наиболее современных средств ИКТ, проникающих в сферу открытого  образования являются различные  средств моделирования и средства, функционирование которых основано на технологиях, получивших название “виртуальная реальность”.

 К  виртуальным объектам или процессам  относятся электронные модели  как реально существующих, так  и воображаемых объектов или  процессов. Прилагательное “виртуальный”  используется для подчеркивания  характеристик электронных аналогов  образовательных и других объектов, представляемых на бумажных и  иных материальных носителях.  Кроме этого, данное прилагательное  означает наличие основанного  на мультимедиа технологиях интерфейса, продолжающего метафору реального  пространства при работе с  электронными моделями-аналогами.

 Средства  ИКТ, относимые к числу программ  “виртуальная реальность” предоставляют  не только звуковую и пространственную  зрительную информацию, но также и тактильную (осязательную) информацию и создают иллюзию вхождения и присутствия обучаемых в реальном времени в стереоскопически представленном “экранном мире”, иллюзию перемещения пользователя относительно объектов этого мира.

 “Система  виртуальной реальности представляет  собой человеко-машинный интерфейс  качественно нового типа, погружающий  пользователя в трехмерный мир  модели для непосредственного  сенсорного восприятия этого  мира, с прямым манипулированием  объектами в нем”. Средства ИКТ – системы “виртуальной реальности” являются интерфейсом не только к зрительной и языковой системам обучаемого, но и к другим его сенсорно-перцептивным системам (слух, осязание и даже обоняние).

 Системы  “виртуальной реальности” обеспечивают  прямой “непосредственный” контакт  человека со средой. В наиболее  совершенных из них пользователь  может дотронуться рукой до  объекта, существующего лишь в  памяти компьютера, надев начиненную  датчиками перчатку. В других  случаях можно “перевернуть”  изображенный на экране предмет  и рассмотреть его с обратной  стороны. Пользователь может “шагнуть” в виртуальный мир, вооружившись “информационным костюмом”, “информационной перчаткой”, “информационными очками” (очки-мониторы) и т.п.

 При  использовании подобных средств в системе открытого образования соответственно форме предоставления изменяется механизм восприятия и осмысления получаемой пользователем информации. Осмысление вербализованной учебной информации носит теоретический понятийный, графическо-теоретический образный или наглядно-образный характер.

 При  переходе к использованию систем  “виртуальной реальности” в  открытом образовании происходит  качественное изменение восприятия  информации, теперь оно осуществляется  не только с помощью зрения  и слуха, но и также с помощью  осязания и даже обоняния. Возникают  предпосылки для реализации дидактического принципа наглядности открытого обучения на принципиально новом уровне.

 Осмысление  информации, предоставляемой системами  “виртуальной реальности”, может  быть уже не только теоретическим,  но и практическим, а именно: наглядно-образным  или наглядно-действенным. Практическое  мышление требует меньших усилий  по сравнению с теоретическим, восприятие образной информации, как правило, легче восприятия символьной информации, поэтому программы более высокого уровня в состоянии обеспечить лучшее понимание и усвоение учебного материала в процессе открытого и дистанционного обучения. Однако, чем выше уровень программы, тем больше труда должно быть вложено в ее создание, тем совершеннее должно быть соответсвующее аппаратное обеспечение.

 Перспективно  использование этой технологии  в системе открытого образования  для развития пространственных  представлений, для организации  тренировок специалистов в условиях, максимально приближенных к реальной  действительности.

 Поразительны  примеры использования систем  “виртуальная реальность” в  медицине для обучения хирургов  проведению сложных операций, для  задач реабилитации больных с  различными нарушениями.

 Говоря о компьютерном моделировании необходимо отметить, что в настоящее время при внедрении информационных технологий в учебный процесс дисциплин открытого образования следует акцентировать внимание на создании обобщенных информационных моделей целых классов технических объектов (тогда то или иное реальное техническое устройства сбудет восприниматься как частная реализация) и на создании всевозможных имитационных лабораторных моделей, тренажеров, в том числе и виртуальных моделей. И, конечно же, должно продолжать развиваться такое направление, как создание систем автоматизированного проектирования 

Компьютерные  модели, как правило, не являются универсальными. Каждая из них рассчитана на моделирование  достаточно узкого круга явлений. Основанные на технологии математического моделирования, компьютерные модели могут быть использованы не только для демонстрации трудно воспроизводимых в учебной обстановке явлений, но и для интерактивного выяснения степени влияния тех  или иных параметров на моделируемую ситуацию. Данное свойство позволяет  использовать модели в качестве имитаторов лабораторных установок, а также  для отработки навыков управления моделируемыми процессами. Современные  средства ИКТ позволяют не только работать с готовыми моделями объектов, но и производить их конструирование  из отдельных элементов.

 При  организации открытого образования  следует учитывать, что применение  систем “виртуальная реальность”  ограничивается высокой стоимостью  аппаратного и программного обеспечения.

 Кроме  того, технологии мультимедиа, моделирования  и “виртуальной реальности”,  обеспечивающие уникальное воздействие  на когнитивную сферу учащегося,  должны использоваться в системе  открытого образования дидактически  обоснованно. Чрезмерная пестрота  изображений, излишнее увлечение  анимационными эффектами и т.п.  могут привести не к улучшению,  а к ухудшению восприятия и  усвоения учебного материала.  В связи с этим в ряде  случаев могут возникать сомнения  в высокой эффективности современных  ИКТ для целей образования.