Програмні засоби підтримки та їх використання у навчальному процесі

Ефективність навчального процесу вищого закладу освіти складається з двох основних компонентів: ефективності навчальної діяльності, пов’язаної з науковою організацією навчальної роботи студентів, їх здібностями, вольовими якостями та інтересом до навчання, з одного боку, і ефективністю педагогічної праці, також пов’язаної з рівнем її наукової організації, з кваліфікацією, загальною культурою, сукупністю особистих якостей педагогів — з іншого [43].

Усі зміни, що вносяться в уміння навчити користуватися комп’ютером, не можуть не позначитися на ролі, що відводиться викладачеві, та на його функціях. Комп’ютер у навчальному процесі не механічний педагог, а засіб, що посилює та розширює можливості навчальної діяльності викладача. Це означає, що в умовах комп’ютеризації навчання роль педагога зростає, оскільки він визначає організаційно-методичну структуру і зміст всього навчання. Саме він організує роботу та виділяє комп’ютеру абсолютно конкретну функцію в конкретний момент [8, 9, 29, 46].

Концепція інформаційної системи підтримки навчального процесу, у першу чергу, повинна враховувати психологічно-вікові категорії користувачів [25, 26, 34, 59], що в свою чергу вимагає використання різних форм організації навчального процесу.

Aудиторно-лекційна форма організації процесу навчання прийнята, зокрема, українських вищих навчальних закладах. Однак, нові тенденції усе більш активно проявляються у професійній освіті. Це стосується як середньої, так і вищої освіти.

Лекція — головна ланка дидактичного циклу навчання. Її мета — формування орієнтуючої основи для подальшого засвоєння студентами навчального матеріалу.

• 1. Лекція привчає до пасивного сприйняття чужої думки, затримує самостійне мислення. Чим краща лекція, тим ймовірніша ця думка.
• 2. Лекція відбиває смак до самостійних занять.
• 3. Лекції потрібні, якщо немає підручників або їх мало.
• 4. Одні студенти встигають осмислити, інші - тільки механічно записати слова лектора.
• 5. Однак досвід показує, що відмова від лекцій знижує науковий рівень підготовки студентів, порушує системність та рівномірність роботи протягом семестру. Тому лекція продовжує залишатися ведучою формою організації навчального процесу у вузі.

У навчальному процесі створюється ряд ситуацій, коли лекційна форма не може бути замінена ніякою іншою:

• · у разі відсутності підручників лекція — основне джерело інформації;
• · новий матеріал з певної теми не знайшов ще відображення в існуючих підручниках або деякі його розділи застаріли;
• · окремі теми підручника особливо важкі для самостійного засвоєння і потребують методичної переробки лектором;
• · з основних проблем курсу існують протилежні концепції. Лекція необхідна для їх об'єктивного висвітлення;
• · у випадках, коли особливо важливим є емоційний вплив лектора на студентів з метою формування їх поглядів.

Переваги лекції:

• · творче спілкування лектора з аудиторією, співтворчість, емоційна взаємодія;
• · лекція — економний спосіб отримання у загальному вигляді знань;
• · лекція активізує мисленнєву діяльність, якщо її добре зрозуміли та уважно прослухали, тому задача лектора — розвивати активну увагу студентів, викликати рух думки за думкою лектора.

Вимоги до лекції:

Моральна сторона лекції та викладання, науковість та інформативність (сучасний науковий рівень), доказовість та аргументованість, наявність достатньої кількості яскравих прикладів, фактів, доводів, документів та наукових доведень, емоційність форми викладу, активізація мислення слухачів, постановка питань для роздумів, чітка структура й логіка розкриття питань, що висвітлюються, методична обробка — головні думки та положення, висновки, повторення їх у різних формулюваннях, викладення зрозумілою мовою, використання, по можливості аудіовізуальних дидактичних матеріалів. Перелічені вимоги лежать в основі критеріїв оцінки якості лекції.

Традиційні форми організації навчального процесу спираються на використання книги як основного дидактичного засобу. Та за умов інформатизації освіти сучасні форми організації навчального процесу ґрунтуються на використання інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ). Проте, провідну роль в організації й реалізації навчального процесу, виконує вчитель. Зважаючи на зазначене виділяємо дві групи засобів підтримки навчального процесу: традиційні та електронні.

Традиційні засоби підтримки процесу навчання:

• · підручник,
• · задачник,
• · довідник,
• · наочність (пакет плакатів),
• · зошит,
• · циркуль, лінійка,
• · калькулятор,
• · класний журнал

Електронні засоби підтримки процесу навчання:

• · електронний підручник, система вправ для самоперевірки.
• · електронний задачник, збірник завдань для тематичних атестацій.
• · електронний довідник.
• · бібліотека електронних опорних конспектів.
• · бібліотека тестових завдань.
• · електронний зошит для домашніх завдань, для класних робіт, для тематичних атестацій, для вчителя.
• · система побудови графіків (і геометричних фігур).
• · середовище (підтримки) розв’язання задач.
• · електронний розв’язувач задач.
• · електронний калькулятор.
• · бібліотека уроків.
• · бібліотека атестацій
• · електронний класний журнал.

Використовуючи електронні засоби навчання необхідно забезпечити робочі місця лектора, вчителя, студента, які можна охарактеризувати так:

Робоче місце лектора є комплексом програмних засобів, у тому числі електронний підручник, які забезпечують підготовку та проведення лекційно-аудиторного заняття з навчального курсу у ВНЗ. Лекції проводитимуться у лекційній аудиторії, обладнаній комп’ютерними засобами відображення навчального матеріалу.

Робоче місце викладача забезпечує такі функції: підготовка та управління проведенням практичного заняття з навчального курсу, формування навчального матеріалу для теоретичної частини заняття, формування навчальних завдань для практичної роботи студентів та контрольних робіт, автоматизовану перевірку виконання навчальних завдань. Заняття проводяться у комп’ютерній аудиторії, обладнаній комп’ютерною мережею.

Робоче місце студента забезпечує такі функції: виконання практичних завдань, самостійну роботу над вивченням теоретичного матеріалу, виконання контрольних робіт. Крім того, електронний підручник може бути установлений на локальному комп’ютері у конфігурації, яка забезпечує самостійну роботу студента на вивчення усього курсу дисципліни.

В умовах такої ситуації висуваються вимоги до електронного навчального засобу, які відображаються у функціональних вимогах до програмного продукту.

Програмний засіб забезпечує ефективну організацію навчального процесу, взаємодію лектора з дисципліни — користувача ПЗ, викладача — користувача ПЗ та студента-користувача ПЗ.

Організація навчального процесу полягає у:

• 1. Створенні електронних опорних конспектів лекцій лектором на етапі підготовки до проведення курсу.
• 2. Проведенні лекцій з використанням електронних опорних конспектів лекцій та інших електронних дидактичних матеріалів.
• 3. Зберіганні, редагуванні та повторному використанні електронних опорних конспектів лекцій.
• 4. Створенні електронних контрольних та практичних навчальних завдань (КНЗ та ПНЗ) з викладачем на етапі підготовки до проведення практичних занять та контрольних робіт з курсу.
• 5. Проведення викладачем практичних занять та контрольних робіт з курсу.
• 6. Перевірці КНЗ та оцінюванні знань студентів-слухачів курсу по результатам виконання КНЗ.
• 7. Зберіганні, редагуванні та повторному використанні ПНЗ та КНЗ з курсу.
• 8. Зберіганні результатів оцінювання знань студентів для урахування при виведенні підсумкової оцінки знань студента к курсу.
• 9. Зберіганні результатів роботи студентів з виконання КНЗ та ПНЗ за весь період навчання з можливістю їх збереження на зовнішніх носіях.
• 10. Надання студентам можливостей оперативного доступу до усіх дидактичних матеріалів ПЗ.

Для здійснення ефективної організації навчального процесу та забезпечення взаємодії всіх учасників цього процесу висуваються загальні вимоги до архітектури програмного продукту.

Програмний засіб відповідно до архітектурних вимог на кожному з трьох робочих місць повинен виконувати функцію керівної облонки, яка не залежить від наповнення змістовними навчальними матеріалами з деякої групи навчальних дисциплін.

Необхідно, щоб оболонка програмного засобу була орієнтованою, насамперед, на використання з навчального курсу, значною частиною якого є цикли практичних робіт, які виконуються тими, хто навчається та підлягають перевірці викладачем.

ПЗ має бути працездатним (з необхідними обмеженнями) і в тих варіантах, коли він використовується лише в класі, обладнаному локальною мережею або лише на (локальному) робочому місці студента.

Взаємодія лектора з дисципліни — користувача ПЗ, викладача — користувача ПЗ та студента-користувача ПЗ полягає у:

• 1. Наданні лектором своїх опорних конспектів лекцій викладачу з метою використання їх студентами під час проведення практичного завдання.
• 2. Наданні викладачем своїх КПЗ та КНЗ лектору з метою контролю з боку лектора їх якості.
• 3. Наданні лектору можливостей отримання результатів виконання КНЗ студентами з метою моніторингу якості навчального процесу.
• 4. Наданні студентам можливостей отримувати консультації з боку лектора з курсу.
• 5. Наданні викладачу можливостей по передачі студентам персональних ПНЗ та КНЗ засобами обчислювальної мережі.
• 6. Наданні викладачу можливостей по збору з робочих місць студентів виконаних персональних КНЗ засобами обчислювальної мережі.

Існуючі сьогодні навчальні комп’ютерні системи в освіті вимагають від користувачів відповідних знань та навичок при виконанні діяльності за умови їх використання.

Діяльність викладача визначається такими видами:

• · перевіркою правильності розв’язання завдань: завдання практикуму, домашні завдання, тематичні атестації.
• · викладанням нового матеріалу.
• · аналізуванням результатів тестування.

Діяльність студента визначається такими видами:

• · вивченням нового матеріалу.
• · розв’язанням завдання (усно й письмово).
• · відповідями на тестові питання.

Слід зауважити, що склад, архітектура й функціональність програмного середовища визначається видами робіт, виконуваних учасниками навчального процесу (рис. 3.1).

Рис. 3.1 Види робіт у навчальному процесі.

Нові інформаційні технології навчання дозволяють підвищити якість навчання студентів з урахуванням їх індивідуальних психологічних і фізіологічних особливостей. У цьому виявляється свого роду гуманізація навчання, оскільки знання і вміння можуть бути отримані в комфортніших для студентів умовах.

У нашому дослідженні ми виявили можливість використання комп’ютера в таких видах навчальної роботи зі студентами:

• 1. У завданнях, де персональні комп’ютери виступають, в основному, як засіб презентації нового навчального матеріалу. Перевага комп’ютера в тому, що за його допомогою можна компонувати ілюстрації з урахуванням рівня складності завдання, що виконується, з урахуванням особливостей колективу студентів та можливості втручання викладача в процес навчальної роботи.
• 2. Для активної індивідуальної самостійної роботи студентів. Комп’ютер допомагає організувати самостійну роботу з наростаючою складністю, у результаті чого студент може працювати самостійно у своєму індивідуальному режимі.
• 3. При виконанні контрольних робіт. При цьому дані про успіхи надходять на комп’ютер викладача для обробки та аналізу.
• 4. При проведенні додаткових занять та консультацій за допомогою діалогічних навчальних систем викладач може проводити індивідуальну роботу з кожним студентом у зручному для нього режимі та темпі.
• 5. В організації позаурочної роботи студентів із використанням додаткових можливостей алгоритмічних мов — графічних операторів та текстових редакторів, вивчення яких не входить у програмний курс, але, як правило, викликає підвищений інтерес студентів, а значить спонукає їх до самостійної творчої діяльності.

Чисельні дослідження в галузі застосування комп’ютерів як засобу отримання студентами знань з різних предметів [19, 26, 28, 29, 50] дозволяють зробити висновок, що комп’ютери мають високу активність, сприяють підвищенню науковості та доступності навчання, посиленню самостійної пізнавальної діяльності студентів.

Комп’ютер може бути використаний у навчальному процесі як у навчальній діяльності, де його можливості дуже широкі - від довідника до моделювання конкретної ситуації - так і в управлінні навчальним процесом, де він є сучасним могутнім засобом отримання зворотного зв’язку: студент — комп’ютер — викладач. Комп’ютер може бути успішно використаний при навчанні студентів основам наук. Він дозволяє індивідуалізувати самостійність навчання, де може бути реалізована манера засвоєння, відпрацювання інформації, а також манера спілкування кожного окремого студента, при цьому комп’ютер активно включає його в навчальний процес, звертає увагу на найбільш важливі аспекти матеріалу, що вивчається, розширює набір навчальних завдань, які застосовуються [47].

Отже, можливості ПЕОМ проявляються, в першу чергу, під час вирішення таких завдань при вивченні навчального курсу, які не можуть бути повністю вирішені при безмашинному навчанні:

• 1. Перебудова структури навчальної дисципліни та зміна мети пізнавальних завдань на різних етапах процесу навчання.
• 2. Варіювання видів самостійної роботи студентів та форм корекції і контролю.
• 3. Зміна форм взаємодії студентів один з одним та з викладачем.