Обучение и контроль с использованием ИТ

Обучение и контроль с использованием ИТ

“Мы хотим собрать всю мировую информацию и

создать справочный орган для мирового

общественного мнения. Человечество должно не

только ясно мыслить и выражать свой мысли, но

иметь доступ в мировом масштабе ко всему

объему знаний, которыми оно иногда

располагает… . ”

Герберт –Уэллс

Введение.

Потоки информации, циркулирующие в мире, который нас окружает, огромны. Во

времени они имеют тенденцию к увеличению.

Наука информатика появилась сравнительно недавно. До сих пор идут споры о

том, что она изучает, о ее методах. Некоторые отказывают ей в праве на

существование, другие объявляют ее сверхфундаментальной, большинство же

вообще путает информатику как фундаментальную естественную науку и

информационные технологии, в которых компьютер в основном используется в

качестве средства для работы с информацией. Оставим все споры и коснемся

лишь одной из ее важнейших задач извлечение максимума информации из

накопленных за всю историю человечества знаний, сохраненных в пассивной

форме (в виде учебников, книг, аудио - , видеозаписей) и превращение ее в

активно функционирующий ресурс. Под этим подразумевается возможность

автоматизированного поиска информации и получение знаний, предусматривающее

участие человека только на конечной стадии отбора и усвоения найденной

информации.

В последнее время в связи с ростом объема информации и быстрым развитием

компьютерных технологий активно разрабатывают и поддерживают компьютерную

технологию обучения.

Существует много веских причин перевода существующей информации на

компьютерную основу. Сейчас стоимость хранения информации в файлах ЭВМ

дешевле, чем на бумаге.

Бурное развитие средств информатики, а особенно технических средств

значительно опережает возможности общества по их эффективному использованию

и, главное, по рациональному наполнению содержательной информацией.

В данной работе будет рассмотрено одно из актуальных для общества

направлений – использование средств информатики в образовании.

Компьютерная технология обучения представляет собой технологию обучения,

основанную на принципах информатики и реализуемую с помощью компьютеров.

Введение компьютерной техники во все сферы деятельности привело к

установлению новых критериев для подготовки высокопрофессиональных

специалистов, в результате чего устоявшиеся методики и средства обучения

постепенно вытесняются более прогрессивными методами с применением высоких

технологий, которых достигла современная наука.

Возможная область применения электронных учебников чрезвычайно широка:

использование компьютерных обучающих программ эффективно и при

самообразовании, и при дистанционном обучении; рекомендуется для людей со

специальными потребностями в образовании.

Разработка персональных компьютеров нового поколения, обладающих широкими

возможностями и высоким “интеллектом” привело к переоценке целей разработки

программных обучающих средств, основной задачей которых является получение

информации и формирование знаний в какой либо области, закрепление навыков,

умений, контроля и тестирования.

Внедрение компьютерных технологий в процесс обучения позволяет:

1. полностью провести весь курс обучению по определенной дисциплине

на компьютере (включая лекции, практические занятия и контроль

усвоения материала);

2. избавить студента от процедуры поиска и покупки книг;

3. оперативно редактировать лекционный материал с учетом новых

данных, которые появляются в конкретной предметной области, в

том числе и через вычислительные сети;

4. совершенствование методов изложения материала на основе анализа

результатов периодического тестирования студентов по каждой

теме;

5. предоставление студентам возможности изучать лекционный материал

и выполнение практических заданий в домашних условиях.

Таким образом внедрение компьютерных технологий позволяет существенно

повысить качество образования и облегчить труд учителя, дав тем самым

возможность к дальнейшему повышению качества знаний.

Актуальность данной работы обусловлена:

1. внедрением и развитием новых информационных технологий в

процессе современного образования, позволяющей существенно

повысить поставленные ранее цели и задачи обучения;

2. создание автоматизированного учебника, посвященного изучению

необходимых для студентов языков программирования Turbo Pascal и

Delphi, хорошо зарекомендовавшие себя как наиболее подходящие

системы программирования;

Целью данной дипломной работы является разработка обучающей и

контролирующей программы по языкам программирования Turbo Pascal и Delphi.

Для выполнения поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:

1. обозначить роль компьютерных обучающих программ в процессе

обучения, и дать характеристику обучения с применением современных

компьютерных технологий;

2. описать основные свойства и методы языков программирования и

прикладных программ, необходимых для разработки обучающих и

контролирующих систем, а так же для подготовки теоретического

материала;

3. охарактеризовать суть разработки прикладных программ на языках

программирования Turbo Pascal и Delphi;

Необходимость данной темы обусловлено тем, что данная программа

представляет универсальное пособие для студентов Физико – Математического

факультета в области изучения языков программирования, включая в себя:

1. обучающую программу по Turbo Pascal,

2. контролирующую программу по Turbo Pascal,

3. обучающую программу по Delphi,

4. контролирующую программу по Delphi.

Постоянное развитие и усовершенствование привело к созданию уже 6 версии

Delphi, очевидно дальнейшее ее развитие, данная программа облегчит

внедрение нового материала, достаточно лишь переработать существующие

лекции, внеся соответствующие изменения.

Данная работа направлена на существенное облегчение преподавания по

предмету “Программирование” и систематический контроль знаний получаемых

студентами, основанных на современных методиках обучения с применением

компьютерной техники. Лекционный материал составлен таким образом, что дает

необходимые знания для разработки готовых приложений без привлечения помощи

преподавателя. Контролирующая часть позволяет объективно оценить

полученные знания, разбивая весь учебный процесс на отдельные темы, что

позволяет применять данную программу на всем этапе обучения, начиная с

самой первой лекции.

Средством разработки данной работы является язык программирования Delphi,

весь лекционный материал представлен в форме HTML, что значительно

облегчает его дальнейшую модернизацию, тестовые вопросы представлены в

формате RTF, которые также могут быть подвержены дальнейшей переработке

либо дополнению. Кроме того, программа включает возможность загрузки

внешних документов и тестов, что делает ее универсальной компьютерной

программой для изучения любой темы.

Глава 1. Компьютерные программы в процессе обучения

1. Основные стадии процесса обучения

Веками человечество накапливало знания, навыки работы, сведения

об окружающем мире, другими словами – собирало информацию.

Вначале информация передавалась из поколения в поколение в виде

преданий и устных рассказов. Возникновение и развитие книжного дела

позволило передавать и хранить информацию в более надежном письменном

виде. Открытия в области электричества привели к появлению

телеграфа, телефона, радио, телевидения – средств, позволяющих

оперативно передавать и накапливать информацию. Развитие прогресса

обусловило резкий рост информации, в связи с чем, вопрос о ее сохранении и

переработке становился год от года острее. С появлением вычислительной

техники значительно упростились способы хранения, а главное, обработки

информации. Развитие вычислительной техники на базе микропроцессоров

приводит к совершенствованию компьютеров и программного обеспечения.

Появляются программы, способные обработать большие потоки информации. С

помощью таких программ создаются информационные системы. Целью любой

информационной системы является обработка данных об объектах и явлениях

реального мира и предоставление человеку нужной информации о них.

Передача накопленной информации, опыта и знаний от поколения к поколению

называется обучением.

Проанализируем основные стадии процесса обучения. Обучающая деятельность

учителя, как известно, разбивается на три этапа:

1. вводно–мотивационный

2. операционно-позновательный

3. контрольно-оценочный

На первом этапе создается проблемная ситуация с целью выяснения места,

роли и значения данной учебной темы в системе учебной дисциплины;

формируется цель обучения и требования к минимуму знаний, умений и навыков,

которыми должны обладать обучаемый (до и после обучения); разъясняется план

изучения темы.

На втором этапе предлагается учебная информация в форме лекций или учебных

пособий, демонстрируются наглядные пособия, проводятся эксперименты,

организуется учебно – познавательная деятельность на занятиях, контроль,

оценка и учет текущей работы обучаемых, коррекция учебной работы обучаемых.

На третьем этапе учитель руководит учебной работой обучаемого по общению

учебного материала, проводит итоговый контроль знаний, диагностирует

ошибки и организует коррекцию знаний обучаемых. [11]

Компьютерное обучение под управлением обучающей программы с высоким

уровнем “интеллекта”, должно обеспечивать автоматизацию всех функций

обучающего на всех этапах.

Разработка интеллектуальной обучающей программы требует слишком больших

затрат времени и денежных средств. От качества выполнения функций

компьютером зависит эффективность всего процесса обучения.

Обычный учебник был и еще долгое время останется основным “орудием”

ученика и студента. Любой текст значительно удобнее изучать в напечатанном

виде, чем на экране компьютера. Поэтому при создании электронного учебника

следует четко поставить перед собой цель, какое именно качество приобретет

данная обучающая программа по сравнению с традиционными и целесообразна ли

разработка электронного учебника, если уже есть обычный?

Основная цель, которая встает при разработке компьютерной обучающей

программы – развитие творческих способностей обучаемого путем создания

благоприятной среды, исследуя которую обучаемый приобретает нужные знания,

а практическая задача – тренинг в решении задач определенного класса.

Обучающая программа должна соответствовать следующим педагогическим

целям:

1. демонстрацию учебного материала, которая может быть представлена в

виде лекционного материала, видео и аудио роликов, с применением

гипертекстовой системы обучения ;

2. тренинг в определенной области обучения, дает возможность закрепить

полученный при изучении материал;

3. тестирование и диагностика, дает возможность представить, в какой

степени обучаемый усвоил материал и контролирует весь процесс

обучения;

При решении проблем автоматизации обучения, так же как и при решении

других проблем Информатики (автоматизация проектирования, автоматизация

переводов текстов с иностранных языков т.п.), наряду с продолжением

исследований по созданию полностью автоматизированных систем интенсивно

разрабатывается конкурентно способные человеко-машинные системы, где в

обучаемой деятельности используются автоматизированные системы, управляемые

преподавателями. [7]

2. Принципы разработки

Электронный учебник – это программно - методический комплекс,

обеспечивающий возможность самостоятельного или при участии преподавателя

освоения учебного курса или его большого раздела с помощью компьютера.

Электронный учебник или курс обычно содержит три компонента:

презентационную составляющую, в которой излагается основная информационная

часть курса; упражнения, способствующие закреплению полученных знаний;

тесты, позволяющие проводить объективную оценку знаний учащегося.

Обучающие программы с успехом применяются в процессе преподавания самых

различных дисциплин – от рисования до химии.

Обучающая программа должна базироваться на оригинальном педагогическом

приеме, учитывающем специфику предмета и изучаемой темы, и должна исполнять

как можно больше функций учителя.

Разработка обучающих программ – очень сложная и трудоемкая работа. При

этом наиболее эффективно совместное применение обучающих программ и

специально созданных для них учебников.

Учебники которые будут занимать очень большой объем памяти на внешнем

носителе типа CD – ROM, целесообразно снабжать электронными наблюдателями,

которые по желанию ученика выведет данные о том, какую часть конкретного

учебного раздела обучаемый сумел прочитать, и подскажет, что при знакомстве

с темой осталось нерассмотренным.

Как правило, электронные учебники и энциклопедии как любительского, так и

прфессионального характера выпускаются в основном на компакт-дисках, хотя

начинают появляться аналогичные издания и в Интернет. Чем легче сам процесс

создания, тем большее число разработчиков начинает производить подобные

приложения. Создателями электронных изданий становятся и книжные

издательства (т.е владельцы информации) и журналисты, выпускающие

электронные версии периодических изданий, и ,наконец, преподователи.

Промежуточное положение занимают группы, объединяющие владельцев информации

и программистов.

Созданные продукты, как правило несут на себе отпечаток личных взглядов

создателя. Так ,например, если разработчиками электронного издания являются

программисты, то в этом случае можно наблюдать недостаточное внимание к

информации, к ее доставерности и качеству. Основное внимание здесь

уделяется компьютерным эффектам или особым навигационным приемам,

реализуемом в продукте. Достаточно взглянуть на характеристики компакт-

дисков, наиболее часто представляемых в компьютерных изданиях и рекламных

проспектах: на первом месте стоит объем записанной информации, количество

иллюстраций, аудио – и видеофрагментов и их продолжительность. Данные о

качесстве информации обычно отсутствуют, в лучшем случае указывается, что

продукт представляет собой эллектронную копию печатного издания.

Часто бывает и так, что представленные таким образом учебники,

инциклопедии и другие издания могут быть использованы как пособия при

изучении только курса информатики и информационной культуры. Они позволяют

освоить правила навигации, познакомиться с различными компьютерными

эффектами, но эти приложения трудно использовать в конкретной работе или

при изучении предметов общеобразовательного цикла.

При разработки обучающей программы очень важно использовать весь арсенал

технологических средств, предоставляемых современными информационными

технологиями. Электронный учебник особенно эффективен в тех случаях когда

он:

1. обеспечивает практически мгновенную обратную связь т.е. является

интерактивным;

2. помогает быстро найти необходимую информацию, поиск который в

обычном учебнике затруднен;

3. существенно экономит время при многократном обращении к

гипертекстовым объяснениям;

4. не просто выводит текст на экран, но и рассказывает, показывает,

моделирует и т.д – именно здесь проявляются возможности и

приимущества мультимедийных технологий;

5. позволяет быстро, но в темпе, наиболее подходящем для конкретного

индивидуума, проверить знания по определенному разделу;

6. может обновить необходимую информацию, например, с помощью Интернет;

К настоящему времени уже хорошо известны компьютерные дидактические

программы следующих типов:

1. контролирующие программы – предъявление заданий в учебной среде

(возможно игровой), в которой обучаемый должен достигнуть заданных

целей путем планирования и выполнения некоторых действий;

2. обучающие программы – предъявление обучаемому учебного материала и

вопросов, на которые он должен дать ответы

3. моделирующие программы – предъявление заданий, требующих от обучаемого

воспроизведения последовательности рассуждений или «сборки»

правильного результата на основе знаний, предоставленных системой

(интеллектуальные системы поддержки рассуждений учащихся), например,

программы для построения рисунков на экране компьютера ;

4. программы тренажеры – тренажеры служат для отработки и закрепления

технических навыков решения задач. Они должны обеспечивать получение

информации по теории и приемам решения задач, тренировку на различных

уровнях самостоятельности, контроль и самоконтроль.

5. дидактические игры – выдачи ответов обучаемому на формируемые им

Страницы: 1, 2, 3, 4