Курс лекцій по дисципліни "Комп'ютерні технології в навчальному процесі"

Комп'ютерні технології в навчальному процесі

 

Мета викладання дисципліни – формування у інженері-педагогів знань та вмінь з використання комп’ютерних технологій для розв’язку навчальних завдань.

Стислий зміст дисципліни: функціональні можливості комп’ютера в діяльності педагога, класифікація та особливості інформаційних технологій навчання, класифікація та методи створення комп’ютерних систем навчального призначення, методи створення документів навчального призначення засобами прикладних програм пакету MS Office, інформаційні технології презентації результатів діяльності викладача, інформаційні технології збереження та оброблення педагогічної інформації, технології створення мультимедійних навчальних додатків.

 

Розділ 1. Інформаційні технології

1. Мета вивчення розділу

Придбати знання змісту основних понять, пов’язаних з комп’ютерними технологіями, технологіями навчання та теорією навчання, основних напрямків використання персонального комп’ютера в навчальному процесі; класифікації та призначення інформаційних технологій навчання і комп’ютерних технологій у навчальному процесі.

2. Теоретичний матеріал

1. Поняття технології

Перше тлумачення технології відноситься до сфери матеріального виробництва.

Технологія [греч. techne (мистецтво, майстерність) + logos (поняття, навчання)] — сукупність знань про способи і засоби проведення виробничих процесів, а також самі технологічні процеси, при яких відбувається якісна зміна обробляємого об'єкту.

Таким чином, термін «технологія» спочатку не однозначний і є якимсь комплексом понять. Щось подібне спостерігається і у сфері освітніх технологій, тим більше що тут тісно сплітаються поняття технології, методології, методики і деякі інші.

Відповідно до Державного стандарту України (ДСТУ 2482-94) «Технологія навчання» - сукупність засобів разом з набором методик, що визначають порядок і способи застосування цих засобів в навчанні і вивченні з метою забезпечення необхідного рівня якості управління вивченням.

Враховуючи розвинені спектри навчальних занять, навчальної діяльності, способів управління пізнанням, а також високий рівень освітніх і інших особово- і професіонально орієнтованих задач, пріоритетними у сфері вищої освіти є комплексні освітні технології:

• педагогічні;
• інформаційні;
• телекомунікаційні (мережеві);
• інтелектуальні;
• інноваційні.

У реальній діяльності вищої школи ці технології взаємно переплітаються, використовуються як такі, що доповнюють одна іншу.

2. Інформаційні та комп’ютерні технології

Інформаційні освітні технології — технології навчання, наукових досліджень і управління, засновані на застосуванні обчислювальної і іншої інформаційної техніки, а також спеціального програмного, інформаційного і методичного забезпечення.

Інформаційні технології можуть бути орієнтовані на спеціальні технічні інформаційні засоби (персональні комп'ютери, графічні робочі станції; аудіо- і відеосистеми, фільмо- і мульмедиа-системи, локальні і розподілені інформаційно-обчислювальні системи, інтегроване програмне забезпечення).

В наш час в системі вищої освіти реалізуються наступні обслуговуючі інформаційні засоби:

• електронні підручники;
• мультимедійні системи;
• експертні системи;
• системи автоматизованого проектування (САПР);
• електронні бібліотечні каталоги;
• банки і бази даних;
• локальні і розподілені обчислювальні системи;
• електронна пошта;
• голосова електронна пошта;
• електронні дошки оголошень;
• телеконференції;
• автоматизовані системи управління науковими дослідженнями (АСНІ);
• автоматизовані системи організаційного управління;
• настільні електронні друкарні;
• автоматизовані робочі місця (АРМ).

Інформаційні технології включають в першу чергу основи універсальних комп'ютерних технологій, а також знайомство з деякими спеціалізованими технологіями, що базуються на універсальних технологіях. Під універсальними інформаційними технологіями в роботі маються на увазі технології, засновані на роботі з текстовим процесором, електронними таблицями, базами даних, графічними редакторами, а також мультимедіа і телекомунікаційні технології. Спеціалізовані комп'ютерні технології - це редагування, комп'ютерна верстка, книжкова ілюстрація, бухгалтерський розрахунок, створення комп'ютерної анімації, реклами, проектування в архітектурі, моделювання одягу і побудова викрійок, дизайн і багато що інше.

Комп'ютерні технології навчання - технології навчання, які передбачають комп'ютери з програмним забезпеченням як головні засоби і набір методик, що визначають порядок і способи застосування цих засобів в навчанні і вивченні.

Розвиток інформаційних технологій

Етапи розвитку інформаційних технологій (ІТ):

• мова (2 млн. років);
• писемність (5000 років);
• книгодрукування (500 років);
• телеграф (1823 р.), фотографія (1839 р.);
• телефон (1876 р.), телебачення (1884 р.), радіо (1895 р.);
• кіно (1895 р.);
• друкарські машинки (1873 р.);
• електрофотографування (50-е г.г. XX в.)
• мікрофільмування (70-е г.г. XX в.);
• персональний комп'ютер (30-40 г.г. XX в.) - початок інформатизації суспільства.

Прискорення інформаційних зв'язків викликало гігантський якісний стрибок у виробництві, збереженні, зборі, переробці і передачі інформації.

Інформатизація суспільства в США

Період	Виробництво	Інформація
Кінець XIX ст.	95%	5%
1946 р.	70%	30%
1980 р.	50%	50%
2000 р.	25%	75%

Задоволення інформаційних запитів суспільства - створення машин для обробки інформації - пов'язано із зростанням важливості інформації в управлінні виробництвом, суспільством, в науці.

Класифікація компонент інформаційних технологій

Класифікація інформаційних технологій за видами діяльності викладачів

3. Еволюційний аналіз поколінь інформаційних технологій навчання

Покоління інформаційних технологій навчання

Аналіз способів і засобів навчання в середній і у вищій школі за останні 50 років показав, що можна виділити визначені, достатньо тривалі періоди, що характеризуються стабільними технологічними процесами навчання (інформаційними технологіями навчання - ІТН):

• використовування при викладі навчального матеріалу традиційних засобів навчання: дошки, крейди, лабораторних установок (50-і роки і раніше);
• додаткове до традиційних дошці і крейді використовування технічних засобів навчання: проекторів, магнітофонів, слайдів тощо (60-і роки);
• використовування засобів програмованого контролю знань при перевірці якості засвоєння (70-і роки);
• використовування комп'ютерів і автоматизованих навчальних систем (АНС), що реалізовують в навчанні метод "інформування" і поточний (підсумковий) контроль в діалозі типу "вибір з меню" (80-і роки);
• використовування інтелектуальних педагогічних програмних засобів (ППЗ) при навчанні і контролі, що дозволяє формувати індивідуальний дидактичний образ навчаємого (90-і роки).

Перераховані ІТН по аналогії з поколіннями ЕОМ називатимуть поколіннями ІТН (рис.1).

Характерні ознаки поколінь ІТН

Кожне покоління ІТН характеризується достатньо стійким набором наступних ознак:

• базовою психологічною теорією навчання;
• переважним видом пізнавальної діяльності;
• набором функцій, що покладаються на засоби навчання;
• можливістю індивідуального навчання;
• інтервалом часу між пред'явленням і контролем знань;
• частотою контролю знань;
• суб'єктом контролю знань.

Розглянемо прояви цих ознак в кожному поколінні ІТН.

(а) I покоління  ІТН(50-і роки і раніше)

 

(б) II покоління ІТН(60-і роки)

 

(в) III покоління ІТН(70-і роки)

(г) IV покоління ІТН(80-і роки)

(д) V покоління ІТН(90-і роки)

Рис.1. Покоління ІТН

 

В таблиці 1 подано розподіл функцій між викладачем і засобами навчання для кожного покоління ІТН. Перетин функцій в деяких поколіннях ІТО викликаний тим, що деякі функції одночасно виконувалися викладачем і засобами навчання. Наприклад, викладач міг демонструвати простий фізичний або хімічний досвід, використовуючи лабораторні установки або лабораторне обладнання, і одночасно показати навчальний фільм про ядерну реакцію синтезу речовин в колоні тощо.

 

Таблиця 1

Розподіл функцій між викладачем і засобами навчання

Покоління	Етап навчальної діяльності
	Ввідно-мотиваційний		Операційно-пізнавальний		Контрольно-оцінний
	Функції викладача	Функції засобів навчання	Функції викладача	Функції засобів навчання	Функції викладача	Функції засобів навчання
I (50-і роки і раніше)	Створення проблемної ситуації; формулювання цілей навчання; роз'яснення плану вивчення	Відсутні	Надання інформації; демонстрація; організація і керівництво; контроль	Відсутні	Керівництво по узагальненню студентом навчального матеріалу; підсумковий контроль; діагностика знань і їх корекція	Відсутні
II (60-і роки)	Те ж саме	Те ж саме	Те ж саме	Надання інформації	Те ж саме	Те ж саме
III (70-і роки)	Те ж саме	Роз'яснення плану вивчення теми	Те ж саме	Надання інформації; демонстрація дослідів, експериментів; контроль, оцінка	Керівництво по узагальненню студентом навчального матеріалу; оцінка всієї роботи; діагностика знань і організація їх корекції	Підсумковий контроль знань
IV (80-і роки)	Створення проблемної ситуації; формулювання цілей навчання	Роз'яснення плану вивчення теми	Організація і керівництво пізнавальною діяльністю	Надання інформації; демонстрація дослідів і експериментів; контроль, оцінка, облік	Те ж саме	Те ж саме
V (90-і роки)	Формулювання цілей навчання	Створення проблемної ситуації; роз'яснення плану вивчення теми	Організація і керівництво пізнавальною діяльністю в цілому	Те ж саме + організація і керівництво пізнавальною діяльністю по окремих розділах знань	Керівництво по узагальненню студентом навчального матеріалу; корекція знань студентів	Підсумковий контроль і оцінка всієї роботи; діагностика знань

 

 

 

Розділ 2. Технології створення документів навчального призначення за допомогою текстового процесора MS Word

3. Мета вивчення розділу

Придбати знання про види та технології створення документів навчального призначення засобами текстового процесору MS Word.

4. Теоретичний матеріал

1. Електронні методичні вказівки

«Паперові» або електронні методичні вказівки?

Електронні методичні вказівки до лабораторних робіт мають як переваги так і недоліки в порівнянні з традиційними «паперовими» методичними вказівками.

Серед недоліків можна вказати такі:

• проблематичність читання з екрану навчальних текстів для користувачів, що тільки починають працювати;
• труднощі з розміщенням на екрані комп'ютера як методичних вказівок так і робочого додатку, роботу з яким описують методичні вказівки;
• неможливість охопити «одним поглядом» весь обсяг методичних вказівок.
• Серед переваг можна виділити такі:
• можливість використання гіпертекстових технологій, що дозволяють приховувати великий матеріал пояснення і розкривати його тільки за бажанням користувача, що дозволяє позбавити вказівки від різного теоретичного «лушпиння»;
• барвистість, наочність;
• активація мотивації за рахунок демонстрації реальних навчальних розробок, виконаних за допомогою комп'ютерних технологій;
• можливість широкого розповсюдження за допомогою магнітних носіїв інформації;
• відсутність необхідності в матеріальних витратах на видання вказівок.

Проблема вибору кожним викладачем між «паперовими» і електронними методичними вказівками вирішується завдяки оцінюванню рівня його комп'ютерної грамотності, можливістю пояснити студентам принципи роботи з такими вказівками і наведеним навчальним матеріалом, можливістю структуризації навчального матеріалу і визначення взаємозв'язків між його логічними частинами.

Природно, кожен грамотний сучасний викладач повинен уміти розробляти і впроваджувати електронні методичні вказівки.

Технологія створення електронних методичних вказівок

Основною особливістю електронних методичних вказівок є використання гіпертекстових технологій. Гіпертекстові технології при створенні методичних вказівок полягають у тому, що учню спочатку надається невелика частина корисної для нього інформації. У випадку, якщо для виконання необхідних дій представлена інформація є недостатньою, учень може перейти по гіперпосиланню на ту частину вказівок, в яких дана інформація приводиться більш повно. Можна сказати, що під невеликою початковою інформацією ховається повна інформація – гіпертекст (великий текст).