Технологии создания мультимедийных обучающих систем многоцелевого назначения

Модернизация сферы отечественного образования вообще и сферы физкультурного образования в частности влечет за собой рассмотрение теоретических и методических проблем, связанных с разработкой и внедрением в учебный процесс современных информационных и коммуникационных технологий. Как известно, к одним из ведущих прол раммно-педагогическим средствам, создаваемым и используемым на основе современных информационных технологий, относятся обучающие системы. В связи с этим создание электронных изданий образовательного назначения, к которым в полной мере относятся и обучающие системы, является одним из основных направлений информатизации всех форм и уровней образования в России.

По мнению ряда авторов, электронное издание образовательного назначения должно содержать систематизированный текстовый, цифровой, графический, речевой, музыкальный, фото- и видеоматериал по определенной области знаний. Оно призвано обеспечить творческое и активное овладение обучаемыми знаниями, умениями и навыками конкретной области знаний за счет реализации дидактических требований адаптивности, интерактивности, реализации возможностей компьютерной визуализации учебной информации, развития интеллектуального потенциала обучаемого, системности и структурно-функциональной связности представления учебного материала. Поэтому в последнее время тема создания различных учебных электронных изданий как на компакт-дисках, так и в сети «Интернет» не только привлекает внимание разработчиков, но и обсуждается на государственном уровне [18, 37, 57, 66].

Одним из требований времени стало радикальное изменение двух важнейших составляющих процесса образования: технологии обучения и формы представления образовательной информации. Мультимедийные возможности современных программных систем в отображении информации значительно отличаются от привычных последовательных (линейных) систем количеством средств представления (текст, графика, анимация, видео, звук) и иной формой организации данных, обусловленной возможностями гипермедийных технологий [18, 55].

По утверждению Л. X. Зайнутдиновой, если в традиционном учебнике важнейшими структурными системами являются тексты, представляющие собой основной информационный материал (содержание образования и средство обучения), и внетекстовые компоненты, призванные служить основному тексту, организовывать его усвоение, облегчать его понимание и т.д., то в электронном учебнике ведущей становится система внетекстовых компонентов, то есть тексты в этом случае начинают играть вспомогательную роль, поясняют содержание внетекстовых компонентов [18]. Второй по значимости в структуре электронного издания образовательного назначения становится подсистема аппарата организации усвоения. Она может включать такие структурные компоненты, как представление информационного материала, выполнение различных заданий по решению проблемных ситуаций, расчетных заданий, контрольных вопросов и т.п.

Электронному изданию образовательного назначения, как и традиционному учебнику, присущи определенные дидактические функции: информационная, трансформационная, систематизирующая, интегрирующая, координирующая, развивающе-воспитательная функции, функции закрепления, само контроля и самообразования. Однако эти функции претерпевают значительные изменения в плане их весомости [18]. Так, электронное издание образовательного назначения может обладать потенциальными возможностями усиления функций закрепления и контроля знаний, самообразования, трансформационной, структурно-систематизирующей и интегрирующей функций. Кроме того, электронное издание характеризуется новыми дидактическими функциями, такими, как функции индивидуализации, интерактивности и адаптивности обучения.

К электронным изданиям образовательного назначения предъявляется комплекс специальных требований (педагогические, технические, эргономет-рические, эстетические требования и требования к оформлению документации) [18, 44, 55]. Педагогические требования включают в себя дидактические, методические требования, требования обоснования выбора тематики, проверки эффективности электронных изданий. Технические требования содержат условия обеспечения устойчивой работы системы, защиты от несанкционированных действий. Эргономстричсскис требования учитывают возрастные особенности обучаемых, обеспечивают повышение уровня мотивации обучения и включают требования к изображению информации и режиму работы. Эстетические требования устанавливают соответствие эстетического оформления функциональному назначению программных средств учебного назначения; определяют упорядоченность и выразительность графических и изобразительных элементов учебной среды. Требования к оформлению документации обосновывают необходимость грамотного и корректного оформления методических указаний и инструкций пользователя.

С учетом изложенных требований в электронных изданиях образовательного назначения должны присутствовать следующие обязательные элементы:

  • • титульный экран, содержащий название электронного пособия, информацию о вышестоящей организации, сведения о разработчиках и т.д. и напоминающий титульный лист традиционных учебных пособий;
  • • руководство пользователя. В нем должны быть описаны цели обучения с помощью электронного пособия, указаны организационные стороны его изучения и методики работы;
  • • экран для регистрации обучаемого, позволяющий зарегистрировать данные студента для последующего анализа результатов его обучения с использованием электронного издания;
  • • оглавление, являющееся важным структурным элементом электронного пособия. С одной стороны, оно должно быть достаточно подробным, чтобы обеспечивать оперативный доступ к сравнительно небольшим содержательным частям пособия, а с другой — максимально обозримым, то есть находиться на одном экране. Кроме того, оглавление должно обеспечивать доступ к подразделам и системе самоконтроля и контроля знаний как по разделам, так и по всему пособию;
  • • экраны, на которых дается содержательная информация (тексты, графические и видеоматериалы);
  • • тестовая часть, позволяющая проводить самоконтроль или контроль знаний и умений по разделам и по пособию в целом;
  • • экраны, подводящие итоги обучения (контроля).

Созданные электронные издания образовательного назначения должны учитывать требования к их установке (удалению) на компьютер, то есть иметь необходимые программы-инсталляторы или программы автозапуска, защитный модуль и т.п.

Электронное учебное пособие призвано не только сохранять все достоинства традиционного учебника, но и в полной мере реализовывать возможности современных информационных технологий, к которым относятся:

  • • наглядное представление объектов и процессов, недоступных для непосредственного наблюдения. Например, показ выполнения спортивного двигательного действия с разных сторон, одновременный показ нескольких спортсменов, выполняющих одно и то же движение в целях анализа ошибок и техники исполнения одного и того же движения разными спортсменами, показ процессов, обладающих очень малыми (покадровый просмотр) или очень большими временными характеристиками (выборка промежуточных кадров);
  • • компьютерное моделирование спортивных соревнований, различных двигательных действий и учебно-тренировочного процесса;
  • • аудиокомментарий автора учебника, ведущих специалистов, тренеров, судей, спортсменов;
  • • организация контекстных подсказок, ссылок (гипертекст);
  • • быстрое проведение сложных статистических, биомеханических и других вычислений с представлением результатов в цифровом и графическом виде;
  • • оперативный контроль и самоконтроль знаний и умений при выполнении занимающимися упражнений и тестов;
  • • автоматическое накопление статистических данных о ходе работы с пособием;
  • • возможность оперативного по сравнению с традиционными учебниками изменения содержания (актуализация) электронного пособия.

При создании многоцелевых предметно-ориентированных электронных пособий образовательного назначения нужно учитывать как основные принципы классической дидактики (наглядность, доступность, прочность, научность содержания, систематичность, последовательность, сознательность, самостоятельность, активность, индивидуализация обучения), так и принципы, характерные при создании электронных пособий образовательного назначения (наличие гипермедиа, интерактивность, моделирование, автоматизированный контроль обучения, наличие комбинированного экрана, адаптивность и т.д.).

В создании обучающих программ можно выделить следующие этапы.

1. Предварительный этап. На этом этапе осуществляется выбор дисциплины, раздела, темы согласно требованиям Государственного образовательного стандарта, выбираются занятия, на которых целесообразно использовать создаваемое средство. При этом важно учесть возможность выбора наиболее сложных с точки зрения усвоения разделов и эффективного использования мультимедийных средств. Па данном этапе определяются дидактические цели (обучение, демонстрация, тренаж, контроль и т.д.) и содержание обучения.

При использовании средств информационных и коммуникационных технологий следует помнить о том, что создать универсальные технологии и методики не представляется возможным. Поэтому, учитывая психолого-педагогические особенности использования компьютера, необходимо оптимально встраивать их в целостный учебно-воспитательный процесс, определяя границы разумного применения на каждой ступени образования.

Немаловажное значение на данном этапе приобретает решение вопроса о том, кто будет создавать данное пособие. Как указывают многие специалисты, подготовка электронных учебных пособий требует знаний в предметной области и в области современных информационных технологий. Поэтому их создание предполагает сотрудничество, как минимум, двух специалистов: предметника и программиста. Хороню, если специалист-предметник обладает знаниями в области информационных технологий, а программист имеет представление о предмете. Главная цель в этом случае заключается в изучении возможностей современных информационных технологий. При этом особое внимание обращается на аудио- и видеофрагменты, способы визуализации графиков, рисунков, таблиц и пр.

Естественно, главным действующим лицом при разработке электронного учебного пособия является преподаватель (поставщик задач), его роль многократно увеличивается, если он является и автором учебника (учебного пособия). Программист в соответствии с поставленными задачами должен подобрать программные средства.

2. Подготовительный этап. На данном этапе преподаватель-предметник готовит черновой вариант текста электронного пособия (при этом возможно использование имеющихся учебников, конспектов занятий, правил соревнований и т.п., хотя в процессе подготовки электронного пособия их содержание может радикально измениться), разрабатывает структуру пособия, создает сценарий взаимодействия отдельных частей пособия (на основе рациональной структуры пособия и тщательно продуманной последовательности изложения материала: организации возможных перекрестных ссылок и т.п.), а также готовит сценарий аудио- и видеосюжетов, разнообразных иллюстраций, располагающихся в тексте статически или появляющихся динамически в процессе работы с электронным пособием.

Формирование структуры электронного пособия ведется по двум аспектам: содержательному и функциональному. Содержательная структура выстраивается по аналогии с традиционным учебным пособием — определяются разделы и темы, обосновывается целесообразность их включения. Функциональная структура формируется на основе иерархии целей. Для каждой цели указываются задачи (функции), которые необходимы для ее достижения (представление учебного материала, отработка практических навыков, контроль успешности усвоения учебного материала и т.п.).

Подготовка дидактического материала для электронного пособия является наиболее важной работой, которую может выполнить только преподаватель, специалист в конкретной области знаний.

3. Основной этап. На данном этапе выполняются основные операции по подготовке компьютерных библиотек текстовых, графических, аудио- и видеофайлов, производится компоновка электронного пособия.

Одной из наиболее ответственных задач на этапе создания обучающей системы является ее компоновка. Как указывается в работах ряда авторов, для разработки электронных учебных пособий на основе мультимедийных технологий используются два подхода: применение готовых инструментальных оболочек (авторских систем) или собственно программирование, для чего наиболее подходят системы визуального, событийно-управляемого и объектно-ориентированного программирования, к которым относятся системы Visual Basic, Delphi, Visual C++ и др.

При использовании готовых авторских систем экономятся силы и время, поскольку многие типовые операции автоматизированы, однако свобода действий разработчика ограничивается возможностями средств программы. Нспосредствениое программирование является более трудоемким и длительным процессом, однако ограничений в реализации задуманного при этом значительно меньше.

В настоящее время разработано достаточно много авторских систем для подготовки мультимедийных приложений, включая и обучающие системы. Авторская система — это инструментальная программа, имеющая предварительно подготовленные шаблоны и другие элементы для создания интерактивных мультимедийных приложений. Обзор подобных авторских систем приводится во многих работах. Например, Д. Л. Кречман и А. И. Пушков приводят описание около 50 таких систем. При этом они отмечают, что наиболее используемыми среди них являются Authorwarc, ToolBook, Director, Quest, IconAuthor и Designer’s Edge.

Подробно рассматривает систему MultiVision В. А. Кастрова, a A. E. LUyx-ман показывает возможности четырех программных пакетов HyperStudio, MultiVision, HyperMethod, HM-Card с точки зрения требований, накладываемых образовательной сферой применения, разрабатываемых с их помощью сценариев. В книге А. Н. Романова, В. С. Торопцова и Д. Б. Григоровича даются обобщенные характеристики девяти авторских систем (Macromedia Authorware, Macromedia Director, ToolBook II Instructor, HyperMethod, HM-Card, Quest, WebCT, ACT и OPOKC). IO. С. Браун анализирует систему HyperStudio, в которой заложен принцип «программирования без программирования». Достаточно подробный анализ ряда инструментальных систем, реализующих возможности мультимедиа, представлен в статье И. В. Роберт. Автор рассматривает такие системы, как HyperCard. SuperCard. Authorware. Apple MediaTool и HyperStudio.

Среди авторских систем для подготовки мультимедийных обучающих программ выделяется система MultiVision, с помощью которой можно создавать: образовательные программы для демонстрационной поддержки преподавателя и самостоятельного изучения материала; интерактивные представления для докладов и лекций; компьютерные справочники, каталоги и информационные системы.

Пакет ToolBook II Instructor, предназначенный для профессиональных разработчиков, программистов, дизайнеров и преподавателей, построен по принципу «карточки с языком сценариев». Комбинируя простые в исполнении шаблоны, мастера и готовые объекты в сочетании с полноценным языком программирования OpenScript, система предлагает мощную среду проектирования для создания различных обучающих материалов. ToolBook II Instructor предусматривает возможность работы с приложениями в интернете, в локальных сетях, а также использование CD-ROM.

HyperMethod — одна из немногих отечественных авторских систем, которая включает рабочую среду «Монтажный стол», служащую для разработки приложения, и отдельную программу «Проигрыватель», предназначенную для воспроизведения готового сценария. Сценарий представляет собой набор отдельных окон-кадров, каждый из которых может иметь любые размеры, положение на экране, фон (как рабочей площади окна, так и строки заголовка), заголовок и пр. Наиболее полное описание методики создания мультимедийного приложения с помощью этой системы приводится в книге Д. Л. Кречмана и А. И. Пушкова.

Однако, несмотря на привлекательность, авторские системы создания мультимедийных приложений образовательного назначения в нашей стране не получили широкого распространения. Основными причинами этого являются высокие цены, ограниченность в создании различных мультимедиа-приложений с учетом специфики специальности, учебной дисциплины, раздела, темы и т.п. Как указывают некоторые авторы, универсальных систем для разработки оригинально задуманного программно-педагогического средства практически не существует. В связи с этим большинство российских разработчиков мультимедиа-приложений используют языки программирования (чаще всего Visual C++ и Delphi, реже — VisualBasic).

В связи с этим определенный интерес представляет программная оболочка, подготовленная с использованием среды Delphi для создания контролирующих и обучающих систем по спортивно-педагогическим дисциплинам [44]. С помощью данной оболочки была произведена компоновка мультимедийных контролирующих и обучающих систем. При этом их структура определялась следующими задачами:

  • • представлением в мультимедийном режиме основных разделов правил соревнований;
  • • созданием базы данных соревновательных ситуаций, комбинаций и гимнастических элементов;
  • • моделированием компьютерных соревнований и их судейства;
  • • контролем и самоконтролем знаний и умений по правилам соревнований и основам судейства;
  • • определением компетентности судей на основе сравнения их результатов с данными экспертных оценок.

Созданные мультимедийные обучающие системы [15, 38, 43, 68, 69. 74 и др.] имеют высокую степень адекватности к реальной предметной области, обладают интерактивностью адаптивностью. В эти системы встроены элементы для усвоения теоретических сведений и контроля за ходом их усвоения, анализа строения двигательных действий по виду спорта, формирования и тестирования профессиональных умений и навыков, тренажа, статистической обработки результатов контроля с сохранением их в базе данных. Основные разделы таких программ отображаются на титульном экране, переход к которым происходит при щелчке по интересующему разделу. Так, например, выглядит титульный экран мультимедийной обучающей программы по правилам и судейству соревнований по спортивной аэробике (рис. 11.9).

Титульный экран мультимедийной обучающей программы

Рис. 11.9. Титульный экран мультимедийной обучающей программы

Использование мультимедийных обучающих систем позволяет индивидуализировать процесс обучения, проявлять творческую активность обучаемых при освоении учебного материала, вести автоматизированную регистрацию результатов контроля.

В зависимости от задач учебно-тренировочного процесса эти системы можно использовать как справочник, тренаж, обучающую программу, применять при проведении диагностики и оценки уровня знаний и умений.

4. Завершающий этап. Основными задачами данного этапа являются подготовка руководства для пользователя, внутренняя проверка созданных материалов специалистами-экспертами, запись на CD-R диск. Инструктивные материалы для пользователя, в которых описываются основные вопросы установки (удаления) программы, рассматриваются назначение, функциональные возможности и порядок работы с мультимедийными обучающими системами, являются обязательными элементами подобных систем.

Важным моментом является апробация и внутренняя проверка созданных программ.

Основными задачами такой проверки являются:

  • • проверка работы всех функциональных модулей системы в реальном режиме;
  • • выявление незамеченных ранее неточностей в изложении учебного материала и программной реализации, в формулировках вопросов контролирующей части обучающей системы и эталонов ответов к вопросам;
  • • оценка эффективности организации интерфейса, определение того, что именно вызывает затруднения при работе с ней;
  • • оценка средней продолжительности работы при выполнении тестовых заданий к разделам обучающей системы;
  • • накопление базы результатов выполнения тестовых заданий для осуществления последующего анализа и коррекции электронного пособия.

При проведении внутренней проверки желательно привлекать квалифицированных специалистов для анализа работы основных блоков программ и содержательной стороны. После выявления отдельных недостатков в программу вносятся соответствующие коррективы. Затем се можно записать на диски CD или DVD.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >