3.1. Аппаратное обеспечение аудиовизуальных технологий обучения.

    В программном обеспечении для создания трехмерной графики и анимации можно выделитьпрограммы:

1. ориентированные на начинающих пользователей,
2. для профессиональных разработчиков компьютерной графики и анимации.

1. Пакет TpiSpectives фирмы 3D/Eye привлекателен средствами моделирования и дополнительными возможностями для издательских систем. Для ускорения работы в его сотав включены 1000 объектов, которые можно комбинировать друг с другом для создания трехмерной модели объекта.

Пакет Corel Dream 3D имеет мастер построения сцен с шаблонами, инструменты произвольной трансформации и создания трехмерного текста, функции соединения и деформирования объектов, расширенное управление освещением и визуализацией.

2. Пакет LightWave 3D – профессиональное средство, он использовался при создании спецэффектов и анимации для многих американских телесериалов.

Программа Autodesk 3D Studio – фактический стандарт пакетов трехмерной графики для персональных компьютеров в DOS и ее новая версия 3D Studio MAX, ориентированная на операционные системы Windows 95 и NT.                                                                               Программа Pixel 3D предоставляет возможность автоматической загрузки и записи объектов в каком-либо из поддерживаемых форматов, что делает ее идеальной для конверсии трехмерных объектов из одного формата в другой. Экранное изображение трехмерной модели может быть записано в популярных форматах растровой графики.

Видео.

     В современном мире существует вместе два типа видео: аналоговое и цифровое.

     Аналоговое видео является самым ранним методом передачи видеосигнала. Но аналоговое видео обладает одним существенным недостатком: при копировании дубль всегда уступает по качеству оригиналу. Потеря качества при копировании вндеоматериала аналогична фотокопированию - копия никогда не бывает такой же четкой и яркой, как оригинал.

     Недостатки, присущие аналоговому видео, привели к разработке цифрового видеоформата. В отличие от аналогового видео, качество которого падает при копировании, каждая копия цифрового видео аналогична оригиналу.

     Процесс видеомонтажа с использованием ПК состоит из трех основных операций:

1. оцифровка (преобразование сигнала от аналогового источника  в цифровую форму),
2. сохранение оцифрованного видео на каком-либо носителе
3. преобразование оцифрованных изображений с помощью программных средств.

     По окончании этого процесса результат без особых проблем можно сохранить на каком-либо носителе (жестком диске, CD-R или CD-RW и т.д.)

Форматы сохранения видеоинформации: .AVI, .qt, .mov, .mpg, .mpeg, .DV Программы для работы с видео: Adobe Premiere - наиболее распространенная. Media Studio Pro - позволяет редактировать видео, звук и графику. Asymetrix Digital Video - предназначен для новичков. Videotrope - позволяет редактировать и добавлять эффекты к видео и компьютерной анимации.

Для запуска нажмите курсором мыши на поле  квадрата

 

3.2.3. Педагогические программные средства (ППС). Классификация. Основные требования к ППС. Технология разработки. Программный инструментарий для разработки ППС.

1. Программа (совокупность программ) для ЭВМ, направленная на достижение заданных дидактических целей при обучении той или иной учебной дисциплине;

2. Комплект технической и методической документации по использованию данной программы в учебном процессе;

3. Набор вспомогательных средств для использования в учебном процессе (учебные пособия, слайды и т.д.);
(Набор вспомогательных средств может отсутствовать.)

Классификация.

1. на закрепление умений и навыков;
2. так называемые наставнические программы;
3. программы на моделирование различных ситуаций;
4. программы, использующие игровые приемы и методы;
5. программы, реализующие проблемное обучение.

Основные требования к ППС.

Основной показатель высокого качества обучающей программы - эффективность обучения.

     Богатейшие демонстрационные возможности и высокая степень интерактивности системы сами но себе не могут служить основанием для того, чтобы считать обучающую программу полезной.

     Эффективность программы целиком н полностью определяется тем, насколько она обеспечивает предусмотренные цели обучения, как ближайшие, так и отдаленные. При решении любого вопроса, начиная с использования графики и кончая индивидуализацией обучения, во главу угла должны быть поставлены учебные цели. Богатейшие возможности компьютера должны быть проанализированы с точки зрения психологии и дидактики и использованы тогда, когда это необходимо с педагогической точки зрения.

Не следует гнаться за внешним эффектом, обучающая система должна быть не эффектной, а эффективной.

Вопрос о том, насколько эффективна обучающая программа, может быть решен только после ее апробации. Тем не менее можно наметить ряд психолого-педагогическнх требований, которым должна удовлетворять обучающая программа.

Обучающая система должна:

	Позволять строить содержание учебной деятельности с учетом основных принципов педагогической психологии и дидактики;
	Допускать реализацию любого способа управления учебной деятельностью, выбор которого обусловлен, с одной стороны, теоретическими воззрениями разработчиков обучающей программы, а с другой — целями обучения;
	Стимулировать все виды познавательной активности учащихся, включая, естественно и продуктивную, которые необходимы для достижения основных учебных целей - как ближайших, так и отдаленных;
	Учитывать в содержании учебного материала и ученых задач уже приобретенные знания, умения и навыки учащихся;
	Стимулировать высокую мотивацию учащихся к учению, причем оно не должно идти за счет интереса к самому компьютеру. Необходимо обеспечить учебные мотивы, интересы учащихся к познанию;
	Обеспечивать диалог как внешний, так и внутренний, причем диалог должен выполнять следующие функции: активизировать познавательную деятельность учащихся путем включения их в процесс рассуждения; моделировать совместную (субъект-субъектную) деятельность; способствовать пониманию текста; содержание учебного предмета и трудность учебных задач должны соответствовать возрастным возможностям и строиться с учетом индивидуальных особенностей учащихся; обратная связь должна быть педагогически оправданной, информировать о допущенных ошибках, содержать информацию, достаточную для и устранения; диагностировать учащегося с целью индивидуализации обучения, а также оказания требуемой помощи; не требовать специальных знаний и усилий для ввода ответа, свести к минимуму рутинные операции по вводу ответа;
	Оказывать содействие при решении учебных задач обеспечивая педагогически обоснованную помощь, достаточную для того, чтобы решить задачу и усвоить способ ее решения;
	Оказывать помощь учащемуся с учетом характера затруднения и модели обучаемого;
	Информировать обучаемого о цели обучения, сообщат ему, насколько он продвинулся в ее достижении, его основные недочеты, характер повторяющихся ошибок;
	Проявлять дружелюбие, особенно при оказании учащимся помощи;
	Допускать индивидуализацию обучения, позволят учащемуся принимать решение о стратегии обучения, характере помощи и т. п.;
	Адекватно использовать все способы предъявления информации в виде текста, графики, изображения, в том числе движущиеся, а также звук и цвет. Не навязывать темп предъявления информации;
	Вести диалог, управляемый не только компьютером, но и обучаемым, позволить последнему задавать вопросы;
	Допускать модификацию, внесение изменений в способы управления учебной деятельностью.

Технология разработки.    1.     Проектирование. Предлагается использовать метод нисходящего проектирования (существуют другие названия этого метода). Этапы проектирования:

	Определяются учебные цели, т.е. знания, умения и навыки обучаемого, воспитывающие и развивающие цели, формируется основное содержание предмета в виде перечня учебных тем, проводится анализ целесообразности применения тех или иных методов обучения.
	Детализация учебных тем. На этом этапе производятся действия по определению учебных целей, критериев их достижения, применительно к конкретной учебной теме. По каждой теме составляется перечень учебных вопросов. Проводится анализ наиболее эффективного применения тех или иных методов обучения.     Очень ответственным с точки зрения разработки ППС является уровень детализации учебных вопросов, на котором производится содержательный анализ вопросов, выбор способа достижения учебных целей и принимается решение об автоматизации той или иной части учебной деятельности.
	Решение вопросов касающихся обеспечения единства всех ППС по данному предмету: какие статические данные об учебном процессе будут собираться, каким образом они будут накапливаться, в каком виде будет реализовываться помощь учащемуся, как будет реализована информационная справочная служба и обеспечиваться доступ к ней, будет ли обеспечиваться возможность обращения ученика к ранее изученному материалу и т.п.
	Проектировние фрагментов ППС. Понятие фрагмент по отношению к объему учебного материала неоднозначно: один фрагмент может реализовывать некоторую часть учебного вопроса, один или несколько вопросов, а в отдельных случаях - целую тему, однако в любом случае для фрагмента должны быть определены учебные цели, конкретизированы методы обучения.

2.  Разработка сценария.

    Сценарий - документ, в котором отображается учебное содержание и задается модель управления (алгоритм) познавательной деятельностью обучаемых. Процесс создания сценария ППС происходит по восходящей стратегии, т.е. вначале пишутся его составные части - блоки, которые затем объединяются в сценарий фрагмента в соответсвии с выбранной моделью учебной деятельности. Совокупность сценариев фрагментов, между которыми организованы (предусмотрены) информационные и управляющие связи образует сценарий ППС для данного предмета.

  3. Этап программирования - процесс написания программы в какой-либо среде обучения.

4.   Этап тестирования и отладки -  избавление программы от таких ошибок, которые приводят к различным сбойным ситуациям, результатом которых является невозможность или бессмысленность выполнения программы.
    Прохождение этого этапа еще не гарантирует того, что созданная программа позволяет достичь тех целей, для которых она предназанчалась.
    Это может произойти по 2 причинам:

	На этапе программирования неадекватно отображен алгоритм обучения, заданный в сценарии.
	На этапе написания сценария заложен ошибочный алгоритм обучения, применение которого не позволяет достич зданных целей.

   5.  Этап опытной эксплуатации (педагогическая отладка)- определение того, насколько созданное ППС соответствует достижению требуемых целей. Только лишь на этом этапе можно окончательно определить дидактическую эффективность разработанной обучающей программы.

   6.  Последний этап разработки ППС- написание методических рекамендаций по использованию данного ППС в учебном процессе.

Программный инструментарий для разработки ППС.

В настоящее время возможны два пути создания обучающих программ:

1. путем прямого программирования на языках высокого уровня (Visual Bacic) ;
2. с применением инструментальных систем, которые позволяют создавать обучающие программы преподавателю-предметнику, не знакомому с программированием (Front Page, Power Point) .

3.2.4. Обеспечение удаленного доступа к учебной информации. Технологии internet и/или intranet. Инструментальные системы для разработки информационного обеспечения дистанционного обучения.

Интернет представляет собой всемирную информационную компьютерную сеть, которая объединяет в единое целое  множество компьютеров,работающих по согласованным правилам (протоколам).

Технологии Интернет.

1. Технология гипертекста (положена в основу технологии WWW) - состоит в том, что текст структурируется, т.е. в нем выделяются слова-ссылки. При активизации ссылки (например, с помощью щелчка кнопкой мыши) происходит переход на заданный в ссылке фрагмент текста.

2. WWW - всемирная паутина - это десятки миллионов серверов Интернет, содержащих Web-страницы, в которых используется технология гипертекста. Технология WWW позволяет создавать ссылки (их иногда называют гиперссылками), которые реализуют переходы не только внутри исходного документа, но и на любой другой элемент, находящийся на данном компьютер, и, что самое главное, на любой документ любого компьютера, подключенного в данный момент к Интернет. При этом в качестве ссылки могут использоваться не только фрагменты текста, но и графические изображения.

    Серверы Интернет, реализующие WWW-технологию, называются Web-серверами, а документы, реализованные по WWW-технологии, называются Web-страницами.

3. В последнее время все более широко распространяется  интерактивное общение в Интернет  в реальном режиме времени. Оно может быть реализовано в форме разговора, аудио- или видеоконфепенций.

4. Электронная почта - наиболее распространенная услуга Интернет, так как она является исторически первой информационной услугой компьютерных сетей и не требует обязательного наличия высокоскоростных и качественных линий связи.

Поиск информации в Интернет.

    Найти Web-страницу в Интернет можно с помощью универсального указателя ресурсов (адреса страницы).

Универсальный указатель ресурсов (URL) - включает в себя способ доступак документу, имя сервера, на котором находится документ, а также путь к файлу (документу).

Способ доступа к документу определяется используемым протоколом передачи информации. Для доступа к Web-страницам используется протокол передачи гипертекста HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). Например, для начальной Web-страницы Internet Explorer универсальный указатель ресурсов принимает вид

   Для поиска информации используйте специальную поисковые сервера, которые содержат более или менее полную и постоянно обновляемую информацию о Web - страницах, файлах и других документах, хранящихся на десятках миллионов серверов Internet.

Глобальная телекоммуникационная система Интернет, охватывающая многие страны, предоставляет различные информационные услуги, такие как доступ к всевозможным базам данных и знаний, оперативный поиск и получение нужной информации из удаленных источников, обмен информацией через системы электронной почты, новостей и телеконференций. Развитие новых информационных технологий оказало сильное влияние на сферу образовательной деятельности и способствовало появлению новой формы обучения, такой как дистанционное образование. В странах с развитыми глобальными компьютерными сетями открыты "виртуальные университеты", предлагающие образовательные услуги по многим специальностям. Особенно популярной система дистанционного образования является в случае получения продолженного образования.

     В учебных заведениях России элементы дистанционного образования большей частью используются как дополнительные формы обучения, но наметилась тенденция перехода их к основным базовым формам. Этому способствует развитие телекоммуникаций, создание информационной образовательной среды, разработка методик по дистанционному обучению и контролю уровня знаний. В качестве примеров можно назвать Институт дистанционного образования Московского государственного университета экономики, статистики и информатики (ИДО МЭСИ),   Университетский Центр Интернет (УЦИ) на   базе Тульского регионального центра информатизации высшей школы.

   Дистанционное образование, или удаленное образование, предполагает существование значительного расстояния между преподавателем и обучаемым.

    Современное развитие информационных технологий делает очень привлекательным использование компьютеров для целей доставки знаний, тем более что большинство возникающих потребностей полностью обеспечиваются доступностью технологий, включая технологии Интернет:

• доставка учебных материалов возможна через электронную почту, службу передачи файлов или Веб;
• проверка знаний/выполнение заданий - электронная почта, Веб;
• проведение семинаров, конференций - электронные доски объявлений, служба новостей, Веб, средства общения в реальном времени, видеоконференции;
• занятия лекционного характера - видеоконференции.

     Широкое распространение также получают так называемые CD-ROM курсы - учебные курсы, выполненные с активным применением средств мультимедиа, и распространяемые на компакт-дисках. Такие учебные материалы также могут распространяться через сеть, однако, из-за больших объемов информации это требует высокой пропускной способности каналов, что в настоящий момент ограничивает их применение в сетевой среде локальными или корпоративными масштабами сетей.

   Средства обучения в дистанционном обучении строятся как сетевой учебно-методический интерактивный комплекс, состоящий из блоков:

• организационно-методического,
• информационно-обучающего,
• идентификационно-контролирующего.

    Функции комплекса реализуются посредством представления учебного материала в среде гипермедиа, дидактического взаимодействия студентов с преподавателями и со средствами обучения посредством электронной почты, "чата", теле- и видеоконференций.
    Итоговый контроль осуществляется путем проверки итогового теста и экзамена, который проводится с использованием видеоконференцсвязи или очно.

    Формы обучения (лекции, семинары, лабораторные занятия, контрольные, курсовые работы, зачеты экзамены, консультации, самостоятельная работа и др) также с определенной спецификой могут быть перенесены в сетевое обучение. Дадим их некоторые характеристики.

• Лекции могут проводиться в реальном и "нереальном" времени, фронтально или индивидуально. Подходы к проведению лекций в сети разнообразны. Наиболее целесообразным и доступным вариантом является применение текстовых версий ("электронных лекций"). Текстовая лекция имеет ряд преимуществ перед традиционной:

• возможность многократного обращения к материалу,
• чередование чтения с обдумыванием и анализом,
• в тексте проще увидеть общую структуру содержания.

Единственное, что мы теряем при этом - это положительные психологические моменты от общения с лектором (если лектор действительно хороший, и моменты имеются).

• Семинары строятся, как правило, на основе живого творческого обсуждения, товарищеской дискуссии по рассматриваемой тематике. В дистанционном образовании семинары могут проводиться с помощью компьютерных видео- или телеконференций.
  
  При использовании видеоконференций все участники видят друг друга на экране компьютера. Такие конференции в педагогическом плане ничем не отличаются от традиционных, однако к ним надо привыкать из-за некоторой необычности интерьера и задержки изображения при движении.
  
  Семинары, проводимые с помощью телеконференций, могут называться виртуальными семинарами, так как его участники не видят друг друга, а обмениваются только текстовыми сообщениями. Здесь также преподаватель может оценить активность каждого слушателя.

• Консультации - одна из форм руководства работой слушателей и оказания ему помощи в самостоятельном изучении материала. . Для проведения консультации в сетевом дистанционном обучении могут быть использованы такие средства как электронная почта, видео- и телеконференции, в зависимости от имеющегося состава аппаратно-программного оборудования рабочих мест.

• Лабораторные работы -  имеют значение в большей мере для технических специальностей. Осуществлять их можно когда требуется удаленный доступ к центральному компьютеру, моделирующему эксперимент, или когда необходимо произвести доставку портативного лабораторного практикума "на дом".

• Контрольные мероприятия хорошо реализуется в условиях телекоммуникационной сети. Причем не только с использованием современных видеоконференций, но и с помощью простых и дешевых телеконференций.

Система поддержки технологии дистанционного обучения.

Среда функционирования системы и реализуемые ею функции полностью определяют требования к инструментальным средствам реализации. Для нормального функционирования системы необходимо реализовать следующие её составные части:

• рабочее место студента
• рабочее место автора курса
• рабочее место администратора учебного процесса
• рабочее место администратора системы
• информационно-методический сервер системы
• система авторизации и контроля
• система навигации и протоколирования

 

 

    На рисунке   представлена структура системы поддержки технологии сетевого обучения. Стрелками обозначены взаимодействия между модулями системы. Надпись www означает, что взаимодействие производится посредством веб-интерфейса . Заштрихованными стрелками обозначены взаимодействия служебного обмена информацией.

    Широкое распространение и доступность технологий Интернет делает очевидным его выбор в качестве транспортной среды для доставки учебных материалов удаленным пользователям, а универсальность технологии предоставляет свободу выборе платформы реализации.

    Исторически сложилось так, что в России наибольшую популярность приобрела аппаратная платформа на базе процессоров Intel 80x86, а наиболее популярными операционными системами для этой платформы в настоящее время являются Windows и Unix (включая всевозможные его версии). Серверной платформой семейства Windows является версия операционной системы Windows NT. К числу платформ на основе операционной системы Unix можно отнести такие его разновидности как Solaris, FreeBSD, Linux.

    Клиентские рабочие места системы целесообразно организовывать на базе Windows - технологий поскольку эта операционная система известна самому большому кругу пользователей. А в качестве программного обеспечения для рабочих мест студента и автора курса следует предпочесть стандартные средства просмотра Интернет, поскольку система поддержки сетевого дистанционного образования базируется на технологиях сетей Интернет.

Назад | Содержание | Дальше