Вспомогательные компьютерные учебные средства

Имеется группа учебных средств, которые выходят за рамки рассмотренных структур. Они, хотя и называются вспомогательными, могут играть важную роль в учебной работе. Из большого разнообразия таких средств выделим те, которые предполагают использование компьютеров. Первое место среди них по количеству и тому вниманию, которое им уделяется в педагогической литературе, принадлежит компьютеризованным, учебным пособиям или компьютерным учебникам, предназначенным для изучения различных дисциплин. Как правило, они включают книгу и компьютерную часть, которая предназначена для выполнения различных расчетов, упражнений, заданий и т.д. Иногда такое пособие выполняется полностью в электронном виде. В нем широко применяется графика, используются гипертекстовые ссылки, иногда вводится звуковое сопровождение.

В компьютеризованных пособиях используются также приемы, позволяющие реализовать тренировочные действия. Например, для приобретения навыка решения математических задач определенных видов разработаны программы, позволяющие получать графическое представление решений. Выполняя разработанную преподавателем систему задач, вычислительную часть решения которых осуществляет компьютер, студент приобретает навык интерпретации решений и нарабатывает опыт формулировки и поиска подходящего "решателя". Количество задач, когда студент избавляется от выполнения формальных выкладок, может быть большим, что позволяет не только сформировать правильные подходы к выбору способов решений, но и закрепить навык в приемах их решения. Примером такого подхода к использованию компьютеров для совершенствования обучения высшей математике в технических вузах служит созданный в Московском энергетическом институте эффектный пакет программ, реализованный в виде компакт-диска, на котором записаны 17 компьютерных программ [Сливина Н., Фомин С. - 1997]. Программа ФОРМУЛА этого пакета ориентирована на помощь в усвоении математического анализа и приближенных вычислений, МАТРИЦА - линейной алгебры и др. Накоплен положительный опыт учебного применения указанного пакета.

Появляются также специализированные программы, позволяющие сочетать текстовые редакторы широкого пользования, с помощью которых формулируются типовые задачи, рассматриваются приемы и описывается последовательность их решения, с уже существующими математическими пакетами, которые производят формальное нахождение решения, выдавая готовый результат, иллюстрируемый по запросу учащегося трехмерной графикой. Такое объединение реализуется в виде специализированного учебного пособия - решебника [Зимина О. В., Кириллов А. И. - 2001]. Решеб-ник (названный так по аналогии с задачником, учебником, справочником и т.д.) обладает значительными дидактическими возможностями, поскольку здесь готовые математические пакеты привлекаются только для выполнения формальных математических операций, а выбор метода и хода решения, а также последовательности действий остается за студентом. В результате у студента создаются благоприятные условия для решения большого количества задач и выработки необходимых навыков в их решении.

Широкое применение в учебном процессе вузов находят профессиональные пакеты прикладных программ (ППП). Это, главным образом, математические и статистические пакеты, обладающие мощными арсеналами средств обработки и представления информации.

Широко известны такие статистические пакеты, как STADIA, Statistica (есть русскоязычные версии), SPSS, а также математические пакеты Derive, Mathematica, Mathcad, MathLab, Maple V и др. Профессиональные пакеты используются, с одной стороны, для привития студентам навыка проведения современного математического анализа и обработки результатов экспериментов, с другой - для овладения самими пакетами как инструментами профессиональной деятельности будущих специалистов. Имеется опыт использования подобных программ; специалисты отмечают их высокий дидактический потенциал и необходимость использования их в учебном процессе вузов [Сливина Н.А. - 1997; Очков В.Ф. - 1998; Лобанова О. - 1998; Морозов А. - 1987].

Важное значение для обучения студентов дисциплинам естественно-научных и некоторых гуманитарных циклов имеют программы, позволяющие приобретать навык в решении математических задач разных типов (проведение анализа решений уравнений; представление функций графиками; изучение действия с матрицами и рядами; знакомство с задачами аппроксимации и экстраполяции, задачами статистической обработки результатов наблюдений и т.п.). Для этой цели и создаются специализированные программные пакеты. Работая с ними, преподаватель подбирает задачи, позволяющие студентам усваивать материал на уровне умений, необходимых для их решения. Такие тренировочные занятия вначале проводятся в учебной аудитории, а затем навык закрепляется в процессе самостоятельной работы.

Широкое распространение в последние годы получают энциклопедии и справочники, представленные в электронной форме и выполненные в виде компакт-дисков. Они применяются не только как пособия при изучении различных дисциплин, но и для приобретения навыка обращения с современными компьютерными средствами поиска информации. Как правило, в них широко применяют гипертекстовые ссылки, чем обеспечиваются важные удобства в работе. В дисциплинах языкового профиля для обучения используются не только удобные электронные словари, но и программы-переводчики.

В таком важном виде учебной деятельности, как курсовое и дипломное проектирование, широко используются специально создаваемые компьютерные базы данных, действия с которыми очень полезны не только для выполнения заданий, но и для воспитания современной ийженерной культуры студентов. В технических вузах на стадии обучения и выполнения дипломного проекта привлекаются компьютерные средства автоматизированного проектирования (САПР) и конструирования, а также исполнения чертежей с помощью графопостроителей.

Следует упомянуть о таких учебных средствах, как компьютерные учебные игры, первоначально получившие распространение в школах. Сейчас они применяются и в вузах как средство индивидуального, а иногда и группового обучения в таких областях знаний, как экономика, менеджмент, экология. В индивидуальных компьютерных играх широко применяются графические и звуковые выразительные средства; как правило, возможен выбор некоторых параметров игры, например уровня сложности. В групповых играх компьютеры применяются не только как средство расчетов и оценок выбираемых решений, но и как средство организации самой игры и управления ее ходом. Игровые методы обладают рядом важных дидактических преимуществ - повышенный интерес к работе, самостоятельность в выборе решений, высокая активность благодаря элементам соревнования и т.п. Важнейшим элементом искусства преподавания в высшей школе является умение максимально полно использовать возможности компьютера для повышения эффективности учебного процесса. В этой области сейчас идут интенсивные поиски.

Соединение записывающей и передающей видеотехники с компьютером, снабженным компакт-диском, видео- и звуковой картой, позволяет использовать в обучении систему мультимедиа и технологию создания гипертекста. При этом, однако, важно не потерять главного - живого общения учащихся с преподавателями.

Контрольные вопросы и задание

1. Можно ли считать вспомогательные компьютерные средства второстепенными по важности для усвоения знаний?

2. Целесообразно ли изучать преподаваемую вами дисциплину по компьютерным пособиям типа энциклопедий, записанных на компакт-дисках?

3. Перечислите основные виды вспомогательных компьютерных средств обучения. Какие из них вы готовы использовать в своей педагогической деятельности?

4. Как вы относитесь к тому, что в процессе обучения решение задач предоставляется компьютерной программе, а на долю студента приходится только их формулировка?

5. Считаете ли вы обязательным знакомство в вашем курсе с наиболее популярными пакетами прикладных программ общего назначения и предметно-ориентированными электронными информационными средствами?

6. Примените ли вы в преподавании своей дисциплины программу типа решебника, каково ваше мнение о его дидактической ценности?