116261 (Разработка сценария обучающей программы), страница 3

При разработке локальных сценариев (последовательности выполнения упражнений в ходе изучения отдельных учебных элементов) сначала планируются к выполнению упражнения со схемами, чертежами и другими графическими иллюстрациями (материализованная форма деятельности), а следом за ними - более абстрактные упражнения. Сценарии каждого упражнения целесообразно планировать в соответствии с универсальной бихевиористской формулой .

Учитывая дробный, порционный характер процедуры обучения с помощью АУК, необходимо также предусматривать в глобальном сценарии промежуточные и завершающий обобщающие этапы.

5. Элементы управления в сценариях обучающих программ

В соответствии с постулатами общей теории управления в любых циклических замкнутых системах управления, в том числе и в педагогических, должны быть реализованы следующие функции:

формирование целей управления;

установление исходного состояния объекта управления;

определение программы воздействий, предусматривающей основные переходные состояния объекта управления;

систематический сбор информации обратной связи;

переработка информации обратной связи с целью выработки и реализации корректирующих воздействий.

Остановимся более подробно на особенностях понятия обратной связи, присущих педагогическим системам. Обратную связь (ОС) в триаде "Педагог - Обучающая программа - Обучаемый" можно разделить на два вида: внешняя и внутренняя ОС.

Внутренняя ОС - это информация, которая поступает от обучающей программы к ученику в ответ на его действия при выполнении упражнений. Она предназначена для самокоррекции учеником своей учебной деятельности. Понятие внутренней ОС имеет исключительно важное значение для автоматизации процесса обучения. Внутренняя ОС дает возможность ученику сделать осознанный вывод об успешности или ошибочности учебной деятельности. Она побуждает ученика к рефлексии, является стимулом к дальнейшим действиям, помогает оценить и скорректировать результаты учебной деятельности. Различают консультирующую и результативную внутреннюю ОС. Консультация может быть разной: помощь, разъяснение, подсказка, наталкивание и т.п. Результативная ОС также может быть различной: от "верно - неверно" до демонстрации правильного результата или способа действия.

Информация внешней ОС в рассматриваемой триаде (см. рис. 2) поступает к педагогу и используется им для коррекции деятельности ученика и обучающей программы.

6. Технология создания мультимедиа курса

Схематически жизненный цикл автоматизированного учебного курса может быть представлен в виде каскадной модели, включающей пять основных этапов:

• Стратегическое планирование

• Проектирование

• Реализация учебного курса

• Тестирование

• Эксплуатация и сопровождение.

На этапе стратегического планирования определяются цель и назначение электронного учебного курса(ЭУК), анализируются технические возможности его реализации, а также составляется план разработки курса.

Этап проектирования предусматривает разработку структуры курса и сценариев работы с ним.

Реализация включает формирование объектов обучения в соответствии со структурой курса и выбранными технологиями, а также ввод курса в систему (компьютер).

На этапе тестирования проверяется правильность работы ЭУК и исправляются обнаруженные ошибки и неточности функционирования курса.

Эксплуатация предусматривает использование разработанного ЭУК в учебном процессе, а сопровождение - поддержание курса в рабочем состоянии, исправление выявленных недостатков и, при необходимости, модернизацию курса.

Объект обучения (ОО) – это электронный источник, который уникально обозначен метаданными и может быть использован (причём многократно) для поддержки и улучшения организации процесса обучения. Объекты обучения разделяются на две основные группы: информационные (ИОО) и задачные (ЗОО) (Зайцева, 2006). Информационный ОО включает обучающую информацию по теме, сопровождаемую примерами и разъяснением. Задачный ОО содержит задание или вопрос для проверки усвоения ИОО и комментарии на возможные ответы обучаемых.

6.1 Стратегическое планирование

При разработке ЭУК в первую очередь следует сформулировать цель и задачи курса. Цель определяет знания и/или умения, которые должен освоить обучаемый, а также уровень их освоения. Существуют различные подходы к классификации познавательной деятельности. Например, в работах (Беспалько, 1977; Беспалько, 1989) определены следующие уровни деятельности:

· «знакомство» – уровень соответствует общим представлениям об объекте изучения;

· «репродукция» – уровень предполагает овладение основными понятиями предмета настолько, что обучаемый может анализировать различные действия и возможные исходы;

· «умение» – уровень соответствует умению применять усвоенные знания в практической деятельности для решения некоторого класса задач;

· «трансформация» – уровень предполагает, что обучаемый способен делать выводы и решать неизвестные ему ранее задачи.

Задачи курса конкретизируют цель и способы её достижения. В задачах рекомендуется определить:

1) тип электронного учебного курса (адаптивный, частично адаптивный, неадаптивный);

2) перечень понятий темы, рассматриваемых в ЭУК, а также форму их представления;

3) степень детальности изложения учебного материала (УМ);

4) сферу использования и предназначения курса (круг обучаемых);

5) примерное количество заданий и/или вопросов для закрепления учебного материала;

6) количество заданий и/или вопросов, позволяющих однозначно определить уровень освоения темы (УМ).

На данном этапе целесообразно составить план работы с курсом, указав входящие в него понятия и планируемое время изучения каждого из них, а также примерное время изучения курса в целом (Башмаков, 2003). При этом следует учитывать особенности процесса усвоения учебного материала обучаемым, на который существенное влияние оказывает его утомляемость.

В Рижском техническом университете были проведены исследования по определению оптимального времени сеанса работы с обучающей системой, используя математическую модель управления процессом усвоения учебной информации вида (Авчухова, 1977):

Z (t) = φ (1 – exp(ψt)),

где Z(t) – количество усвоенной обучаемым информации в семантических единицах текста (сетах);

t – время поступления информации; Ż (t) |t=0 = 0;

φ – параметр модели, определяющий максимальное количество информации, остающейся в памяти человека в процессе непрерывного обучения;

ψ – параметр модели, характеризующий утомляемость обучаемого.

На основе полученных экспериментальных данных были рассчитаны параметры модели ψ = 0,0270 (1/мин), φ = 121,74 (сета) и Т = 1 / ψ = 37 мин. (время, за которое скорость усвоения информации уменьшается в е раз), а также определены изменение скорости приращения усваиваемой информации (см. рис) и значения параметра ψ в различные периоды учебного года (см. рис)

По результатам проведенных исследований, подробно описанных в работах (Зайцева, 1981; Зайцева, 1989), можно сделать следующие выводы:

– продолжительность одного сеанса работы с ЭУК должна составлять 35 – 40 минут (рассчитанное рекомендуемое время Т = 37 мин.);

– наиболее важные понятия и наиболее трудные задания следует выдавать обучаемым в интервале от 10 до 25 минут с момента начала занятия.

Данные рекомендации следует учитывать при разработке ЭУК, т.е. время изучения курса не должно превышать 40 минут или, что в ряде случаев может быть предпочтительнее, изучение отдельного понятия курса не должно превышать 35 – 40 минут.

На этапе стратегического планирования также осуществляется предварительный подбор учебного материала для ИОО и заданий для закрепления учебного материала и выбор формы их представления (видео, аудио, текст и т.п.). Можно использовать имеющиеся (reusable) ИОО и ЗОО, если такие доступны.

Таким образом, результатом данного этапа разработки ЭУК являются: цель и задачи курса; план работы с курсом; предварительный набор информационных и задачных объектов обучения; календарный план разработки ЭУК (рис. 4). Основную работу на данном этапе выполняет методист совместно с автором ЭУК, при необходимости обращаясь к техническому консультанту.

Результаты этапа стратегического планирования

6.2 Проектирование ЭУК

Этап проектирования, предусматривающий разработку структуры курса и сценариев работы с ним, включает четыре фазы: разработка модели темы, изучаемой в создаваемом ЭУК; разработка структуры курса; определение метаданных объектов обучения; разработка сценариев работы с ЭУК.

6.2.1 Разработка модели темы, изучаемой в рамках курса

Разработка модели темы. Модель темы используется для определения последовательности изучения входящих в нее тем и представляет собой ориентированный граф с нагруженными ребрами. Множество вершин графа соответствует понятиям темы, множество ребер – связям между ними, а весовые коэффициенты ребер указывают степень связи между понятиями (Зайцева, 2003). Используя математические методы можно определить оптимальный путь прохождения вершин графа, который и является оптимальной последовательностью изучения понятий темы. Такой подход соответствует адаптивной технологии “Построение последовательности обучения” (Curriculum sequencing) (Brusilovsky, 1998).

6.2.2 Разработка структуры курса

Разработка структуры курса. Структура курса разрабатывается на основе модели темы. При этом используется принцип декомпозиции. Архитектура курса может быть представлена в одном из трех вариантов:

· линейная – понятия темы изучаются последовательно, т.е. сначала обучаемому выдается информационный объект обучения (ИОО), содержащий учебный материал, а затем несколько задачных (ЗОО) для закрепления УМ (рис. а);

· разветвленная, которая используется, когда понятия темы не связаны друг с другом и могут быть изучены в произвольной последовательности. В этом случае выбор последовательности их изучения предоставляется обучаемому (свойство адаптируемости) (рис. б);

· комбинированная – объединяет оба предыдущих варианта, т.е. некоторые понятия изучаются последовательно, а порядок изучения остальных выбирается обучаемым.

Курс завершается рядом контрольных ЗОО (КОО) для проверки усвоения темы.

На следующем шаге детально проектируется каждая связка ИОО – ЗОО. ИОО может содержать информацию разных видов и степени детальности: краткую информацию об объекте изучения; поясняющий пример; расширенную информацию об объекте изучения; подробную информацию об объекте изучения; подробное пояснение примера (Зайцева, 2006) и др., каждая из которых может быть предусмотрена для различных групп обучаемых в зависимости от их характеристик, хранимых в модели обучаемого. Учебный материал, включаемый в ИОО, делится на отдельные кадры, уточняется содержание каждого из них и форма его представления. В детальный проект также надо включить все ЗОО, следующие за ИОО и используемые для закрепления учебного материала, возможно, предусмотрев для каждого дополнительный наводящий вопрос и помощь при выполнении задания.

Если для демонстрации учебного материала или выполнения задания (например, работа с моделями) необходимо написание программного модуля, составляется спецификация требований к нему.

6.2.3 Определение метаданных объектов обучения

Определение метаданных объектов обучения. В проекте стандарта IEEE (IEEE, 2002) определены девять категорий, включающих в целом 40 различных метаданных: наименование ОО, описание, язык, платформа, размер, возраст обучаемых, время изучения и др. Методы регистрации перечисленных в (IEEE, 2002) метаданных описаны в работе (Dahl, 2007). Представленные в (IEEE, 2002) метаданные способствуют повторному использованию ОО, но для создания адаптивных ЭУК их недостаточно. Поэтому при разработке ЭУК целесообразно использовать дополнительные метаданные – дидактические характеристики ОО. К ним относятся: трудность (представлена в (IEEE, 2002)), сложность, значимость и спецификация.

Трудность отражает степень трудности усвоения УМ или выполнения задания для обучаемых и определяется по результатам экзаменов, зачетов и контрольных работ. В (IEEE, 2002) определены пять значений трудности ОО: очень легкий, легкий, средний, трудный, очень трудный (very easy, easy, medium, difficult, very difficult), которая задается константой от 1 до 5. В работе (Зайцева, 1989) описан метод определения трудности заданий по трехбалльной шкале (минимальная, средняя, максимальная), который может быть использован и для рекомендуемой IEEE пятибалльной шкалы. В общем случае можно принять следующие значения трудности ОО:

– очень легкий (1) – ОО правильно выполняют не менее 80% обучаемых;

– легкий (2) – ОО правильно выполняют 61-80% обучаемых;

– средний (3) – ОО правильно выполняют 41-60% обучаемых;

– трудный(4) – ОО правильно выполняют 21-40% обучаемых;

– очень трудный (5) – ОО правильно выполняют не более 20% обучаемых;

Трудность ЗОО может быть изменена по мере работы обучаемых с ЭУК.

Сложность отражает степень сложности УМ или задания и определяется по модели предмета, которым является ориентированный граф. Для этого выделяется подграф с конечной вершиной – ОО, сложность которого требуется определить. Число дуг подграфа суть сложность ОО, т.е. сложность S = Σ di (i=1,n), где di – дуга подграфа. Данная характеристика нами не использовалась из-за трудоемкости ее определения и неполной ясности ее применения.

Значимость рассматривается в смысле значения данного ОО для дальнейшей практической работы и изучения последующих ОО. Значимость ОО Z1 для практической работы можно определить методом экспертного опроса (Зайцева, 1989), а значимость Z2 для изучения последующих ОО – используя модель предмета (ориентированный граф с нагруженными ребрами). Для этого выделяется подграф с конечной вершиной – ОО, значимость которого требуется определить. Значимость Z2 вычисляется по формуле Z2 = Σ wi (i=1,n), где wi – весовой коэффициент i-ой дуги графа, указывающий степень связи объектов обучения. Так как диапазон полученных значений достаточно велик, то для перехода к пяти- или трехбалльной шкале максимальное значение следует принять за 100% и определить значимость, например, аналогично определению трудности. Значимость ОО Z = max (Z1, Z2).