Обучение с помощью компьютера (автоматизированное обучение) - umotnas.ru o_O
Обучение с помощью компьютера (автоматизированное обучение) - umotnas.ru o_O
|
страница 1
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Похожие работы
|
Обучение с помощью компьютера (автоматизированное обучение) - страница №1/1
Обучение с помощью компьютера (автоматизированное обучение) Филип Крэйгер
Обзор Обучение с помощью компьютера — это термин, применяемый к ряду методов, подразумевающих использование компьютерной техники для обучения и воспитания. Это системы разной сложности, начиная с программного обеспечения для презентаций, которое используется преподавателями на занятиях, и заканчивая сложными компьютерными программами, которые используют искусственный интеллект, чтобы адаптировать обучение к потребностям обучающихся. Обучение с помощью компьютера используется в различных ситуациях, от обучения детей математике и письму до обучения служащих навыкам в области менеджмента и информационных технологий, а также навыкам в таких сложных и динамично развивающихся областях, как медицина и военное дело. Существует масса синонимов выражения «обучение с помощью компьютера», например «автоматизированное обучение»; «обучение на основе использования компьютеров», «изучение материала с использованием компьютеров», «обучение на базе компьютера» и «обучение под руководством компьютера», каждый из которых указывает на то, что в образовательной и воспитательной среде используются информационные технологии. 1. Введение Эта статья посвящена понятиям, лежащим в основе обучения с помощью компьютеров, и практике такого обучения. В ней рассматривается: сравнение с традиционным обучением; процесс разработки, традиционный для систем обучения с использованием компьютеров, и различные аспекты их проектирования; графические иллюстрации фактически существующей прикладной программы для обучения с использованием компьютера; эффективность систем обучения с использованием компьютера по сравнению с. традиционным обучением; уместность их использования в бизнесе; будущие исследования и использование обучения с помощью компьютера. 2. Обучение с помощью компьютера в сравнении с традиционным обучением Обучение с помощью компьютера может быть разным: оно может заменять живого преподавателя или дополнять традиционные лекции, чтобы усовершенствовать образовательный процесс:. Стейнберг (Steinberg, 1991} приводит четыре характерные черты систем обучения с помощью компьютера, которые отличают их от традиционных систем обучения. Во-первых, они индивидуализированы. Традиционное обучение в аудитории подразумевает, что группа людей слушает лекцию. В процессе такого обучения трудно оценить, насколько хороню понимается материал. Более того, темп обучения, как правило, определяется темпом самого медлительного ученика. В противоположность этому обучение с использованием компьютера позволяет человеку взаимодействовать с компьютерной системой в своем темпе. После того как учащийся прорабатывает компьютеризованный материал, ему предлагаются контрольные вопросы и тесты, корректность ответов на которые определяет, можно ли ему перейти к следующему уроку. Индивидуализация ведет к эффективности, поскольку учащиеся продвигаются вперед каждый в своем темпе. Эффективность, в свою очередь, ведет к снижению затрат, что весьма желательно в условиях бизнеса, когда требуется постоянное совершенствование навыков сотен сотрудников. Вторым отличительным свойством систем обучения с помощью компьютера является их интерактивностъ. Традиционные лекции, читаемые преподавателем, по природе своей являются пассивной формой обучения. Поскольку соотношение между количеством учащихся и количеством преподавателей может быть достаточно велико (например, 30 к 1), у преподавателей очень мало возможностей взаимодействовать с каждым человеком. Обучение с помощью компьютеров, напротив, подразумевает обязательное взаимодействие каждого учащегося с системой с целью усвоения урока: это делается нажатием клавиш для перехода к другому окну, с помощью ответов на вопросы и т. п. В противоположность традиционным лекциям, когда преподаватель сам определяет место и время взаимодействия с учащимися, обучение с использованием компьютера требует интерактивности и, следовательно, способствует активному обучению, которое лучше мотивирует учащихся. Третья отличительная черта — управляемость некоторых элементов системы. Подобно взаимодействию с обычным преподавателем, обучение с использованием компьютера может быть построено таким образом, что по ответам учащегося можно определить, какие трудности возникают при обучении. Это позволяет системе «подогнать» процесс обучения к индивидуальным потребностям человека. Так, управляемое обучение даст возможность повысить эффективность обучения, когда, например, сложный для какого-нибудь учащегося вопрос изложен более подробно. И наконец, системы обучения с использованием компьютера являются средством, а не методом обучения. Те методы обучения, которые используются живыми учителями и преподавателями, могут быть запрограммированы для использования в системе обучения с помощью компьютера. Методы обучения описаны ниже, в разделе, посвященном проектированию. Процесс разработки системы обучения с использованием компьютера подобен обычному процессу создания программного обеспечения и включает в себя ряд стадий: предварительную оценку и анализ, проектирование, осуществление и оценка результатов. Каждая из этих стадий описана ниже с учетом особенностей обучения в условиях организации, Предварительный анализ Часто называемая предварительным анализам стадия предварительной оценки и анализа заключается в определении важных факторов, которые обусловливают вид системы обучения с использованием компьютера. Первым шагом является анализ потребностей. Как следует из названия, анализ потребностей определяет, действительно ли обучение станет решением вопроса о производительности организации. Это не всегда так. Например, решение означенной проблемы может заключаться в изменении условий (например, усилении освещения, понижении уровня шумов) или в изменении структуры трудовой деятельности, а не в обучении. Как только потребность в обучении установлена, надо собрать определенные данные о предполагаемых учащихся, о современных методах обучения, о сопутствующих организационных и окружающих факторах, чтобы создать основу для следующей стадии — проектирования. Определенные данные и информация, которые должны быть собраны, включают в себя:
Проектирование Данные, полученные во время предварительного анализа, используются на стадии проектирования. Типичная система обучения с помощью компьютера состоит из нескольких независимых модулей, каждый из которых содержит определенные цели изучения, изучаемый материал и какие-либо тесты для оценки того, насколько учащийся преуспел в усвоении материала. Первым шагом проектирования является планирование курса, содержащегося в каждом модуле. План курса состоит из целей занятия (что должно быть изучено), вступления, краткого описания изучаемого вопроса, методик тестирования и схем, поясняющих, каким образом обучающийся будет выполнять урок. Этот план курса затем претворяется в жизнь в виде слайдов. Отдельный слайд представляет собой «макет» компьютерного экрана, включающий в себя все элементы текста, графики и других материалов, которые будут представлены учащемуся. Совокупность слайдов представляет собой модуль и иллюстрирует предполагаемый образ взаимодействия между обучающимся и системой обучения. Важной и зачастую остающейся без внимания частью проекта является пользовательский интерфейс. Вид пользовательского интерфейса может влиять на желание использовать систему обучения с помощью компьютера, скорость и эффективность обучения, а также удовлетворенность пользователя системой. Интерфейс должен быть понятным пользователю (т.е. должно быть очевидно, как его использовать) и обеспечивать поддержку пользователя (т, е. содержать функцию справки). Ключевым моментом при разработке должен быть контроль учащегося за ходом урока. Контроль со стороны учащегося включает в себя темп обучения, темы и порядок представления материала. В отличие от традиционного обучения, которое, по сути, линейно и подразумевает лишь небольшую степень контроля со стороны обучающегося или полное его отсутствие, обучение с использованием компьютера может быть в высшей степени нелинейным, когда учащемуся дана возможность выбирать, какие части урока он будет изучать и в каком порядке, в соответствии с имеющимися у него в настоящий момент потребностями. Изначальные познания учащихся в определенной области, уровень их мотивации, а также когнитивная стратегия учащегося по отношению к обучению — все это следует учесть при определении допустимого уровня контроля со стороны учащегося. Другим важным моментом при разработке является обратная связь. Обратная связь — это информация, которая предоставляется учащемуся после того, как он осуществил ввод некоторой информации в систему, например, ответил на вопрос. Обратная связь помогает учащемуся оценить, насколько хорошо он усваивает материал, и может быть представлена в различной форме. Например, знание результата является наиболее простой формой, когда учащемуся предоставляется информация о том, был ли данный им ответ верным или неверным. Знание правильного результата дополняет знание результата. Здесь учащемуся предоставляется информация о правильности или неправильности ответа и в случае, если ответ был неверным, уточняется, какой же ответ надо было дать. Более сложной формой обратной связи является обратная связь с предоставлением дополнительного материала, когда учащийся не только информируется о правильности ответа, по также получает объяснение, почему ответ был верным или неверным. Здравый смысл подсказывает, что усовершенствование обучения будет идти в этом направлении — его лучшей формой будет более сложная форма обратной связи. Однако результаты исследования обратной связи не столь однозначны. В целом исследования указали на то, что в определенных ситуациях (т.е. при выполнении тестов для определения успехов учащегося) знание правильного результата является настолько же эффективным, как и наиболее сложные формы обратной связи, и более эффективным по сравнению с простым знанием результата. Следовательно, простые формы обратной связи могут быть приемлемыми, если нет данных о значительных преимуществах применения более сложных форм обратной связи, особенно если простые формы обходятся более дешево (в смысле количества затрачиваемого времени и усилий со стороны обучающегося) и требуют меньшего количества времени на разработку и оценку результатов (Kulhavy, 1977). В процессе проектирования необходимо решить, каким образом будет преподаваться материал. То есть надо выбрать подходящий способ преподавания, основанный на индивидуальных особенностях пользователя и виде преподаваемого материала. Наиболее распространены четыре метода: упражнения, консультации, моделирование и игры. Упражнения дают учащемуся возможность практиковаться в каких-либо навыках до тех пор, пока не будет достигнут определенный уровень компетентности. Например, ребенку, который учится сложению, можно дать последовательность изображений, содержащих числа для сложения. Если установленный уровень компетентности составляет 80%, то учащийся должен правильно ответить на как минимум 80% вопросов для того, чтобы упражнение можно было считать выполненным. Консультации используются для изложения фактов, основных принципов, правил или методов принятия решений или разрешения проблем. Консультации практически аналогичны традиционным лекциям, когда информация дается в устной форме, после чего учащимся задаются вопросы, чтобы оценить, насколько они преуспели в обучении. Моделирование — это имитация или копирование процессов, имеющих место в жизни. Например, студент-медик, который изучает влияние различных видов терапии на лечение, может прописывать различные курсы лечения «пациенту-компьютеру», заменять один вариант другим и варьировать интенсивность лечения. Студент-медик получает от компьютера ответ, содержащий информацию о том, какие результаты принесли эти меры. Совершенно очевидно, что такой вид деятельности был бы недопустим в ситуации с живым пациентом; следовательно, компьютерное моделирование привлекательно тем, что учащиеся могут приобретать навыки и знания о предмете или ситуации, которые в условиях реальной жизни могли бы иметь серьезные последствия и представлять угрозу жизни. И наконец, одним из распространенных методов обучения, применяемых в системах обучения с использованием компьютера, являются игры. Игры стали особенно актуальными, когда стало быстро расти использование компьютеров в начальной и средней школе. Обучающие игры привлекательны тем, что это одновременно обучение и развлечение. Развлекательный фактор может быть важным мотивирующим стимулом для немотивированных учеников. Осуществление Как только слайды сделаны, можно начинать программирование системы. В языке систем обучения с помощью компьютера предпочтительно употребление термина «разработка», а не «программирование». Системы разработки предоставляют намного больше возможностей по сравнению с обычными языками программирования или интегрированными средами разработки. Например, большинство систем разработки имеют поддержку функции «перетащить и оставить», компонентов объектно-ориентированного интерфейса, подпрограмм для ответа на вопрос (с перечнем возможных ответов, с заполнением бланка, «да — нет»), автоматической обратной связи и подсчета результатов, а также возможности использования средств мультимедиа, таких как видео, аудио, графика и анимация. Существующие в настоящее время системы разработки для операционной системы Microsoft Windows включают в себя Asymetrix Tollbook II, SBT Express, Iconauther, Macromedia's Authorware and Director, Allen Communications' Quest и Designer's Edge. Системы разработки для Apple Macintosh включают в себя Apple's HyperCard и IncWell's SuperCard. Большинство систем разработки предоставляют возможность загрузки системы обучения с использованием компьютера с жесткого диска, диска CD-ROM или из Интернета. Оценка результатов Оценка результатов является важным этапом разработки систем обучения с использованием компьютера. Она бывает двух типов. Оценка с целью доработки — это процесс последовательного достижения наибольшей эффективности и содержательности уроков. Оценка с целью доработки происходит, когда написаны модули уроков. Обычно к этому привлекаются разработчики обучающего программного обеспечения, эксперты по изучаемому вопросу, авторы и разработчики интерфейса. Они оценивают систему, чтобы убедиться в должном уровне содержания, методов обучения, целей обучения и функционирования системы. Окончательная щенка производится после опробования системы обучения с помощью компьютера на исследуемой группе учащихся и используется для выяснения того, достигаются ли цели урока (т. е учатся ли люди тому, чему они должныв конечном счете научиться). Обычные показатели, использующиеся при окончательной оценке, включают в себя результаты выполнения учащимся тестов по окончании урока, время усвоения урока и количество не сумевших пройти обучение. 4. Эффективность обучения с помощью компьютера Эмпирическое исследование эффективности обучения с помощью компьютера показало, что в этом случае может иметь место учебная обстановка по меньшей мере настолько же эффективная (если не более эффективная), как и при традиционных лекциях. Например, Кулик (Kulik, 1994) провел исследование, объединившее результаты 97 различных экспериментов, каждый из которых был проведен в восьми исследовательских центрах независимо друг от друга. Каждое исследование сравнивало какую-либо технологию обучения с помощью компьютера традиционным обучением. Было измерено несколько показателей, включающих в себя интенсивность деятельности учащегося, эффективность, снижение затрат и степень удовлетворенности учащегося. Кулик обнаружил, что обучение с помощью компьютера привело к 30%-ному снижению времени обучения, к 3%-ному снижению накладных расходов и к увеличению интенсивности деятельности учащегося с 15 до 66%. Более того, большинство учащихся было в большей степени удовлетворено обучением с использованием новых технологий. 5. Значение обучения с использованием компьютера для коммерческих организаций Коммерческие организации сталкиваются с проблемой предоставления работникам возможности обучаться. Большая часть возможностей снизить издержки и сэкономить время благодаря дистанционной работе оказывается недоступной, если работники вынуждены добираться в определенное место в определенный день к определенному часу, чтобы принять участие в очном обучении. К тому же многие работники должны еще постоянно совершенствовать свои навыки. Это особенно относится к людям, работающим в сфере информационных технологий и систем, где программное и аппаратное обеспечение с каждым днем становится все более сложным и мощным. В таких ситуациях как нельзя лучше подошло бы постоянное обучение персонала (непрерывное усовершенствование) или обучение «по требованию». Благодаря своей более высокой гибкости с точки зрения сотрудников (возможность обучаться где угодно и когда угодно) и отсутствию потерь в эффективности обучения обучение с помощью компьютера является хорошей альтернативой очному обучению. Поскольку мир бизнеса становится все более конкурентным и приобретает глобальный характер, компании должны, насколько это возможно, уменьшать свои затраты. Обучение с помощью компьютеров дает возможность снизить расходы, связанные с обучением. Например, в Andersen Consulting была разработана система обучения с помощью компьютера, предназначенная для использования консультантами-новичками. Записанная на диск CD-ROM, она могла быть запущена в любое время на любом настольном или портативном компьютере вне зависимости от его местоположения. Эта система обучения с помощью компьютера была разработана для того, чтобы заменить ранее существовавшие методики обучения, которые вынуждали Andersen Consulting организовывать встречи и оплачивать проезд участников до места назначения, а также их проживание. Результатом оказалось снижение затрат на проезд и издержек, связанных с потерей рабочего времени, которое только в течение одного года превысило $ 10 млн. (Williamson, 1994). По мере роста потребности в своевременном обучении и необходимости постоянного обучения на протяжении всей жизни будет существовать потребность в разработке и применении новых методов, чтобы дать возможность обучиться и приобрести новые навыки заинтересованным сотрудникам. В связи с чтим ожидается, что системы обучения с помощью компьютера станут неотъемлемой частью образования и обучения, которая приобретет массовый характер. Двумя направлениями, которые, вне сомнения, будут продолжать оставаться в центре внимания исследований в области обучения с помощью компьютера и связанной с ним деятельности, будут обучение на основе сети и интеллектуальные обучающие системы. Обучение на основе Web Обучение на основе Web— это разновидность обучения с помощью компьютера, осуществляемая посредством Всемирной паутины. Подобно системам обучения с использованием компьютера, системы обучения на основе Web содержат разнообразные мультимедийные возможности, такие как текст, аудио, видео, трехмерные модели, анимация и графика. Требования, предъявляемые к обучению на основе Web, просты: наличие компьютера с установленным на нем Интернет-браузером, модема (или другого вида соединения) и доступа к Интернету. Поскольку изучаемый материал находится па центральном сервере, его содержание и внешний вид может обновляться чаще, чем в системах обучения, распространяемых на дискетах и дисках CD-ROM. Обучение посредством Web является привлекательной альтернативой традиционным способам обучения, так как оно может быть доступно многочисленной географически рассредоточенной аудитории и одновременно сохранять некоторые преимущества традиционного обучения, такие как возможность взаимодействия с преподавателем и соучениками. Например, учащиеся могут по-прежнему взаимодействовать со своими наставниками как асинхронно (используя электронную почту), так и синхронно (посредством телефона или видеоконференции). Взаимодействие между учащимися может также осуществляться с использованием чатов (Интернет-клубов интерактивного общения в режиме реального времени) в случае необходимости синхронных коммуникаций или посредством форумов, если синхронность необязательна. Новички в области дистанционного обучения могут не очень преуспевать из-за сильных различий с традиционной обстановкой в аудитории. Однако такая техническая новинка, как видеотелефон способствует более активному синхронному взаимодействию с преподавателем и другими учениками, как это обычно происходит в аудитории. Сходство с привычной учебной обстановкой обеспечивает новым формам дистанционного обучения большую привлекательность и повышенный спрос со стороны пользователей. В результате увеличения этого спроса и очевидного снижения затрат очень быстро растет число курсов и даже целых программ, предоставляемых для дистанционного обучения колледжами и университетами. Интеллектуальные системы обучения с помощью компьютера Также называемые интеллектуальными обучающими системами, интеллектуальные системы обучения с помощью компьютера — это системы обучения с помощью компьютера, которые используют методы искусственного интеллекта (т. е. экспертные системы или системы на основе продукционных правил), которые позволяют имитировать живого учителя. Интеллектуальные системы обучения с помощью компьютера смещают фокус процесса обучения от простого предоставления информации к адаптивным методам обучения, которые соответствуют потребностям конкретного ученика и таким образом функционируют подобно персональному преподавателю. Согласно Бойлу (Boyle, 1997), интеллектуальные системы обучения с помощью компьютера должны выполнять три задачи. Во-первых, генерация темы для обучения. Во-вторых, выбор соответствующего метода обучения на основе уже имеющегося уровня знаний учащегося и предпочитаемого им стиля обучения. Наконец, интеллектуальная система обучения с помощью компьютера должна быть способна выявлять недопонятые учащимся моменты и реагировать соответствующим образом: либо изменяя стратегию обучения, либо предоставляя новый обучающий материал, либо обоими способами одновременно. Интеллектуальные системы обучения с помощью компьютера очень трудно разработать из-за высокой сложности разработки системы, которая способна определять текущий уровень понимания материала учащимся и использовать эту информацию для выбора соответствующих стратегий обучения и материала. Philip Craiger University of Nebraska at Omaha (Источник: Информационные технологии в бизнесе / Под ред. М.Желены. – СПб: Питер, 2002.) |
|
|