Программные продукты и системы

При рассмотрении проблем, возникающих на путях создания и эксплуатации целостных компьютеризированных курсов (КК), было предложено разделять программное обеспечение, необходимое для этих целей, на части, выделяя базовое программное обеспечение (БПО). Идея базовых средств в своей основе предполагала создание специализированных инструментальных средств для повышения эффективности построения компьютерных программ и для продвижения, видимо, педагога в этот процесс [1,2]. Сюда же можно отнести и идею "наполнения", когда преподаватель сам вносит учебный материал в некоторую пустую "абстрактную" систему, сообразуясь со своим сценарием [3].

На наш взгляд, основными свойствами БПО должны быть относительные постоянство и универсальность. Последнее подразумевает пригодность его для создания КК по различным предметам, а также и для их применения в реальном воспитательно-образовательном процессе [4,5]. Если до недавнего времени предполагалось, что необходимо создавать БПО в полном объеме в качестве некоторого объектно-ориентированного инструментария, то в настоящее время, исходя из нашего практического опыта, стало совершенно ясно, что не только не нужна, но и недопустима такая полнообъемная разработка. Прояснить это позволяет несколько более подробное рассмотрение изменившихся обстоятельств в области современных информационных технологий.

Действительно, в настоящее время создано много мощных приложений – инструментов по различной обработке всех типов информации. Это и редакторы текстов, графики, анимации для создания исходных объектов и сложных структур, и базы данных, и системы поддержки создания сложных программных приложений.

В этом случае представление различного вида содержательной учебной информации (СУИ) обучающимся для работы потребует специально разработанного приложения. Проблемы же взаимодействий обучающегося с СУИ могут реализовываться двумя крайними подходами. Один связан с созданием и использованием компьютерных программ (КП) конкретного назначения для каждого предмета, то есть создания для каждого КК специализированных программ (С-подход). Второй подход связан с созданием универсальных программ (У-подход).

С-подход предполагает создание и использование множества КП. В каждом таком программном продукте реализуются все процессы взаимодействия с обучающимся по вводу, выводу информации и определению оценок его работы. В принципе, создатель подобной КП не ограничен какими-либо требованиями и волен воплощать в КП любые свои идеи и цели. В этом случае разработчик не ограничен в способах организации и реализации интеллектуального взаимодействия с обучающимся. Однако необходимость сбора статистики о воспитательно-образовательном процессе и ее хранения в базе данных для последующего анализа ведет к требованию стандартизации характеристик данных и их выдачи в каждой КП.

У-подход предполагает использовать для создания и представления СУИ уже имеющийся стандартный инструментарий, формирующий стандартные файлы данных различных типов. Специально разработанное приложение обеспечит воспроизведение этих файлов через соответствующие редакторы (ридеры, плееры) и согласует ввод-вывод данных в диалогах с обучающимся. Это приложение явится достаточно универсальным программным средством, если и не для всех КК, то для больших их групп. Важнейшим фактором У-подхода является приближение пользователя к созданию своих индивидуализированных версий целостных КК, поскольку фактически программисты из этого процесса устраняются. В таких обстоятельствах преподаватель может совместно с обучающимися модифицировать КК под свои потребности и возможности или даже разрабатывать новые КК.

Учитывая сказанное, подчеркнем современность и целесообразность У-подхода. Но это не означает, что специальные КП должны быть полностью отвергнуты. В каких-то условиях они могут оказаться необходимыми и полезными. Но их применение нужно предусмотреть в условиях системы У-подхода.

В настоящее время предлагается БПО подразделять на три части. БПО1 – первая часть, к которой можно отнести все КП, необходимые обучающемуся для нормального выполнения учебно-познавательных действий, но не включающие непосредственно СУИ (файлы данных). БПО2 – вторая часть, включающая КП, необходимые разработчику-методисту для создания СУИ в дополнение к средствам БПО1. БПО3 – эту часть составят те инструментальные средства, которые необходимы для создания объектно-ориентированных приложений для первых двух частей. Все три части БПО должны включать в максимальной мере имеющиеся стандартные приложения (инструментарий) и операционные среды.

Тенденции развития и опыт эксплуатации средств вычислительной техники и наш непосредственный опыт показывают, что все средства, с которыми работают методист, педагог и обучающийся, должны иметь стандартный интерфейс. Это позволяет обеспечить комфортность пользователю при работе и существенно облегчить ему освоение любого программного приложения. На наш взгляд, вряд ли необходимы тут еще какие-либо доказательства важности такого требования.

Посмотрим, какими видятся те основные функции, которые должны выполнять указанные части БПО.

БПО1 предназначено для организации учебной работы обучающегося на его рабочем месте и выполнения основных функций: доступа к СУИ, ввода решения и выдачи ответа, а также педагогического мониторинга учебных действий обучающегося и фиксации соответствующих статистических данных. СУИ представлена файлами данных различного типа: текст, графика и др. Для воспроизведения этой информации обучающемуся предоставляется возможность вызова того или иного, но определенно заданного "читателя" (редактор, ридер, плеер). В качестве таковых должны выступать стандартные достаточно широко применяемые известные инструменты (например Word, Excel, Acrobat и пр.). Для ввода информации о принятом решении обучающийся может также вызвать редактор и по предложенной схеме ввести предполагаемое решение – ответ. Если проблемы представления СУИ обучающемуся полностью можно решить имеющимися средствами, то ввод и проверку правильности решения нужно обеспечить. То же относится и к организации режима педагогического мониторинга для сбора статистики о воспитательно-образовательном процессе и ее накопления в базе данных.

БПО2 включает все функции, выполняемые в БПО1, и еще дополнительно инструментарий (редакторы) для создания файлов различных типов, в которых и представляется нужная для обучения СУИ. Такой инструментарий составляется из имеющихся средств. БПО2 должен выполнять функции по соотнесению (взаимоувязке) упражнений-запросов, решений-ответов и решений-эталонов, которые находятся в различных файлах.

БПО3 включает весь инструментарий, который используется в технологии создания дополнительных объектно-ориентированных приложений для БПО1 и БПО2. Определение технологии и выбор инструментария диктуется многими причинами организационного и экономического характера. В настоящее время имеется широкий спектр инструментария для организации различных технологий создания приложений, причем технологий высокого уровня.

В условиях реального учебного процесса педагог "вплетает" в свою технологию компьютерные вставки, применяет КК. Компьютеризация интенсифицирует информационный оборот на занятии и, как следствие, растет объем статистических данных, характеризующих учебную работу обучающихся. Провести обработку этих данных в процессе занятия невозможно, поэтому они должны сохраняться в базе данных. Уже по этой причине необходима сетевая работа компьютеров класса. Подключение к глобальной сети вносит новые возможности, особенности в организацию образования и технологию обучения, но и вносит опасности, связанные с доступом к самой различной информации, что может привести к неожиданным и непредсказуемым последствиям для обучающихся и педагогов. Представляют интерес те особенности, которые должны быть внесены в БПО при использовании дистанционного доступа к информации и организации учебно-познавательного процесса в условиях всемирной паутины.

Исходя из того, что основной формой занятий в школе являются классные занятия при непосредственном контакте обучающихся с педагогом, даже если время контактирования с компьютером сокращено, то весьма вероятно предположить, что целесообразно всю обработку первичных данных класса вести на ресурсах локальной сети. Это значит, что база данных будет распределена на двух уровнях - локальном и глобальном. Данное обстоятельство должно быть учтено разработчиками при построении БПО. Также должны предусматриваться механизмы запрета доступа к нежелательной, с точки зрения педагогов, информации. Опыт показывает, что нужно разработать хороший сервис по доступу к глобальной сети. Если же вся обработка должна проводиться на средствах глобальной сети, тогда и это нужно предусмотреть при построении БПО.

Глобальная сеть Internet создает предпосылки для организации дистанционного обучения (образования). Оно возможно не только вне школы, но будет, по всей видимости, проникать и в школу. И здесь можно и для "школьного", и "внешкольного" процессов применять рассматриваемое БПО. Но если для организации "внешкольного" процесса не требуется "школьное" решение упражнений с немедленным внесением ответов и выводом правильного ответа с оценочными данными, то специального приложения, вроде бы, и не потребуется, а все проблемы разрешатся стандартными средствами. При этом нужно иметь в виду, что целый ряд функций по организации отправки ответов будет возложен на обучающегося, а "дистанционным" педагогам все равно потребуются специальные приложения для их обработки.

И без специального подробного анализа проблем дистанционного обучения и образования можно видеть, что получаемая от обучающихся статистика о результатах обучения составит лишь часть всей организационно-управленческой информации. В любом случае для оперативного манипулирования большими объемами данных потребуется создавать специальные приложения. Все эти дополнительные приложения для обеспечения дистанционности образования нужно отнести к БПО2.

Для организации дистанционного образования важнейшее значение приобретают организационно-правовые проблемы, без разрешения которых нельзя будет в полном объеме создать необходимые приложения. Но эти проблемы не являются предметом данной работы.

В настоящее время экспериментальная версия КП – приложений, поддерживающих ряд организационно-учебных функций в классе, проходит апробацию в базовых школах института. Проверка их в реальных условиях школы показывает, что, функционируя в качестве педагогического мониторинга, они обеспечивают представление различной информации для анализа воспитательно-образовательного процесса. Причем обеспечивается комфортный интерфейс для пользователей различного уровня компьютерной подготовки.

Поскольку учебные КП сейчас реализуются в рамках С-подхода, то была обеспечена транспортировка оценочных данных в базу данных в условиях отсутствия локальной сети. Перенос данных между компьютерами осуществляется посредством транспортной дискеты. Необходимость такой технологии выяснилась при разработке и испытаниях системы "Класс" [4,5]. Начатые работы по созданию средств БПО1 и БПО2 осложняются трудностями развертывания БПО3 по обеспечению необходимой технологической среды.

В заключение хотелось бы еще обратить внимание на следующие важнейшие обстоятельства, подчеркивающие актуальность рассматриваемой проблемы.

Появление всемирной сети связи сделало не только возможным, но неизбежным "врастание" в нее систем образования. Компьютеризация на "нижнем" школьном уровне при этом становится тоже просто необходимой, ее отсутствие тормозит весь процесс иди значительно его усложняет, делая недостаточно эффективным.

Специальное программное обеспечение (приложения) может быть эффективно реализовано в опоре на современный стандартный инструментарий вычислительных средств в приемлемых временных и технико-экономических рамках. Причем обеспечение, которое представляет педагогу возможность непосредственно самому реализовывать его педагогический сценарий КК.

Создание БПО не может быть одноразовой разработкой. Это должно явиться непрерывным процессом развития и совершенствования всех элементов системы. Тем более что само образование – это развивающийся процесс.

Список литературы

1. Бобко И.М., Огородников Е.В., Скопин И.Н., Мару- син В.В., Гладилин А.В. Разработка прикладного программно-методического обеспечения новых информационных технологий обучения / Компьютер в школе и педвузе: Методические разработки. - Новосибирск-Одесса: Одесский Государственный пединститут, 1990. - Ч. 1. - С.48-52.

2. Скопин И.Н. О настраиваемости педагогических программных средств // Новые информационные технологии образования. - Новосибирск: НИИ ИВТ, 1991. - Вып. 7.- С. 64-78.

3. Ксенчук Е.В. Компьютерные средства учебной деятельности // Информационные технологии в народном образовании: Методические разработки. - Новосибирск: НИИ ИВТ, 1990. - Вып. 2. - С.112-116.

4. Шум Л.С. Программная поддержка учебных функ- ций в системе "КЛАСС" // Сб. науч. тр.: Образовательные технологии: - Новосибирск: СИОТ РАО, 1997.-№ 1.- С. 88-95.

5. Бобко И.М., Скибицкий Э.Г., Шум Л.С. Программно-методическая поддержка компьютеризированного процесса обучения в системе "КЛАСС" // Новые информационные технологии в университетском образовании: Матер. междунар. науч.–метод. конф. - Новосибирск: НИИ МИОО НГУ, 1995. - С. 147-150.