Применение средств мультимедиа в процессе обучения будущих учителей информационным технологиям

Актуальность исследования. Современный период развития общества характеризует процесс информатизации всех сфер жизнедеятельности человека. Формирование высокого уровня информационной культуры будущих специалистов — важнейшая задача, стоящая перед системой высшего профессионального образования. Однако наибольшие достижения в этом направлении связаны с информационной подготовкой студентов математических и технических специальностей. Это обусловлено общепринятым подходом к информационной культуре в основном как к совокупности знаний, умений и навыков по устройству и принципам работы компьютера, аппаратно-программным особенностям обработки информации, использованию прикладного программного обеспечения и систем программирования для решения различных задач. С одной стороны такой подход позволяет реализовать систему фундаментального образования в области информатики как науки, но, с другой стороны, затрудняет восприятие прикладной функции информатики и информационных технологий для студентов гуманитарных специальностей [104].

Интерес специалистов гуманитарной направленности к информатике и информационным технологиям проявляется с позиций приобщения к мировым культурным ценностям, информационным ресурсам, реализации межкультурных коммуникаций, потребности личности в непрерывном самообразовании и адаптации в условиях информационного общества. Однако несоответствие между сложившейся практикой изучения дисциплин в области информатики и информационных технологий студентами гуманитарных специальностей института и необходимостью в реализации ее профессиональной гуманитарной направленности требует дополнительных исследований в данном направлении.

Для преодоления противоречий между стремительно нарастающим объемом знаний, подлежащих усвоению, и реальными сроками подготовки специалистов, необходимо определить новые организационные формы обучения, способы получения знаний студентами, закрепления умений и навыков.

Одной из таких форм обучения высококвалифицированных специалистов гуманитарных специальностей вуза следует считать новую технологию обучения [18,31], базирующуюся на применении предметнои проблемно-ориентированных компьютерных обучающих систем. Использование названных систем способствует повышению эффективности технологий обучения, интенсификации учебного процесса, повышению качества подготовки специалистов.

Разработка и внедрение новых технологий обучения в высшей школе определена научно-техническими программами Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию по следующим основным направлениям (приказ Госкомвуза России от 4 ноября 1994 г. № 1071):

— фундаментальные и прикладные исследования в области новых, в том числе информационных, технологий обучения;

— разработка программных, информационных и методических средств и технологий по базовым естественнонаучным дисциплинам, базовым гуманитарным, социально-экономическим и общеинженерным дисциплинам, информатике, вычислительной технике, и автоматизированным системам;

— разработка программных, информационных и методических средств и технологий для лекционной формы обучения, для дистанционной формы обучения;

— разработка программных, информационных и методических средств и технологий обучения преподавателей в области новых технологий обучения;

— разработка критериев, методов и средств оценки качества и эффективности программных, информационных и методических средств и технологий обучения.

Исследования по данным направлениям, особенно в области компьютерных технологий обучения, позволили разработать, методологические, дидактические основы и средства создания автоматизированных учебных курсов, автоматизированных систем обучения [2,4,9,12,23].

Различные аспекты проблемы информатизации образования являются предметом психолого-педагогических исследований Е. И. Машбица, А. П. Ершова, Я. А. Ваграменко, А. А. Кузнецова, Э. И. Кузнецова, А. Г. Кушниренко, В. Н. Монахова, И. В. Роберт. Особенностям дифференцированного обучения информатике, профессиональной направленности информатизации гуманитарного образования, формированию информационной культуры и компьютерной граммотности посвящены труды С. А. Бешенкова, Ю. С. Брановского, В. В. Би-зюка, А. Г. Гейна, С. Г. Григорьева, Б. С. Гершунского, В. А. Каймина.

Теории и методике использования компьютерных средств и информационных технологий в профессиональной подготовке студентов посвящены докторские диссетации Ю. С. Брановского, М. И. Жалдака, Г. В. Рубиной, А. А. Абдукадырова, Э. И. Кузнецова, A. JI. Денисовой. Психолого-педагогические и информационные аспекты использования мультимедиа технологии в обучении нашли отражение в работах М. А. Гуриева, И. Б. Готской, В. А. Рыжова, И. В. Роберт.

Проблемы компьютерного психосемантического анализа и психокоррекции на подсознательном уровне применительно к технологиям мультимедиа и виртуальной реальности исследовали И. Смирнов, Е. Безносюк, А. Журавлев.

Использованию и оценки эффективности использования отдельных информационных технологий в образовании посвящены научные исследования А. В. Соловова, С. К. Голубевой, Е. А. Локтюшиной, А. А. Беспалько, Е. В. Каши-риной, И. Ю. Морозова. В них рассматриваются аспекты реализации возможностей сетевых и телекоммуникационных технологий, технлогий моделирования объектов и процессов в процессе обучения, вопросы формирования творческих качеств личности в личностно-ориентированной дидактической компьютерной среде, отбора содержания и организации информационной подготовки студентов гуманитарных специальностей, создание электронных учебников, использования информационно-справочных систем.

В настоящее время наиболее перспективным направлением развития автоматизированных обучающих систем является применение для их разработки новых информационных технологий, в частности технологии мультимедиа [10,11].

В отличие от перечисленных работ в предлагаемой диссертации исследуются основы применения средств мультимедиа как совокупности различных современных информационных технологий, объединенных для использования их в профессиональной гуманитарном образовании. В качестве базовых составляющих рассматриваются мультимедиа технология, сетевые и телекоммуникационные технологии. Отметим, что именно этим технологиям большинство выше упомянутых авторов отводят особую роль в гуманитарном образовании, отмечая их огромные потенциальные возможности и недостаточную разработанность с позиций педагогики, психологии и методики обучения.

Психолого-педагогические и технологические возможности средств мультимедиа автор в настоящем исследовании проецирует в плоскость создания информационной обучающей системы для студентов гуманитарных специальностей института. Таким образом, учитывая результаты выше упомянутых исследований и современный этап развития компьютерных образовательных систем, можно утверждать, что применение средств мультимедиа является одним из наиболее перспективных для создания профессиональных обучающих систем нового поколения, а разработка их основ — актуальным и малоизученным направлением исследования [35,36].

Проблема исследования состоит в определении средств и возможностей мультимедиа для реализации эффективного использования современных информационных технологий в учебном процессе, их адаптации к психолого-педагогическим особенностям обучения студентов гуманитарных специальностей института и их профессиональным потребностям. Особенно актуальна разработка информационной обучающей системы с применением средств мультимедиа как мощного средства реализации положений, определенных в концепции информатизации высшего образования Российской Федерации.

Цель исследования: теоретически обосновать и экспериментально проверить эффективность моделей представления информации учебных курсов, стратегий оптимального обучения студентов на основе использования средств мультимедиа в профессиональном образовании как средства обучения студентов гуманитарных специальностей института и создания информационной обучающей системы.

Объект исследования: современная система обучения студентов гуманитарных специальностей в педагогическом институте.

Предмет исследования: содержание, формы и методы применения средств мультимедиа в профессиональном образовании студентов гуманитарных специальностей института.

Гипотеза исследования состоит в том, что использование средств мультимедиа в обучении студентов гуманитарных специальностей института будет эффективной, если:

— выявлены наиболее эффективные направления, формы иметоды подготовки учителей гуманитарных специальностей;

— подготовка учителей гуманитарных специальностей будет проводиться на основе применения средств мультимедиа и новых информационных технологий;

— студенты изучат специально разработанный курс на основе мультимедиа, который позволит повысить качество подготовки специалистов гуманитарной направленности в области предметов информатики и информационных технологий, реализовать гуманистическую и профессиональную направленность обучения;

— будущие учителя будут вовлечены в активную творческую деятельность с целью изучения и разработки информационной обучающей системы на основе мультимедиа, что приведет к повышению уровня информационной культуры и профессиональной компетентности будущих специалистов.

Формулировка цели и гипотезы исследования позволили нам сформулировать задачи исследования:

• анализ современных возможностей и потребностей в использовании средств мультимедиа в профессиональном образовании студентов гуманитарных специальностей института;

• исследование психолого-педагогических, организационных и технологических возможностей средств мультимедиа в обучении студентов гуманитарных специальностей;

• создание теоретической модели информационной обучающей системы для студентов гуманитарных специальностей института на основе средств мультимедиа;

• практическая реализация отдельных модулей информационной обучающей системы на основе средств мультимедиа;

• экспериментальная проверка эффективности использования средств мультимедиа в профессиональном образовании студентов гуманитарных специальностей института.

Методологические и теоретические основы исследования.

Методологической основой исследования являются:

— философские положения о непрерывном изменении, развитии исследуемого объектао единстве теории и практикигуманистический характер современного образования, ориентированность на гармоничное развитие личности, на приоритет нравственных ценностей;

— личностно-деятельный подход к системе педагогического процесса, приобретающий все большее значение в гуманитарном знании, поскольку отвечает основным потребностям научного познания и обеспечивает единство его познавательных и преобразующих составляющих;

— системность изучения процесса подготовки будущих учителей.

Для эффективной реализации поставленных целей и задач исследования нами применялись следующие жетоны:

— метатеоретические: диалектический метод и метод системного анализа;

— теоретические: анализ и формализация педагогических, философских, научных трудов по представленной проблеме, анализ материалов по информатизции образования, специальной литературы и электронных информационных ресурсов по психолого-педагогическим и организационным аспектам компьютеризации образования, технической литературы по реализации технологий, используемых в применении средств мультимедиа;

— эмпирические: наблюдение, сравнение, измерение, анкетный опрос, собеседование, тестирование, моделирование, экспертная оценка;

— экспериментальные: педагогический эксперимент, корреляционный анализ, сравнительный и структурный метод, метод групповых экспертных оценок, моделирование, математический анализ результатов, шкалирование, количественный и качественный анализ результатов.

Теоретической базой исследования являются:

— теоретические положения о компьютеризации высшего профессионального образования;

— дидактические аспекты гуманитарного образования;

— теории современной информатики;

— теоретические основы статистического анализа;

— теории математического программирования.

Информационная база: результаты социологических исследований, опубликованных в периодической печати, разработка и внедрение новых технологий обучения в высшей школе определена научно-техническими программами Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию по следующим основным направлениям (приказ Госкомвуза России от 4 ноября 1994 г. № 1071). В исследовании использовались материалы Министерства образования, Российской академии образования и их НИИ.

Для постановки и решения рассматриваемых в диссертации проблем, использовались труды российских и зарубежных ученых, законодательные акты, указы Президента РФ, постановления Правительства РФ, отечественный и зарубежный опыт (США, Канады, Швеции, Германии, Японии).

Базой исследования явился Армавирский педагогический институт. В исследовании приняло участие 130 респондентов.

Научная новизна исследования:

1. Сформулированы психолого-педагогические, организационные, технологические основы реализации средств мультимедиа в профессиональном образовании студентов гуманитарных специальностей института (содержание, формы и методы реализации, критерии эффективности, дидактическое обеспечение процесса реализации).

2. Введено и обосновано понятие информационной обучающей системы на основе применения средств мультимедиа, разработана ее теоретическая модель. Выделены принципы создания информационной обучающей системы, определены ее критерии и показатели эффективности.

3. Исследованы условия информационной обучающей системы в профессиональном гуманитарном образовании, что позволило выявить функциональные возможности применения мредств мультимедиа как средства создания гуманистически-ориентированных и профессионально-направленных педагогических систем нового поколения.

4. Разработан и опробирован спецкурс «Применение средств мультимедиа в обучении студентов гуманитарных факультетов компьютерным технологиям», обобщающий разрозненные знания по подготовке студентов гуманитарных факультетов по данной проблеме.

Теоретическая значимость исследования:

1. Проведен анализ педагогических аспектов реализации средств мультимедиа в профессиональном образовании студентов гуманитарных специальностей института.

2. Разработанная теоретическая модель информационной обучающей системы позволяет использовать результаты исследования современных информационных технологий в профессиональном гуманитарном образовании не только при изучении блоков естественно — научных и общих математических дисциплин, но и при изучении дисциплин гуманитарной направленности.

Практическая значимость исследования:

Автором разработаны конкретные рекомендации по использованию средств мультимедиа для создания и совершенствования информационной обучающей системы для студентов гуманитарных специальностей, ее практического использования в различных формах обучения, интеграции этой системы в информационную систему института, в российское и мировое образовательное пространство. Особо следует отметить тот факт, что выбранные автором принципы практической реализации применения средств мультимедиа позволяют максимально расширить область применения результатов исследования и использовать их вне зависимости от компьютерной платформы или типа используемой локальной сети, что является актуальным для большинства учебных заведений.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обусловлена использованием методов исследования, адекватных его предмету, задачам и логике, методологической обоснованностью теоретических положений, связанных с концептуальными позициями информатизации высшего образования, репрезентативностью экспериментальных данных, использованием математического аппарата высокой степени надежности для оценки результатов исследования, сопоставлением результатов исследования с массовым опытом.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Применение средств мультимедиа при создании информационной обучающей системы для студентов гуманитарных специальностей института, как соответствие его дидактических, психологических, организационных и технических возможностей парадигме гуманитарно-личностного образования, системному подходу к информатизации высшего образования в Россииориентация системы на личностные и профессиональные потребности обучаемого, на формирование информационной культуры будущего специалиста в области гуманитрных наук.

2. Теоретическая модель информационной обучающей системы на основе средств мультимедиа, включающая основополагающие принципы создания, систему целей и задач, условия эффективности функционирования, особенности ее организации и структуры. Модель определяет этапы реализации информационной обучающей системы института на основе разработанных автором показателей и диагностируемых параметров. 3. Методика применения средств мультимедиа в обучении студентов гуманитарных специальностей института, способствующая повышению качества обучения и выполнению требований гуманистической и профессиональной направленности внедрения информационных технологий в образование. Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования были доложены и обсуждены на научно-методических семинарах кафедры информатики и информационных технологий обучения Армавирского государственного педагогического института в период с 1996 по 2002гг., на ежегодных региональных научно-методических конференциях «Университетская наука — региону» (Ставрополь, 1997;2002), Всероссийских конференциях (Армавир, 1998;2002), Международной конференции (Кисловодск, 2000). Основные материалы исследования изложены в 13 публикациях. Результаты исследования внедрены в учебный процесс в Армавирском государственном педагогическом институте.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка используемой литературы и приложений. Объем диссертации составляет 180 страниц. Список используемой литературы и других источников информации состоит из 216 наименований, в тексте содержится 12 схем и рисунков, 4 таблицы. Компьютерные программы учебного назначения представлены в приложениях.

Выводы.

Наиболее показательные результаты использования средств мультимедиа были получены в области их влияния на качество усвоения учебного материала, зависимость уровня усвоения от времени (знания усваивались более прочно), восприятие учебного материала, активизацию познавательной деятельности студентов, поддержание высокого уровня внимания и интереса на занятиях.

Разработанный с использованием мультимедиа спецкурс «Современные информационные технологии» позволил сместить акценты с трудностей восприятия традиционно сложного для гуманитариев математического аппарата на профессиональный интерес, который представляет данный спецкурс для специалиста в области гуманитарных наук, на использование представленного учебного материала в профессиональной деятельности и научных исследованиях.

На основе разработанных нами критериев значимости различных параметров мультимедиа инструментальные системы для профессионального гуманитарного образования удалось классифицировать и предложить конкретные рекомендации по их практическому использованию в обучении студентов гуманитарных специальностей института. Результаты этой работы нашли свое отражение в рабочих программах преподавателей информационного цикла, а предложенные инструментальные системы изучаются студентами гуманитарных специальностей Армавирского пединститута.

Составлен и опробирован алгоритм адаптации мультимедиа программных средств с позиции методики их использования для решения задач профессионально-гуманитарной направленности обучения и эффективного использования таких средств в учебном процессе. Он включал в себя анализ информационной компоненты программы, предусмотренных возможностей средств мультимедиа по реализации различных видов учебной деятельности, разработку адекватной возможностям программы и поставленным учебным задачам методики изучения программы, разработку систем профессионально-ориентированных заданий для контроля и самоконтроля и творческих заданий.

Практические результаты, полученные в ходе реализации данного алгоритма, позволили сделать вывод о его дееспособности и эффективности.

Тщательный анализ потребностей профессионального гуманитарного образования и технологических возможностей средств мультимедиа позволил предложить схему практической реализации теоретической модели информационной обучающей системы. При этом неукоснительно соблюдался один из основных принципов внедрения информационных технологий в образование: «технологические возможности служат образовательным потребностям, а не наоборот».

Внедрение в учебный процесс разработанных модулей ИОС показало, что при использовании средств мультимедиа система, являясь личностно ориентированной и интерактивной, позволяет осуществить развитие интеллектуальных и творческих способностей индивидуума, повышение стремления личности к самостоятельной учебной деятельности, обмену знаниями и сотрудничеству, регулирование мотивации деятельности обучаемого, сокращает до минимума ограничения пользователя в его действиях и возможностях.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что использование средств мультимедиа может оказать положительное влияние на уровень готовности будущего специалиста гуманитария к профессиональной деятельности в информационном обществе, его профессиональную мобильность, способность быстро адаптироваться к изменяющимся условиям труда, внутреннее стремление к самообразованию и самореализации в условиях информационного общества. Пользовательская и профессиональная направленность приобретенных знаний и умений, достижимая при использовании средств мультимедиа, их соответствие специфике гуманитарного образования позволяет существенно повысить уровень информационной культуры будущих специалистов в области гуманитарных наук, что способствует эффективному использованию ими современных информационных технологий в своей профессиональной деятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В настоящем исследовании согласно поставленным задачам рассмотрены теоретические и практические вопросы использрвания средств мультимедиа в профессиональном образовании студентов гуманитарных специальностей института.

Современные достижения науки и технологий открывают новые возможности информатизации гуманитарного образования. Проведенный анализ исследований ведущих российских и зарубежных ученых доказал необходимость в изменении подходов к изучению и использованию современных информационных технологий в профессиональном гуманитарном образовании. Это связано в первую очередь с различиями между личностью с «левополушарным» и личностью с «правополушарным» мышлением.

Учеными было доказано, что от превалирующей функции одного из полушарий зависит специфика восприятия информации личностью с гуманитарной направленностью развития, ее психоэмоциональные особенности, способы творческой самореализации, внутреннее приятие или неприятие навязываемых условностей и ограничений, отношение к дисгармонии в любом ее проявлении. Эти факторы оказывают значительное влияние как на процесс, так и на результаты обучения.

Все эти особенности до сих пор практически не учитывались в информационной подготовке студентов гуманитарных специальностей. Содержание, методика и средства обучения автоматически переносились из области информационной подготовки специалистов физико-математического и технического направлений. Это отрицательно влияло не только на качество подготовки специалистов-гуманитариев, н’о и на уровень их информационной культуры и профессиональной компетентности. И даже активное внедрение в учебный процесс технологии мультимедиа как технологии объединения различных видов информации, сетевых и коммуникационных технологий не смогло вполной мере решить эту проблему.

Однако ситуация сейчас в корне меняется, появились технологии ориентированные на психологическое воздействие на личность, на использование особенностей ее развития и направленности для решения различных задач. Но при этом далеко не все из этих технологий допускают использование в сфере образования в силу недостаточной изученности всего спектра их воздействий или наличия побочных эффектов.

В своем исследовании мы постарались учесть и использовать основные положения и результаты таких исследований по целенаправленному воздействию различных компьютерных средств и информационных технологий на личность с гуманитарной направленностью развития. Особенное внимание при этом уделялось тем средствам и возможностям, которые являются наиболее доступными для использования их в профессиональном образовании студентов гуманитарных специальностей института.

Анализ наиболее известных и отработанных на сегодняшний день технологий позволил использовать средства мультимедиа как симбиоз информационных и коммуникационных технологий.

Такой подход к использованию возможностей мультимедиа в обучении студентов гуманитарных специальностей института в ходе проведенного исследования позволил, на наш взгляд, более адекватно решить вопросы соответствия представления и организации информации особенностям восприятия, мышления, памяти, мотивации учения студентов гуманитарных специальностей, позволило реализовать на практике такие механизмы воздейтвия на личность, как эмоциональность, зрелищность, звуковое и цветовое воздействие. Средства мультимедиа использовались нами также как средство преодоления компьютерофобии студентов-гуманитариев и наглядного представления об использовании современных информационных технологий в гуманитарных областях профессиональной деятельности.

Работа с мультимедиа информацией — необходимость для специалиста-гуманитария, поэтому в профессиональном гуманитарном образовании необходимо не только использовать, но и изучать возможности средств мультимедиа инструментальные среды для создания профессиональных программных продуктов, особенности обмена мультимедиа информацинй, возможности использования для реализации профессиональных потребностей информационных ресурсов и медиатек. Решение этих вопросов раскрывается в ходе изложения практической части исследования. Полученные результаты позволяют говорить об огромном потенциале использования средств мультимедиа в профессиональном гуманитарном образовании. При этом делается вывод о том, что средства мультимедиа являются одним из мощнейших инструментов решения задач информатизации профессионального гуманитарного образования.

Необходимость для профессионального образования в создании информационной обучающей системы, с одной стороны, моделирующей информационную среду современного общества, а сдругой — позволяющей реализовать в ней педагогический потенциал современных информационных технологий выразилась в настоящем исследовании в создании теоретической модели ИОС на основе средств мультимедиа и практической разработке отдельных ее модулей. При этом были использованы как психолого-педагогические, так и организационно-технологические средства мультимедиа.

Средства мультимедиа позволили осуществить приведенные в первой главе психолого-педагогические требования к организации компьютетной обучающей системы — устойчивость, полезность, простота, понятность, мощность, контролируемость, согласованность, очевидность, гибкость, избыточность, чувствительность, всеведение, послушание. При этом была предусмотрена возможность осуществления получения преподавателем статистических данных по результатам занятий, контроля, обратной связи.

Возможности средств мультимедиа позволили усовершенсивовать методы обучения студентов гуманитариев, привить навыки работы в информационной среде, приблизив деятельность в ней к самостоятельной профессиональной деятельности, придать новизну и вызвать интерес к работе с компьютерными средствами, ввести в учебный процесс принципиально новые средства активизации познавательной деятельности учащихся, межличностного общения и самореализации.

Результаты проведенных исследований подтверждают гипотезу о том, что использование средств мультимедиа в обучении студентов гуманитарных специальностей института позволит повысить качество подготовки специалистов гуманитарной направленности в области информатики и информационных технологий, реализовать гуманистическую и профессиональную напраленность обучения, повысить уровень информационной культуры и профессиональной компетентности будущих специалистов.