Теоретико-методические аспекты разработки и применения электронного учебного пособия

Понятие, значение и функции электронного учебного пособия

Электронное учебное пособие — это обучающая программа, осуществляющая дидактический цикл процесса обучения, обеспечивающая интерактивную учебную деятельность и контроль уровня знаний. Обычно электронное учебное пособие представляет собой комплект обучающих, контролирующих, моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях (твердом или гибком дисках) персональной электронной вычислительной машины, в которых отражено основное научное содержание учебной дисциплины [32,с.20].

Рассмотрим преимущества и недостатки электронного пособия по сравнению с печатным. [15, с. 34] Существенных недостатков у электронного учебного пособия два:

• 1. Необходимость специального дополнительного оборудования дляработы с ним, прежде всего — компьютера с соответствующим программным обеспечением и качественным монитором, а иногда дополнительно также дисковода для компакт-дисков и/или сетевой карты или модема для работы влокальной или глобальной сети;
• 2. Непривычность, нетрадиционность электронной формы представления информации и повышенной утомляемости при работе с монитором.

К достоинствам электронных пособий можно отнести:

1. Возможность адаптации и оптимизации пользовательского интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого.

В частности, имеется в виду возможность использования как текстовой или гипертекстовой, так и фреймовой структуры пособия, причем количество фреймов, их размеры и заполнение может изменяться. Вместо части фреймов, по желанию студента, можно использовать всплывающие окна с тем же самым содержимым, например, с рисунками или списком определений;

2. Возможность использования дополнительных (по сравнению спечатным изданием) средств воздействия на обучаемого (мультимедийное издание), что позволяет быстрее осваивать и лучше запоминать учебный материал. [7,с .13].

Особенно важным нам представляется включение в текст пособия анимационных моделей. Положительный эффект можно достигнуть и с помощью звукового сопровождения, соответствующего лекторскому тексту.

3. Возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного пособия.

В печатном издании таких возможностей две: оглавление и колонтитулы, иногда к ним также относят глоссарий. Однако для практической реализации этих возможностей необходимо листать страницы учебного пособия. В электронном пособии используются гиперссылки и фреймовая структура или карты-изображения, что позволяет, не листая страниц, быстро перейти к нужному разделу или фрагменту и при необходимости так же быстро возвратиться обратно. При этом не требуется запоминать страницы, на которых были расположены соответствующие разделы.

4. Развитый поисковый механизм не только в пределах электронного учебного пособия, но и вне его.

В частности, по гипертекстовым ссылкам можно перемещаться по тексту издания, просматривать рисунки, обращаться к другим изданиям, ссылки на которые имеются в нем (литература и пр.), даже написать электронное письмо автору пособия с просьбой объяснить те или иные положения пособия. При использовании сетевых обучающих структур возможно обсудить положения пособия с другими студентами (в электронном читальном зале), оставаясь на своем рабочем месте;

• 5. Возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний студента, и на этой основе автоматический выбор соответствующего уровню знаний слоя пособия, как указано в следующем пункте.
• 6. Возможность адаптации изучаемого материала к уровню знаний студента, следствием чего является улучшение восприятия и запоминания информации.

Адаптация основана на использовании слоистой структуры издания, причем в соответствии с результатами тестирования студенту предоставляется слой, соответствующий уровню его знаний.

Главное преимущество электронного учебного пособия — это возможность интерактивного взаимодействия между студентом и его элементами.

Уровни ее проявления изменяются от низкого и умеренного при перемещении по ссылкам до высокого при тестировании и личном участии студента в моделировании процессов. Если тестирование подобно собеседованию с преподавателем, то участие в моделировании процессов можно сопоставить с приобретением практических навыков в процессе производственной практики в реальных или приближенных к ним условиях производства.

С внедрением электронных учебных пособий изменяются и функции библиотеки. [7, с.34] В этом случае ее роль играет электронный читальный зал, оборудованный компьютерами, объединенными в локальную сеть, которая связана с текстовой базой данных — хранилищем электронных учебников. Все читатели такой библиотеки без всякой очереди и ожидания могут самостоятельно выбирать и читать любые электронные издания, в том числе и одинаковые, автоматически тиражируемые для них в любом количестве экземпляров.

Простейшим электронным учебным пособием может являться конспект лекций преподавателя, набранный им самим (или даже студентами с целью размножения хорошего конспекта в большом числе экземпляров при минимальных затратах) и размещенный на студенческом сервере или на другом общедоступном электронном узле. Однако такое издание, по существу, ничем не отличается от размноженного печатным методов конспекта и в нем никак не использованы специфические возможности электронного издания.

Возможности электронных учебных пособий. Электронное учебное пособие имеет определенные преимущества перед традиционными видами учебных средств:

• 1. Изучение материала может быть не связано с временными рамками.
• 2. Позволяет развить навыки самостоятельной работы у учеников.
• 3. Структура пособия помогает устанавливать контроль над изучением определенных блоков тем.
• 4. Возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного пособия.
• 5. Развитый поисковый механизм в пределах электронного пособия, в частности, при использования гипертекстового формата издания.
• 6. Возможность встроенного автоматизированного контроля уровнязнаний студента.
• 7. Возможность специального варианта структурирования материала.
• 8. Возможность адаптации изучаемого материала пособия к уровню знаний обучаемого, следствием чего является резкий рост уровня мотивации обучаемого.
• 9. Возможность адаптации и оптимизации пользовательского интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого.
• 10. Электронные учебные пособия, могут иметь дополнительные возможности по сравнению с бумажным вариантом. [24,с. 30]

К дополнительным особенностям электронного пособия по сравнению с печатным следует отнести:

• 1. Возможность включения специальных фрагментов, моделирующих течение многих физических и технологических процессов.
• 2. Возможность включения в учебник аудио-файлов, в частности, для сближения процесса работы с учебником и прослушивания лекций этого же преподавателя.
• 3. Возможность включения в состав пособия фрагментов видеофильмов для иллюстрации определенных положений учебника.
• 4. Включение в состав пособия интерактивных фрагментов дляобеспечения оперативного диалога с обучаемым.
• 5. Полномасштабное мультимедийное оформление пособия, включающее в себя диалог на естественном языке, организацию по запросу обучаемого видеоконференции с автором (авторами) и консультантами и пр.

Кроме того, электронное пособие (как впрочем, и любое электронное издание) для достижения максимального эффекта должно быть составлено несколько иначе по сравнению с традиционным печатным пособием: главы должны быть более короткие, что соответствует меньшему размеру компьютерных экранных страниц по сравнению с книжными, затем каждый раздел, соответствующий рубрикациям нижнего уровня, должен быть разбит на дискретные фрагменты, каждый из которых содержит необходимый и достаточный материал по конкретному узкому вопросу. Как правило, такой фрагмент должен содержать один-три текстовых абзаца (абзацы также должны быть короче книжных) или рисунок и подпись к нему, включающую краткое пояснение смысла рисунка.

Таким образом, студент просматривает не непрерывно излагаемый материал, а отдельные экранные фрагменты, дискретно следующие друг за другом. Изучив данный экран, студент нажимает кнопку «Следующий», размещенную обычно ниже текста, и получает следующий фрагмент материала. Если он видит, что не все понял или запомнил из предыдущего экрана, то нажимает расположенную рядом с первой кнопку «Предыдущий» и возвращается на один шаг назад. Дискретная последовательность экранов находится внутри (и в пределах) наименьшей структурной единицы, позволяющей прямую адресацию, т. е. внутри параграфа или подпараграфа (того, что характеризуется заголовком третьего уровня) содержится один или несколько фрагментов, последовательно связанных друге другом гипертекстовыми связями. На основе таких фрагментов проектируется слоистая структура учебного материала.

Такая организация учебного материала обеспечивает дифференцированный подход к обучаемым в зависимости от уровня их подготовленности, результатом чего является более высокий уровень мотивации обучения, что приводит к лучшему и ускоренному усвоению материала.

В связи с существенно различной природой печатного материала и электронного издания (в электронном издании не засунешь палец между страницами и пр.) в последнем возникают две новые и существенные проблемы:

• 1. Проблема размещения и оформления текстового и графического материла на рабочей поверхности экрана, а также размер этой поверхности, использование признака цветности и субъективная реакция пользователей на наличие этих элементов;
• 2. Проблема ориентации и перемещения пользователя внутри электронного издания: между разделами, графикой и рисунками, страницами, включая овладение различными уровнями материала и перемещение между ними, фиксация своих шагов в процессе изучения для обеспечения возможности контроля и статистических исследований. [7, с.15]

Способы работы с печатными материалами устанавливались в течение нескольких веков и тесно переплетены с нашими взглядами на то, как изучать и что изучать, как должна выглядеть книга или журнал. В то же время эра электронных материалов пришла быстро и внезапно. Поэтому весьма важна роль оптимизации работы с соответствующими материалами, включая как первую, так и вторую проблему. Сравнение возможностей печатного и электронного пособия отражены в таблице 1.

Таблица 1 Сравнение возможностей печатного и электронного пособия.

Особенности электронных учебных пособий. В настоящее время аппаратное и программное обеспечение компьютера достигло такого уровня, что стало возможным реализовать на его основе электронный учебник, имеющий целый ряд преимуществ перед печатным изделием. Эти преимущества обусловлены использованием в электронном учебнике нового поколения мультимедиа, гипертекста, интерактивности.

Мультимедиа. Мультимедиа — это комплекс аппаратных и программных средств компьютера, позволяющих объединять информацию, представленную в различных формах (текст, графика, звук, видео, анимация), и работать с ней в интерактивном режиме.

В обычном учебнике вся информация представлена лишь в виде текста и графики. В электронном учебном пособии можно эффективно использовать все многообразие мультимедийных технологий.

Во-первых, текст электронного учебного пособия можно сделать ярким, красочным. С выделением шрифта по начертанию, цвету, размеру, виду представления (обычный, полужирный, курсив, с подчеркиванием). Имеются богатые возможности сформировать в едином стиле текст и математические формулы, с алфавитов (кириллица, латиница, греческий и др.), специальных символов, пиктограмм и т. д.

Во-вторых, легко создать различные графические изображения (рисунков, фотографий, таблиц, графиков любой формы, гистограмм, трехмерных изображений). Все это возможно анимировать, т. е. привести в движение, изменить форму и т. д.

В-третьих, можно использовать фоновое звуковое сопровождение или звук-сигнал при обращении к определенному блоку информации, рисунку, кнопке управления и др. Можно вставлять звуковые клипы в автономном или интерактивном режиме, озвучивать динамические процессы.

В-четвертых, столь же многообразно можно использовать видеоклипы, в том числе видеоматериал, подготовленный для нужд образования в прошлые годы и сохраненный на магнитных носителях и фотопленках.

В-пятых, мультимедийные технологии позволяют использовать анимацию, «оживить» картинки, тексты и другие объекты учебника. Эта технология дает возможность демонстрировать экспериментальные работы по предметам в виртуальном виде, «проявить» невидимые или провести опасные для живой демонстрации опыты и т. д.

Гипертекст. В отличие от обычного текста, который всегда линеен, гипертекст — это множество отдельных блоков текста, связанных между собой через гиперссылки.

Модель позволяет обучаемому проводить исследования, преодолевая различные препятствия, решать отдельные задачи, структурировать последовательность задач. Часто содержание обеспечивается мотивационными игровыми, соревновательными, исследовательскими элементами. Примеры приложений этого вида игры — приключения в истории, биологии, географии и т. д., тренажеры, практикумы, обучающие программы и др.

В пределах этих трех моделей уровень контроля со стороны ученика и со стороны программы различен. На реактивном уровне поведение обучаемого определяется программой. На действенном и особенно взаимном уровнях управление и манипуляция находятся в руках пользователя.

Интерактивность. Интерактивность содержит широкий диапазон возможностей для влияния на курс и содержание информации:

• v управление объектами на экране с помощью мыши;
• v линейная навигация на экране с помощью вертикальной прокрутки;
• v иерархическая навигация с использованием гиперссылок;
• v диалоговая функция справки. Наиболее эффективна, если приспособлена к мгновенному информационному представлению;
• v обратная связь. Реакция программы, дающая оценку качеству действий пользователя. Эта реакция выводится на экран, если дальнейший ход развития программы зависит от этой оценки;
• v конструктивное взаимодействие. [4, с. 7]