Інформаційні технології

У сфері освіти можна окреслити чотири напрями послуговування комп’ютерами: як об’єкт вивчення; як засіб навчання; як складова частина системи управління народною освітою; як елемент методики наукових досліджень.

Вищий навчальний заклад має сформувати в студентів комп’ютерну обізнаність, яка передбачає не тільки ознайомлення із сучасними напрямами застосування комп’ютерів, а й забезпечення необхідними знаннями (сучасні комп’ютерні редактори, програми, технології, мережі).

Функції комп’ютера у вищому навчальному закладі

1. Комп’ютер як засіб індивідуалізації навчання. За допомогою конкретних завдань та індивідуального спілкування студента із комп’ютером можна досягти значних успіхів у засвоєнні навчального матеріалу. Адже студент одразу отримує реакцію на свою відповідь, шукає правильну, а комп’ютер фіксує всі етапи його роботи, оцінює її. Викладач має змогу будь-коли взяти диск з роботами студента, проаналізувати їх.

2. Комп’ютер як джерело інформації. Комп’ютер може отримувати величезну кількість інформації, яку викладач повинен уміло застосовувати у навчальному процесі. А втім, комп’ютерна інформація не повинна замінювати підручник, книги, інформаційні джерела.

3. Комп’ютер як засіб оцінки, обліку та реєстрації знань. У цій якості комп’ютер може виступати за наявності програм з контрольними та екзаменаційними питаннями, з відповідями на них та нормативами оцінювання кожної відповіді. За таких умов комп’ютер оцінюватиме відповіді, пропонуватиме рекомендації щодо виправлення помилок.

4. Комп’ютер як засіб творчої діяльності студента. У сучасних комп’ютерних програмних пакетах існують програми, що дозволяють студентам працювати творчо:

• текстовий редактор – замінює друкарську машинку, маючи значно більше функцій (вибір шрифту, його розміру, колір, розміщення друкованого тексту, корекція написаного, зміна текстових блоків та ін.);

• графічний редактор – сприяє розвитку художніх, інженерних навичок студентів, допомагає в кресленні, проектуванні, виконанні індивідуальних, курсових, дипломних робіт і проектів;

• музичний редактор – дозволяє писати музику для будь-якого інструменту, оркестру.

Елемент творчості присутній і в самостійному складанні програм.

5. Комп’ютер як засіб для комп’ютерних ігор та моделювання в навчанні. Їх можна застосовувати: як нагороду за успішну роботу з навчальними завданнями, стимулювання до дослідницької роботи, до певного типу мислення; забезпечення студентові можливості тренуватися у певному виді діяльності на ігровому рівні.

6. Комп’ютер як засіб допомоги студентам з особливими потребами. Передусім, комп’ютер виступає засобом комунікації студента із зовнішнім світом. Для студентів з особливими потребами розробляють спеціальні програми, які враховують особливості їх розвитку, підбирають відповідні завдання, що сприяє ефективному їх навчанню.

Саме із впровадженням у навчальний процес вищих навчальних закладів інформаційних технологій (ІТ) фахівці пов'язують певне підвищення якості навчання.

Застосування ІТ до того ж забезпечує підвищення ефективності практичних та лабораторних занять з природничих дисциплін приблизно на 30%, об'єктивність контролю знань студентів – на 20-25%, прискорює процес накопичення словникового запасу з іноземних мов у 2-3 рази. Більше того ІТ дають змогу включити до навчальних планів лабораторні заняття з використанням комп'ютерних моделей, які імітують процеси функціонування досить коштовного, унікального обладнання, малодоступного сьогодні для вищих навчальних закладів. Отже, йдеться також і про економічну ефективність застосування ІТ.

Провідними видами комп'ютерних навчальних програм є:

• комп'ютерний підручник – програмно-методичний комплекс, який забезпечує можливість самостійно засвоїти навчальний курс або його розділ. Поєднує в собі якості підручника, довідника, задачника та лабораторного практикуму;

• контролюючі програми – програмні засоби, призначені для перевірки та оцінки знань, умінь та навичок студентів;

• тренажер – навчально-тренувальний пристрій, забезпечує певною мірою формування та закріплення навичок, а також можливість перевірки досягнутих результатів;

• ігрові програми – програмні засоби, забезпечують додаткові, порівняно з навчальними програмами, дидактичні можливості. Найефективнішими є ділові ігри, орієнтовані на розв’язання складних однотипних задач конкуруючими групами студентів. Спілкування у процесі роботи є однією зі специфічних форм самовиявлення особистості у процесі інформаційної взаємодії з комп'ютером та колегами. Особливу роль відіграють розважальні ігрові програми, які впливають на формування світогляду, конкуруючи з такими соціальними інститутами, як сім'я, школа, етнос;

• предметно-орієнтовні середовища – програми, які моделюють мікро- та макросвіти, об'єкти певного середовища, їх властивості, співвідношення між об'єктами, операції над ними. Навчальне моделювання сприяє унаочненню навчання, а вивчення процесів у їх динаміці – більш глибокому та свідомому засвоєнню навчального матеріалу.

Нове покоління комп'ютерів, застосування оптоволоконного зв'язку обумовили появу та розвиток електронних систем навчання: бази даних, бази знань (мультимедіа, гіпермедіа, інтермедіа та мережевих технологій).

Бази даних. Забезпечують технологію вступу, систематизації, збереження та надання інформації з використанням комп’ютерної техніки. Бази даних включають до інформаційного масиву різноманітну статистичну, текстову, графічну та ілюстративну інформацію в необмеженому обсязі з обов’язковою її форматизацією. Систематизація та пошук інформації здійснюється через:

• ієрархічну базу даних. Передбачає користування каталогами та рубрикаторами (інформаційно-пошукові мови ієрархічного типу);

• регуляційну базу даних. Кожна одиниця інформації має певні атрибути (автор, ключові слова, регіон, клас інформації тощо), її пошук виконується за будь-яким із означених атрибутів або за будь-якою їх комбінацією;

• статистичну базу даних. Послуговуючись нею, можна оперувати із цифровою інформацією, організованою за допомогою двовимірної (рідше тривимірної) матриці (більш відомі як електронні таблиці).

Бази даних використовують у навчанні для оперативного надання викладачеві та студентам необхідної інформації, що не увійшла до підручників або посібників, як безпосередньо в дидактичному процесі, так і в режимі вільного вибору інформації користувачем.

Бази знань. Являють собою інформаційні системи, що вміщують замкнений обсяг інформації з даної теми, структурований таким чином, що кожний її елемент містить посилання на інші логічно пов’язані з ним елементи з їх спільного набору. Така організація інформації дозволяє студенту вивчати її за логікою, прийнятною для нього в даний момент. Програмні продукти, які реалізують бази знань, відносять до класу гіпермедіа (надсередовище).

Гіпермедіа-технології. Надають можливість працювати з текстами шляхом виділення ключових об'єктів (слів, фраз, малюнків), організації перехресних посилань між ними.

Мультимедіа-технології (багатоваріантне середовище). Пов'язані зі створенням мультимедіа-продуктів: електронних книг, мультимедіа-енциклопедій, комп'ютерних фільмів, баз даних тощо. Вони поєднують текстову, графічну, аудіо- та відеоінформацію, анімацію. На перший план виступає інформація, обсяг якої складає сотні мегабайт. Комп'ютер став повноцінним співрозмовником, дозволив студентам, не виходячи із аудиторії (з дому), бути присутніми на лекціях видатних учених, педагогів, стати свідками історичних подій минулого і сучасності, відвідати музеї та культурні центри світу, дивовижні місця планети.

Мультимедіа-технології сприяли створенню “електронної книги” (електронної енциклопедії) – навчального засобу, озвучені сторінки якого відображаються на екрані дисплея, комп’ютерних дидактичних та розвиваючих ігор, які розширюють кругозор студентів, стимулюють пізнавальний інтерес, формують необхідні уміння та навички.

Мережеві технології. Робота в комп'ютерних мережах сприяє підвищенню грамотності, розвитку мови, інтересу до навчання. Завдяки доступу до професійних банків баз даних студенти опановують наукові проблеми, що розробляються, залучаються до діяльності дослідницьких центрів і колективів.

Телекомунікації. Забезпечують доступ до мереж телекомунікацій, що підвищує інформаційну озброєність викладачів вищої школи, дозволяє спілкуватись зі своїми колегами, проводити спільну навчальну, методичну та наукову роботу. Телекомунікаційний доступ до баз даних здійснюється через всесвітню мережу Інтернет.

Крім матеріальних чинників, запровадження комп’ютерів, як важливого засобу навчання, пов’язано з багатьма проблемами, зокрема, психологічними. Адже у процесі навчання за допомогою комп’ютера певним чином змінюється інтелект, мислення, розумові здібності особистості студента, особливості спілкування його із викладачем. А проте існують універсальні проблеми, пов’язані зі створенням програм навчання на комп’ютері, визначенням межі між комп’ютером-іграшкою та комп’ютером – інструментом пізнання. Окрему проблему складає готовність викладачів ВНЗ до роботи в означених умовах.

Інформатизація навчання потребує від викладачів та студентів комп’ютерної грамотності, структура якої включає:

• знання основних понять інформатики та обчислювальної техніки;

• знання сучасних операційних систем та володіння їх основними командами;

• знання сучасних операційних середовищ загального призначення та опанування функцій (Norton Commander, Windows);

• володіння принаймні одним текстовим редактором;

• первинне уявлення про алгоритми, мови, пакети програмування;

• початковий досвід використання прикладних програм утилітарного призначення.

Як мінімум викладач ВНЗ повинен не лише вміти користуватись комп’ютером, а й адаптувати до умов кожної конкретної академічної групи існуючі програми, вибираючи найдоцільніші, передбачати й нейтралізувати проблеми, імовірні у процесі спілкування студентів з комп’ютером.

Робота студентів з комп’ютерною технікою забезпечує:

• підвищення інтересу й загальної мотивації навчання через нові форми роботи і причетність до пріоритетного напряму науково-технічного прогресу;

• індивідуальність навчання: кожен працює в прийнятному для нього режимі;

• об’єктивність контролювання;

• активізацію навчання шляхом застосування привабливих і швидкозмінних форм подачі інформації;

• здатність послуговуватися вміннями і навичками у процесі творчої діяльності всіх видів;

• виховання інформаційної культури;

• оволодіння навичками оперативного прийняття рішень у складній ситуації;

• розширення інформаційного і тестового “репертуару”;

• доступ до “банків інформації”, можливість оперативно брати необхідні дані в достатньому обсязі.

А втім, наголошуємо також і на можливих негативних наслідках, пов'язаних із надмірним вторгненням у природний внутрішній світ людини штучних, ілюзорних вражень від екранних віртуальних сюжетів та взаємодій з ними. Небезпека може критися і в навмисному маніпулюванні свідомістю людини, нехтуванні допустимими нормами безпечних режимів роботи з комп'ютером. У зв'язку з цим зростає актуальність досліджень психолого-педагогічного впливу та медичних наслідків застосування ІТ на фізичний та психічнй стан студентів. Як наслідок, стає пріоритетним створення спеціально спрямованої системи охорони здоров'я молоді. ІТ не розвивають здатність студентів чітко й образно висловлювати свої думки, істотно обмежують можливості усного мовлення, формуючи логіку мислення на шкоду збагачення емоційної сфери, до того ж опосередковано формують егоїстичні нахили людини, посилюють індивідуалізм, конкурентність, сповільнюють потребу формування колективізму, взаємодопомоги. Крім того, ІТ подекуди спричиняють відчуття комплексу щодо комп’ютера, що з часом може супроводжуватися стійким негативізмом до машини.

Дистанційне навчання. Інформаційні технології активно застосовують у дистанційному навчанні (ДН). Широкого впровадження воно набуло у Великобританії, Німеччині, Індії, США, Австралії та ін. У 90-х роках ХХ ст. ДН започатковано і в Україні (Міжрегіональна академія управління персоналом). Навчальні заклади реалізують чотири типи програм ДН: відкриті, дистанційні, заочні, радіо-, телевізійні університети та коледжі. Спільним для цих програм є те, що навчання здійснюють у зручному для студента місці, у зручний час, у зручному темпі. ДН забезпечує доступ до освіти широким верствам населення, незалежно від соціального статусу.

Дистанційне навчання передбачає таку організацію навчального простору, за якої викладач розробляє навчальну програму, орієнтовану на самостійне навчання студента, тобто, будучи віддаленим від викладача у просторі, він має змогу будь-коли почати діалог за допомогою телекомунікаційних або інших засобів.

Метод проектів, як технологія навчання четвертого покоління, незважаючи на її “вік”, і сьогодні є досить сучасним і ефективном методом навчання у вищих навчальних закладах.

Метод проектів (від грецької – "шлях дослідження") – технологія навчання, відповідно до якої студенти набувають знання та вміння в ході планування й виконання практичних завдань – проектів, що поступово ускладнюються. Метод відомий з 20-х років минулого століття, запропонував його Дж. Дьюї. Уперше застосував його В. Кілпатрик, який розробив проектну систему навчання, за якої студенти безпосередньо включались у практичну діяльність, опановували теоретичні знання, необхідні для виконання конкретного завдання. Прихильником методу був С. Шацький, який визначив основні його елементи: реальний досвід студента, який має виявити педагог; організований викладачем досвід; зіткнення студентського досвіду з накопиченим людським досвідом (готові знання); вправи, які формують у студента нові навички. У 60-ті роки XX століття метод проектів поширився і на зарубіжну школу (США, Великобританія, Ізраїль, Франція). У сучасній національній школі розглядається як доцільний компонент системи освіти, ефективна педагогічна технологія (має чітку послідовність запланованих операцій та дій, логічний ланцюжок їх виконання).

Основна мета методу – стимулювати інтереси, пізнавальну активність студентів до навчання шляхом організації пошукової самостійної діяльності, постановки проблем, що передбачають володіння певною системою знань, умінь та їх застосування на практиці.

Проектна діяльність поєднує в собі два аспекти процесу пізнання: метод навчання як дидактична категорія (сукупність прийомів та дій опанування певною сферою практичних та теоретичних знань; інструмент процесу пізнання) та засіб практичного застосування засвоєних знань і умінь для вирішення конкретних проблем реального життя у ході спільної діяльності.

В основу проекту покладено проблему, що потребує дослідження шляхом використання пошукових та проблемних методів, зорієнтованих на практичний результат, який можна осмислити, побачити, застосувати в реальній практичній діяльності, її цілісної розробки з урахуванням різних умов її вирішення, теоретичної та практичної реалізації результатів.

Складниками роботи над проектом є:

– етап підготовки. Передбачає презентацію викладачем ситуації, що містить приховану проблему; самостійне визначення студентами проблеми, її формулювання, обґрунтування практичної значущості; винайдення шляхів розв'язання проблеми (метод “мозкового штурму”); вибір найбільш аргументованих гіпотез; створення пошуково-дослідницьких груп;

– етап планування. Включає розробку проекту та вибір шляхів його виконання, розподіл обов'язків; визначення можливих методів дослідження, наукових джерел та способів збору й аналізу інформації; колективне обговорення пропозицій кожної дослідницької групи; внесення коректив, затвердження плану роботи;

– етап дослідження. Починається зі збору інформації, що підтверджує або спростовує гіпотезу. Пошук інформації супроводжується роботою студентів у бібліотеці, Інтернеті, відвідуванням різних організацій, бесідами зі спеціалістами, вирішенням проміжних питань;

– оформлення результатів. Студенти аналізують зібрану інформацію, відбирають та зіставляють факти, висувають аргументи щодо шляхів розв'язання проблеми, формулюють висновки;

– звіт. Передбачає подання результатів дослідження, які можуть бути наведені у формі захисту проекту, письмового або усного звіту з презентацією наочного матеріалу (журнал, проспект, відеофільм, сценарій передачі та ін.);

– оцінка результатів. Здійснюється в ході колективного обговорення або самооцінювання, що, у свою чергу, вимагає від студентів володіння навичками дискутування, публічного спілкування, толерантності, уміння аргументовано відстоювати власний погляд.

Провідною дієвою ознакою цього методу є крок, що здійснює керівник (викладач) від завдання “дати нове знання” до завдання “створити умови для отримання нових знань”, тобто змінюється акцент щодо форми набуття знань: від пасивного сприйняття до активної участі.

Педагогічна ефективність “методу проектів” забезпечується наявністю самостійної пізнавальної діяльності учасників та застосуванням різноманітних форм та методів. Зазначимо, що пошукова проектна діяльність – це не лише форма засвоєння знань, умінь та навичок, це до того ж і можливість впливу на формування механізмів регулювання поведінки особистості студента, що у подальшому забезпечує самостійне виділення й прийняття основних цілей навчання та виховання.

Проектне навчання найбільш застосовне у сфері активізації пізнавальної діяльності студентів, оскільки воно зорієнтовано на розвиток особистості, використовує велику кількість дидактичних підходів, а саме: навчання у справі, мозковий штурм, евристичне й проблемне навчання, ділову гру, дискусію, роботу з багатьма джерелами інформації; мотивує студентів до пізнавальної діяльності, дозволяє активно напрацьовувати власний досвід та інтенсивно засвоювати досвід інших у конкретній справі; дозволяє відчувати задоволення від результатів своєї праці. А втім, правильне застосування методу проектів у процесі розвитку пізнавальної активності студентів потребує великої підготовчої роботи, яка повинна проводитися постійно, систематично та паралельно з роботою над проектом у цілісній системі навчання у вищому навчальному закладі.

Метод проектів сприяє стимулюванню інтересу студентів до навчання, розвитку їхньої пізнавальної активності у процесі пошукової та дослідницької діяльності, поширенню наукових знань та перетворенню їх в інструмент творчого освоєння та змінення світу. За такого підходу навчання перетворюється на пошукову діяльність, а студенти – на практичних виконавців, розробників реальних виробничих процесів.

Кейс-технологія. Впровадження кейс-технологій у навчально-виховний процес вищих навчальних закладів зумовлено їх можливістю навчити студентів аналізувати конкретну ситуацію у виробництві, тобто максимально відчути себе відповідальним учасником виробничого процесу. Кейс-технологія передбачає аналіз або “вирішення» конкретної ситуації з певного сценарію, що включає самостійну пізнавальну діяльність студентів, “мозковий штурм“ у межах малої групи, публічний виступ із поданням або захистом запропонованого рішення, контрольне опитування студентів щодо знання фактів кейса, що розбирається.

Зауважимо, що заздалегідь підготовлені кейси повинні бути роздані студентам не пізніше як за день до заняття. Початок заняття передбачає контроль знань студентів, з’ясування головної проблеми, яку необхідно вирішити. Проблему розбивають на підзаголовки (можливе “змішування” окремих фактів, персонажів тощо). Протягом 40-60 секунд мікроколектив має знайти оптимальне рішення з поставленої проблеми. Викладач, контролюючи роботу мікроколективів, повинен надавати необхідну допомогу, при цьому уникаючи прямих консультацій. Допускається послуговування допоміжною літературою, підручниками, довідниками.

Алгоритм дій викладача у процесі застосування кейс-технологій такий:

1. Розроблення навчальної конкретної ситуації на виробництві (складання “кейса”).

2. Формування викладачем основних питань з кейса “вступне слово”.

3. Розподіл студентів на мікроколективи академічної групи (не більше 4-5 осіб у кожній).

4. Організація роботи студентів у складі мікроколективів, вибір “спікера”.

5. Участь викладача в обговоренні основних рішень кейса кожного мікроколективу.

6. Загальний диспут, питання, виступи з місць.

7. Виступ викладача, його особистий аналіз кейса.

Впровадження кейс-технологій у сучасний навчально-виховний процес вищих навчальних закладів має досить позитивні результати.