1 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН

1
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ПРЕПОДАВАНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН
Глушков В.Г.,Ширяев М.А.
Филиал Военного Авиационного Технического Университета. Ставрополь
E-mail :[email protected]
Информационные технологии применяются в преподавании сравнительно недавно. Существует
много учебных компьютерных программ (УКП). Создание УКП идёт по различным направлениям.
Целью авторов является рассмотрение основных путей, по которым идут создатели УКП, и
выявление наиболее перспективных направлений к требованиям УКП, с точки зрения структурной и
функциональной полноты.
В разработке программного обеспечения учебного назначения в настоящее время наиболее
выражены три подхода.
Во-первых, использование программной среды и создание программного обеспечения на языках
программирования различного уровня.
Во-вторых, использование систем и баз данных в качестве основы для обеспечения работы
оболочки, где реализованы алгоритмы обращения к данным и организован пользовательский интерфейс.
В-третьих, применение программно-инструментальных комплексов (ПИК) для проектирования
учебных программ и организации учебного процесса.
Все эти подходы имеют свои положительные и отрицательные стороны. Рассмотрим их с точки
зрения разработки и пользования.
Первый подход при разработке требует присутствия высококвалифицированных программистов.
При этом, программное обеспечение может быть выполнено достаточно компактным и оптимальным с
точки зрения использования аппаратного ресурса. На наш взгляд, недостатком этого подхода является
сложность сопровождения программного обеспечения и адаптации для конкретного пользователя.
При втором подходе разработчики сталкиваются с определенными трудностями организации
взаимодействия различных систем данных как с точки зрения форматов данных, так и с их предъявления и
интерпретации. При проектировании учебных заданий встает ряд серьёзных проблем стыковки данных и
обеспечения работы различных функциональных систем редактирования . Это в свою очередь, требует
достаточно высокой квалификации пользователей-разработчиков конкретных учебных программ.
Третий подход основан на применении проблемно-ориентированных ПИК. Выбор той или иной
базовой системы остаётся за разработчиком. При этом, основными характеристиками ПИК являются:
-функциональная полнота средств редактирования;
-аппаратная среда, в которой работают создаваемые программные модули;
- возможность привлечения и использования данных, порождаемых и создаваемых во внешних
средах и комплексах.
Положительной особенностью третьего подхода является его универсальность с точки зрения
возможности привлечения в среду разработчиков учебных программ опытных преподавателей, не
являющихся квалифицированными программистами, но хорошо владеющих предметом. Использование
ПИК, в данном случае, существенно облегчает процесс создания, настройки и адаптации учебных программ.
Кроме того, сокращается процесс "сборки" учебных заданий при изменении программ обучения. Отсюда
следует, что для разработки учебных программ и быстрого изготовления комплексов учебных программ
наиболее целесообразным является использование ПИК.
ПИК должен обладать определённой структурной и функциональной полнотой:
-графические форматы систем и поддержка внешних графических структур;
-динамические модули, которые являются важной характеристикой базового программного
обеспечения, позволяющего проектировать динамичную среду на основе формальных математических
моделей;
-мультимедиа - технологии, необходимые для использования средств формирования экранных
форм и среды пользователя с учётом аппаратно-технических возможностей и приложений персонального
компьютера, включая анимационные эффекты. Кроме того, должна быть обеспечена возможность
подключения внешних математических и иных процедур;
-организация данных и управление, то есть возможность хранения информации , формирования
программ представления информации с учетом текущих и глобальных данных, оперативной коррекции
процессов представления экранных форматов.
2
ПИК компьютерного сопровождения учебного процесса является автоматизированной системой,
включающей:
-средства создания и адаптации учебного материала в машинно ориентированных формах и
форматах ;
-программное управление учебным процессом, включая предъявление отдельных форматов
учебных дисциплин, разделов и тем;
- обеспечение всех видов и форм занятий, включая лекции, групповые, практические занятия,
тренажёрную и самостоятельную подготовку;
- регистрацию результатов обучения;
- сбор психофизиологических данных обучаемого.
-графические форматы и поддержка внешних графических структур;
-динамические модули, позволяющие проектировать динамичную среду на основе формальных
математических моделей;
-мультимедиа-технологии;
-подключение внешних математических и иных процедур;
-организация данных и управление.
ПИК компьютерного сопровождения учебного процесса является автоматизированной системой,
включающей следующие компоненты:
-средства создания и адаптации учебного материала в машинно-ориентированных формах и
форматах;
-программное управление учебным процессом, включая предъявление отдельных форматов
учебных дисциплин, разделов и тем;
- обеспечение всех видов и форм занятий, включая лекции, групповые, практические занятия,
тренажёрную и самостоятельную подготовку;
- регистрацию результатов обучения.
ПИК включает две среды:
-среда проектирования и разработки учебных модулей – Система Преподавателя;
-среда организации учебного процесса – Система Обучаемого.
Каждая из этих сред работает с одними и теми же данными, локализованными в библиотечном
модуле-файле. Ввод и редактирование учебных данных производится в Системе Преподавателя. Данные по
организации учебного процесса формируются и сопровождаются в Системе Обучаемого. Выбор учебного
модуля из библиотечного модуля возможен как в автоматическом режиме (по учебной программе), так и в
директивном (по выбору обучаемого)
Наиболее полно выше перечисленным требованиям отвечает разработанный научной
производственной фирмой ДиСофт на базе ПИК Универсальный Редактор Обучающих Курсов (УРОК). На
основе УРОКа в филиале ВАТУ разработаны обучающие программы по учебным авиационным инженернотехническим дисциплинам.
В соответствии с тематическим планом учебной дисциплины, учебный модуль представляет собой
последовательный блок информации, разделённый на изучаемые темы и занятия. Для того,чтобы обучаемый
мог проконтролировать свои знания, имеется модуль контроля. При его помощи, обучаемый может
проверить свои знания по конкретным занятиям и темам в отдельности или по всей учебной дисциплине. С
точки зрения программной архитектуры, обучающая программа разбита на статический и динамический
блоки. Статический блок содержит в себе всю текстовую информацию и рисунки. Динамический блок
осуществляет необходимую динамику картинки на экране.
В заключение представляется важным отметить, что наиболее перспективное направление в
создании УКП - это использование ПИК, которые обладают необходимой структурной и функциональной
полнотой. Примером может служить Универсальный Редактор Обучающих курсов.
Литература
1.Урок программно-инструментальная система./Под ред.С.Н.Трапезникова, Н.А.Матвеева. М.,
1998. -16С.
2. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений: Научно – практическое издание.
Серия «Информатизация России на пороге ХХ1 века». М., 1998.
3.Ларичев О.И., Мошкович Е.М. качественные методы принятия решений. М., 1996.