Електронний підручник з курсу підвищення кваліфікації керівних працівників, спеціалістів і

Комп'ютерна візуалізація навчальної інформації

досліджуваного об'єкта (наочне уявлення на екрані ЕОМ об'єкта, його складових частин або їх моделей, при необхідності - в різних ракурсах, у деталях, з можливістю демонстрації внутрішніх взаємозв'язків складових частин);
досліджуваного процесу (наочне уявлення на екрані ЕОМ даного процесу або його моделі, в тому числі прихованого в реальному світі, при необхідності - в розвитку, в тимчасовому і просторовому русі уявлення графічної інтерпретації досліджуваної закономірності досліджуваного процесу);
моделювання та імітація досліджуваних або досліджуваних об'єктів, процесів, явищ;
проведення лабораторних робіт в умовах імітації реальних дослідів, експерименту;
створення і використання інформаційних баз даних і знань, необхідних у навчальній діяльності, забезпечення доступу до локальних і глобальної мереж;
посилення мотивації навчання (наприклад, за рахунок використання винахідницьких засобів програми або ігрових ситуацій);
озброєння, якого навчають стратегією засвоєння навчального матеріалу;
розвиток певного виду мислення (наприклад, наочно-образного, теоретичного);
формування вміння приймати оптимальне рішення або варіативні рішення в складній ситуації;
формування культури навчальної діяльності, інформаційної культури учня і навчального (наприклад, за рахунок використання систем підготовки текстів, електронних таблиць, баз даних або інтегрованих користувальницьких пакетів прикладних програм).

Узагальнюючи сказане, зазначимо, що в основному доцільність застосування нових інформаційних технологій, зокрема програмних засобів, визначається можливостями їх використання в якості засобів візуалізації навчальної інформації, формалізації знань про предметний світ, інструменті вимірювання, відображення предметного світу і впливу на нього. Розглянемо типологію програмних засобів, які використовуються в навчальних цілях з методичного призначенням.

Методичне призначення кожного типу програмних засобів відображає методичні мети його використання в процесі навчання і ті можливості програмних засобів, реалізація яких інтенсифікує навчальний процес, переводить його на більш високий рівень з точки зору якості.

Доцільність проведення такої типології програмних засобів викликана багатьма причинами, основні з яких пов'язані з необхідністю:

вибору викладачем, методистом потрібного програмного засобу з наявних;
порівняння програмних засобів в рамках одного типу для підбору найкращого;
створення ієрархії програмних засобів за складністю;
орієнтування користувача в безлічі наявних програмних засобів різного методичного призначення, до найбільш важливим з яких відносяться;
навчальні програмні засоби, методичне призначення яких - повідомлення суми знань, формування умінь, навичок навчальної і (або) практичної діяльності, - забезпечення необхідного рівня засвоєння, що встановлюється зворотним зв'язком, яка реалізується засобами програми;
програмні засоби (системи) -тренажер, призначені для відпрацювання умінь, навичок навчальної діяльності, самопідготовки і використовуються зазвичай при повторенні або закріпленні раніше пройденого матеріалу;
контролюючі програмні засоби - програми, призначені для контролю (самоконтролю) рівня засвоєння навчального матеріалу;
інформаційно-довідкові програмні засоби - інформаційно-пошукові програмні системи, що надають можливість вибору і виведення необхідної користувачеві інформації, методичне призначення яких - формування умінь і навичок з пошуку і систематизації інформації;
імітаційні програмні засоби системи, що представляють певний аспект реальності для вивчення його основних структурних або функціональних характеристик за допомогою деякого обмеженого числа параметрів;
моделюють програмні засоби довільної композиції, що представляють в розпорядження якого навчають основні елементи і типи функцій для моделювання певної реальності. Вони призначені для створення моделей об'єктів, явищ, процесів або ситуацій (як реальних, так і віртуальних) з метою їх вивчення, дослідження. Віртуальна реальність - це нова технологія неконтактного інформаційної взаємодії, що реалізує за допомогою комплексних мультимедіа-операційних середовищ ілюзію безпосереднього входження і присутності в реальному часі в стереоскопічної представленому «екранному світі»; про демонстраційні програмні засоби, що забезпечують наочне уявлення навчального матеріалу, візуалізацію досліджуваних явищ, процесів і взаємозв'язків між об'єктами;
навчально-ігрові програмні засоби, призначені для «програвання» навчальних ситуацій (наприклад, з метою формування умінь приймати оптимальне рішення або виробляти оптимальну стратегію дії);
дозвільні програмні засоби, що використовуються для організації діяльності учнів у позакласної роботі, що мають на меті розвиток уваги, реакції, пам'яті і т.д.

Основні проблеми в області змісту освіти пов'язані з швидким зростанням обсягу матеріалу, що викладається і його постійним оновленням. Різко загострилася проблема забезпечення навчального процесу навчальними та методичними посібниками. Домінуючими питаннями сучасної проблеми розробки змісту є підготовка освітніх текстів і розвиток освітнього середовища. Саме ці дві проблеми є визначальними на сучасному етапі розвитку освіти. Одна з них - це організація і структурування навчальної інформації, завдань, вправ і т.п. що становить основу змісту освіти. Оскільки елементи змісту освіти, по-перше, дуже різнорідні за характером і, по-друге, мають складні взаємозв'язки і взаємини, тому що ускладнюється завдання їх організації в єдиний навчальний процес.

Набір звичайних підручників, методичних посібників, збірників вправ і т.п. активно витісняється сучасної інформаційної системою. Організація структурування навчального матеріалу в цій системі може здійснюватися за допомогою засобів гіпертехнологій. Ці засоби дозволяють представити навчальний матеріал у вигляді ієрархічної мережі елементів.

Електронні книги, енциклопедії розробляються на основі гіпер- і мультимедіа технологій і навчання з їх допомогою базується, головним чином, на методі інформаційного ресурсу. Однак з педагогічної точки зору важливо, щоб електронні книги включали завдання і питання, які дозволили б Новомосковсктелю перевірити ступінь, повноту розуміння суті справи. Тобто важливим є поєднання методу інформаційного ресурсу з методами комп'ютерних текстів, що забезпечують зворотний комунікативний зв'язок.

Поступове вирішення проблеми автоматичного створення зв'язків дозволяє розробляти великі гіпермедіа системи, що надзвичайно актуально для розвитку змісту освіти в формі сучасних інформаційних систем.

Розробники інструментальних засобів комп'ютерного навчання часто намагаються об'єднати в одній системі різні засоби навігації. Найбільш часто об'єднуються разом такі засоби орієнтації в матеріалі, як змістовна сторінка, алфавітний індекс тим, орієнтація по карті і інші. Кожне з цих коштів може бути краще за конкретних обставин процесу навчання в певному курсі або для деякого користувача.

При розробці змісту сучасної освіти важливо використовувати засновані на комп'ютерних технологіях методи рефлексії і формалізації професійних знань з метою навчання. Такі методи дозволяють виявляти, експлікувати то неформальне знання, яке професіонали щодня використовують у своїй практиці, робити його предметом вивчення, і таким чином забезпечувати випереджальний характер навчання.

Системи комп'ютерного навчання визначаються як традиційні, коли діалог між учнем і системою істотно контролюється системою запитань-відповідей. У цьому випадку кожна можлива ситуація явно передбачається розробником системи. Іншими словами, процес навчання в даному випадку може бути описаний як повторення наступних кроків:

система видає кого навчають певну інформацію;
система вимагає від учня певного введення;
система Новомосковскет введення учня;
система вибирає наступну порцію інформації, яка повинна бути представлена хто навчається, використовуючи його введення і сценарій курсу, складений розробником.

Використання методів комп'ютерних питань-відповідей надає багаті можливості для розвитку інтерактивності середовища навчання. Однак у міру розвитку інформаційних технологій стало ясно, що та інтерактивність, яка властива традиційним комп'ютерним навчальним системам, не є єдиним способом взаємодії людини і комп'ютера в процесі навчання. Більш того такий діалог ближче до реактивному.