سیستم آموزش کامپیوتر: سخت افزار و نرم افزار. سیستم های یادگیری شبکه تحقیقات پایه سیستم های یادگیری به کمک کامپیوتر

سیستم های آموزشی کامپیوتری از نظر عملکرد و عملکرد فنی بسیار متنوع است. با این حال، ترکیب آنها برای همه مشترک است: هر سیستم کامپیوتری شامل سخت افزار و نرم افزار در یک مجموعه است (شکل 4). دو بخش برای اجرای CR مورد نیاز است: فناوری اطلاعات و کامپیوتر (سخت افزار) و نرم افزار - مجموعه ای از برنامه ها برای اهداف مختلف.
نرم افزار مغز سیستم است. این یک محیط کنترلی است که بسته به موقعیت در حال ظهور، به اندازه کافی به اقدامات دانش آموز پاسخ می دهد. برنامه کامپیوتری برای مقاصد آموزشی هر ابزار نرم افزاری است که به طور ویژه برای استفاده در آموزش طراحی شده است. در بالا، انواع اصلی برنامه ها با توجه به هدف آموزشی آنها مشخص شد.
سطح یک سیستم آموزشی کامپیوتری نه تنها توسط برنامه، بلکه توسط جزء سخت افزاری نیز تعیین می شود. سخت افزار به عنوان یک کامپیوتر به عنوان مجموعه ای از تجهیزات و ابزارهایی شناخته می شود که ورودی-خروجی، اصلاح متن، گرافیک، اطلاعات صوتی و تصویری را فراهم می کند. اجزای اصلی سخت افزار عبارتند از: نوع پردازنده، نوع گذرگاه (شبکه اصلی)، اندازه و ویژگی های حافظه، پارامترهای رسانه ذخیره سازی خارجی، آداپتورهای صدا، آداپتورهای ویدئویی و لوازم جانبی.
در حال حاضر، "باد دوم" در توسعه سخت افزار باز شده است: یک فناوری اساسی کامپیوتری جدید، تنظیمات مختلف امکانات فنی و کامپیوتری ظاهر می شود. یکی از جهت‌های امیدوارکننده در این زمینه، استفاده از رایانه به عنوان یک ابزار فنی پیچیده جهانی است که قادر به انجام کارکردهای کتاب، ماشین تحریر، ضبط صوت، رادیو، سینما، ویدیو وال، برد ویدیویی و غیره است.
کامپیوترهایی که در فرآیند آموزشی مورد استفاده قرار می گیرند باید قابل اعتماد بوده و برای تمامی مشکلات پیش آمده در دوره های آموزشی راه حلی ارائه دهند. آنها ممکن است عملکرد و حافظه متفاوتی داشته باشند، اما باید درجه بالایی از در دسترس بودن را ارائه دهند. مورد دوم بسیار مهم است، زیرا حتی یک شکست جزئی می تواند منجر به اختلال در روند آموزشی شود.
توسعه فشرده میکروالکترونیک منجر به گسترش قابل توجه قابلیت ها و کاهش همزمان هزینه فناوری رایانه شده است. این امر توزیع فراگیر آن را تضمین می کند. اکنون رایانه های شخصی به معنای کامل کلمه واقعاً شخصی شده اند. آنها با اطمینان وارد مدرسه و زندگی روزمره می شوند، همانطور که رادیو و تلویزیون زمانی وارد می شدند.
دلایل متعددی برای موفقیت کامپیوترهای شخصی وجود دارد. یکی از اصلی ترین آنها سهولت استفاده است که با کمک روش تعاملی تعامل با رایانه، رابط های برنامه راحت و قابل درک (منوها، نکات، "راهنما" و غیره) ارائه می شود. امکان تعامل فردی با کامپیوتر بدون هیچ واسطه و محدودیتی دلیل دیگر است. به عنوان دلایل "فنی" موارد زیر را مشخص می کنیم. اولا، قابلیت پردازش اطلاعات نسبتاً بالا (سرعت معمولی - چندین ده میلیون عملیات در ثانیه، ظرفیت RAM - از چند مگابایت تا صدها مگابایت، ظرفیت هارد دیسک - تا ده ها گیگابایت). در مرحله دوم، قابلیت اطمینان بالا و سهولت تعمیر، که بر اساس یکپارچه سازی اجزای کامپیوتر است. ثالثاً، توانایی گسترش و انطباق با ویژگی های استفاده از رایانه: همان رایانه را می توان به دستگاه های جانبی مختلف و سیستم های قدرتمند برای توسعه نرم افزارهای جدید مجهز کرد.
وضعیت فعلی سیستم های یادگیری کامپیوتری با روندهای متناقض مشخص می شود. از یک سو رشد بسیار زیاد رایانه های مورد استفاده در آموزش و از سوی دیگر ناسازگاری آنها. به عنوان مثال، هنگام خرید یک مدل کامپیوتر خاص، یک مدرسه ممکن است همیشه نتواند از نرم افزار طراحی شده برای مدل های دیگر استفاده کند. وضعیت فعلی یادگیری کامپیوتر شکاف بزرگی در کیفیت آموزش نرم افزار دارد. بازار پر از برنامه های ابتدایی است که اثربخشی آموزش را افزایش نمی دهد و اغلب نتیجه منفی می دهد.
توسعه فناوری با سرعت بسیار بالایی در حال انجام است. انواع مختلفی از یادگیری کامپیوتری با دخالت سیستم های یادگیری خودکار (ATS) وجود دارد. کار بر روی سیستم ها در بسیاری از مراکز علمی و آموزشی انجام می شود.
لازم است بین سیستم های یادگیری کامپیوتری آفلاین و شبکه (از راه دور) تمایز قائل شد.
هنگامی که کارآموز به عنوان منبع دانش در مجاورت کامپیوتر قرار می گیرد، در این مورد از یک سیستم یادگیری آفلاین صحبت می شود. شبکه‌های مخابراتی و سیستم‌های یادگیری هوشمند (ITS) چشم‌اندازهای کاملاً جدیدی را برای CT باز می‌کنند. ترکیب چنین سیستم‌ها و شبکه‌هایی در حال حاضر به شما امکان می‌دهد هم شبکه‌های محلی (LAN) و هم سیستم‌های جهانی آموزش از راه دور را ایجاد کنید.
انگیزه اصلی برای توسعه IEE تمایل به سرعت بخشیدن به فرآیند یادگیری از طریق یک دوره هدفمند، روشمند که از دستاوردهای مدرن معلمان استفاده می کند، و تمایل ضمنی برای کاهش هزینه های آموزشی، یکپارچه و مستقل کردن آن از صلاحیت های معلم است.
طیف گسترده ای از شبکه های محلی بر اساس اصول و ساختارهای مختلف ساخته شده اند. آنها امکان استفاده جمعی از تجهیزات جانبی (چاپگرها، پلاترها، هارد دیسک های با ظرفیت بالا)، مجوزهای گران قیمت و نرم افزار را می دهند. اما این مزایا مهم نیستند. نکته اصلی نیاز به استفاده منطقی از سخت افزار است. ناوگان رایانه های شخصی موجود، به عنوان یک قاعده، تنها با چند مورد جدید پر می شود. در نتیجه تنوع بسیار زیادی از آنها وجود دارد که دارای امکانات گرافیکی متنوع و غیره هستند. LAN به شما این امکان را می دهد که کامپیوترهای قدیمی را با حداقل هزینه ارتقا دهید و در نتیجه هزینه بیشتری صرف کنید.
مهمترین مزیت LAN در امکان استفاده تقریباً نامحدود از اطلاعات در یک شبکه جهانی کامپیوتری به نام INTERNET (INTERNET) است. اینترنت وسیله ای منحصر به فرد برای دسترسی به اطلاعات در سطح جهانی در زمینه های مختلف فعالیت های انسانی - اقتصاد، فناوری، علم، فرهنگ و آموزش است. پایگاه داده INTERNET برای آشنایی با جدیدترین نشریات خارجی، کاتالوگ های تولیدکنندگان محصولات کامپیوتری مدرن و غیره استفاده می شود که در شرایط کاهش جریان حامل های اطلاعات سنتی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اینترنت وسیله ای امیدوارکننده برای آموزش از راه دور است.
در حال حاضر، سیستم‌های آموزش کامپیوتری مکاتبات خودکار (از راه دور)، از جمله سیستم‌های مبتنی بر اینترنت، به شدت در حال توسعه هستند. تحصیل علوم در این مورد از طریق ارتباط دانش آموز غیر حضوری، از طریق شبکه رایانه ای، نه تنها با رایانه، بلکه با معلمی که فرآیند آموزشی را هدایت می کند، محقق می شود. در اینجا موفقیت تا حد زیادی به ناظم (معلمی که بر روند آموزشی نظارت دارد) بستگی دارد. این یک شروع موفق، آموزش و کمک در مرحله اولیه، پشتیبانی در توسعه، توسعه و تکمیل موضوع را فراهم می کند.
سیستم‌های آموزش کامپیوتری شبکه به کاربرانی که در محل کار یا خانه خود قرار دارند، این امکان را می‌دهند که نه تنها به شبکه‌های قدرتمند دانشگاهی دسترسی داشته باشند، بلکه به آخرین ابزارهای یادگیری شبکه (چند رسانه‌ای) نیز متصل شوند. تولیدکنندگان دومی محصولی با درجه بالایی از استانداردسازی و سازگاری تولید می‌کنند و آن را در سراسر سیستم آموزشی ملی پخش می‌کنند. شبکه های آکادمیک محلی مدرن (LAN و سایرین) به شبکه های ملی متصل هستند. شبکه‌های دانشگاهی محلی از طریق پایگاه‌های اطلاعاتی و پایگاه‌های دانش، طیف وسیعی از مواد آموزشی و وسایل کمک آموزشی را ارائه می‌کنند.
اجازه دهید برخی از جهت‌های اولویت‌دار در توسعه شبکه‌های کامپیوتری را مشخص کنیم:
1) شبکه های کامپیوتری محلی و منطقه ای؛
2) ایمیل؛
3) کنفرانس های تلفنی؛
4) مجلات الکترونیکی؛
5) توزیع پایگاه داده؛
6) کتابخانه های الکترونیکی؛
7) سیستم های خبره.
8) سیستم های نشر رومیزی؛
9) کتاب های درسی الکترونیکی؛
10) سیستم های یادگیری مبتنی بر رویکرد چند رسانه ای (با فرم آموزشی سخنرانی) و غیره.
سخت افزار و نرم افزار در سیستم های آموزشی کامپیوتری ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند، این را می توان با طبقه بندی برنامه های آموزشی در سه سطح قضاوت کرد. هنگام کار با برنامه های سطح اول، دانش آموز متن را روی صفحه نمایشگر می خواند که با سؤالات کنترلی قطع می شود. آنها باید با انتخاب پاسخ صحیح از بین چندین مورد پیشنهادی پاسخ داده شوند.
برنامه های درسی سطح دوم از قبل امکان استفاده از گرافیک دو بعدی، یک توالی صوتی ساده و پاسخ منطقی دانش آموز را در نظر گرفته اند. در این حالت، اشکال ارائه اطلاعات بر روی صفحه نمایش متنی و گرافیکی است.
برنامه های درسی سطح سوم اطلاعات را به صورت گرافیک کامپیوتری سه بعدی همراه با صدا و تصویر ارائه می کند. استفاده همزمان از ابزارهای مختلف ارائه اطلاعات با اصطلاح "چند رسانه ای" مشخص می شود. اطلاعات روی کامپیوتر را می توان به صورت متن چاپی، متن صوتی، جداول، نمودارها، نمودارها، نقشه ها، عکس ها، نقاشی ها، انیمیشن ها یا کلیپ های ویدئویی ارائه کرد. انواع فرم های ارائه و حجم نامحدود اطلاعات، امکان استفاده مکرر و تکرار از همان مطالب، ایجاد یک سرعت کاری فردی، شکل ارتباطی "دوستانه" و سایر ویژگی های رایانه، آن را به ابزاری ضروری تبدیل می کند. برای تدریس در هر رشته ای
تجربه استفاده از چند رسانه ای در سیستم آموزشی مزایای اصلی این سیستم را آشکار کرده است که با بهبود سخت افزار و نرم افزار در حال توسعه است. آنها شامل وجود نقاط انشعاب در برنامه هستند که به دانش آموزان امکان می دهد روند درک اطلاعات را تنظیم کنند، یا برای تکرار مطالب به عقب برگردند یا به هر نقطه انشعاب دیگری بروند. هر چه این نکات بیشتر باشد، تعامل برنامه و انعطاف پذیری آن در فرآیند یادگیری بیشتر می شود. مزیت اصلی دیگر پشتیبانی صوتی (استریو و چهارگانه) از اطلاعات آموزشی است. حتی موثرتر ترکیب تفسیر صوتی با اطلاعات ویدیویی یا انیمیشن است. همراهی موسیقی فرآیند آموزشی به طور قابل توجهی کیفیت ادراک اطلاعات را بهبود می بخشد.
به گفته کارشناسان برجسته در این زمینه، سیستم های یادگیری چند رسانه ای در دو جهت بهبود می یابند: هم از نظر نرم افزاری و هم از نظر سخت افزاری. در حال حاضر، بسیاری از تولید کنندگان رایانه های شخصی، سینت سایزرهای صوتی و انواع آداپتورها را به عنوان تجهیزات جانبی استاندارد در پیکربندی خود دارند.
جریان مواد چندرسانه ای در حال حاضر در اینترنت در حال تبدیل شدن به ابزاری قدرتمندتر و مؤثرتر برای آموزش است. اینترنت فرصتی برای برقراری ارتباط از طریق شبکه جهانی کامپیوتر، بحث در مورد نتایج تحقیقات علمی در سمینارهای دائمی، کنفرانس های دوره ای بدون ترک محل برگزاری آنها و موارد دیگر را می دهد. تجربه عظیمی در استفاده از چند رسانه ای در سیستم آموزشی غرب انباشته شده است.
با این حال، مشکلاتی وجود دارد که تا حدودی مانع پیشرفت در این زمینه در تعدادی از کشورها از جمله بلاروس می شود. دسترسی به اینترنت هنوز بسیار گران است. استفاده از مودم برای اتصال به سرور راه دور بسیار دشوار است، کامپیوتر به شبکه محلی متصل نیست. دانلود فایل های گرافیکی، صوتی و تصویری به کامپیوتر پرسرعت و شبکه نیاز دارد. کسانی که کامپیوترهایی با پیکربندی قدیمی دارند، ممکن است با این واقعیت که دانلود فایل ها، دسترسی به اینترنت بسیار کند است، ناراحتی ایجاد کنند. کار بر روی وب معمولاً به حافظه رایانه زیادی نیاز دارد و برخی از رایانه ها برای استفاده از برنامه های لازم (مثلاً Mosaic یا Netscape) باید ارتقا یا جایگزین شوند.
فناوری های رایانه ای بسیار سریع در حال توسعه هستند و ظاهراً به زودی رایانه ها و نرم افزارها بسیار ارزان می شوند و سرعت انتقال اطلاعات در شبکه به طور قابل توجهی افزایش می یابد. همه اینها به دسترسی بدون مانع به شبکه بین المللی معلمان، دانش آموزان، دانش آموزان و در نتیجه یادگیری مؤثرتر آنها کمک می کند.

با در نظر گرفتن تاریخچه توسعه یادگیری رایانه، دو نوع سیستم یادگیری رایانه ای متمایز می شود: سنتی و فکری. ویژگی‌های اصلی سیستم‌های یادگیری هوشمند (ITS): مدیریت فعالیت‌های یادگیری با در نظر گرفتن تمام ویژگی‌های آن در تمام مراحل حل یک مسئله یادگیری، از تنظیم و جستجوی اصل راه‌حل و پایان دادن به ارزیابی بهینه بودن آن. راه حل؛ ارائه تعامل گفتگو، به عنوان یک قاعده، به زبانی نزدیک به طبیعی. در ISE، یادگیری فردی مبتنی بر مدلی پویا از یادگیرنده است. با توجه به اینکه کامپیوتر می تواند اعمال خود را توضیح دهد و دانش آموز فرصت دیدن نتایج این اقدامات را پیدا می کند، فرصت های جدیدی برای دانش آموزان به وجود می آید تا در مورد فعالیت های خود فکر کنند. به دانش آموزان اجازه داده می شود که وظایف آموزشی را تعیین کنند و روند حل خود را مدیریت کنند. ITS امکان توزیع توابع کنترلی بین رایانه و دانش آموز را فراهم می کند و با توسعه فعالیت یادگیری، عملکردهای یادگیری جدید را به دومی منتقل می کند و در نتیجه انتقال بهینه از یادگیری به خودآموزی را تضمین می کند. در IEE، برخلاف سیستم‌های یادگیری کامپیوتری سنتی، راه‌حل‌ها از قبل برنامه‌ریزی نمی‌شوند، اما مطابق با سیستم قوانین تعبیه‌شده در آن، مدیریت فعالیت‌های آموزشی را به عنوان یک فرآیند اکتشافی سازمان‌دهی می‌کنند. همراه با ITS که شامل سیستم‌های خبره می‌شود، به اصطلاح ITS غیرفعال (محیط‌های یادگیری کامپیوتری، ریزجهان‌ها) که بر اساس اصل «یادگیری بدون یادگیری» (LOGO) ساخته شده‌اند، گسترده شده‌اند. سیستم آموزش کامپیوتر شامل پشتیبانی فنی (کامپیوتری)، نرم افزاری و آموزشی می باشد. فرآیند یادگیری را می توان توسط بسیاری از برنامه ها پشتیبانی کرد. مجموعه ای از برنامه ها که یک یا چند عملکرد مرتبط با یکدیگر را در فرآیند یادگیری انجام می دهند ماژول نامیده می شوند. ITS به عنوان یک قاعده شامل ماژول های زیر است: متخصص، ماژول آموزشی (ارائه مدیریت یادگیری)، مدل دانشجویی، رابط کاربری.

در فرآیند یادگیری مدرن، سری زیر از جدید وسایل فنی:

انتشارات الکترونیک آموزشی;

· سیستم های آموزشی کامپیوتر.

صوتی، تصویری، مطالب آموزشی و بسیاری موارد دیگر.

نسخه های الکترونیکیبرای مقاصد آموزشی، داشتن تمام ویژگی های نشریات کاغذی، دارای یکسری تفاوت ها و مزایای مثبت است. به طور خاص: فشرده بودن ذخیره سازی در حافظه رایانه یا روی دیسکت، قابلیت های فرامتن، تحرک، قابلیت تکرار، امکان ایجاد سریع تغییرات و افزودن ها، سهولت ارسال از طریق ایمیل. این یک سیستم یادگیری خودکار است که شامل آموزشی، روش شناختی و اطلاعاتی و منابع مرجع در رشته تحصیلی و همچنین نرم افزار است.

برنامه های آموزش و کنترل کامپیوتر- نرم افزارهایی برای مقاصد آموزشی که به طور گسترده در فرآیند آموزشی مورد استفاده قرار می گیرند و اجازه می دهند:

§ فردی کردن رویکرد و متمایز کردن فرآیند یادگیری.

§ کنترل کارآموز با تشخیص خطاها و بازخورد.

§ اطمینان از خودکنترلی و خود اصلاحی فعالیت آموزشی و شناختی.

§ مدل سازی و تقلید از فرآیندها و پدیده ها.

§ انجام کارهای آزمایشگاهی، آزمایشات و آزمایشات در واقعیت مجازی؛

§ افزایش علاقه به فرآیند یادگیری با استفاده از موقعیت های بازی و موارد دیگر.

مواد آموزشی صوتی و تصویری- بر روی رسانه های مغناطیسی، کاست های صوتی و تصویری ضبط شده و با استفاده از ضبط صوت، ضبط ویدئو یا سی دی رام لیزری به دانش آموز ارائه می شود.

سیستم های آموزشی کامپیوتری

استفاده از رایانه به عنوان سخت افزار آن را به عنوان مجموعه ای از تجهیزات و ابزارهایی که ورودی-خروجی، اصلاح متنی، گرافیکی اطلاعات صوتی و تصویری را ارائه می دهند، مشخص می کند. به عنوان یک TCO جهانی، یک کامپیوتر قادر به انجام عملکردهای کتاب، ماشین تحریر، ضبط صوت، فیلم، ویدئو و غیره است. کارایی یک کامپیوتر به عنوان TCO بر اساس نوع پردازنده، اندازه و ویژگی های حافظه تعیین می شود. ، آداپتورهای صدا و تصویر و غیره

ابزار نرم افزار یک برنامه کامپیوتری برای اهداف آموزشی است.این گونه برنامه ها از انواع زیر هستند:

□ سیستم های یادگیری خودکار (ATS) - کتاب های درسی کامپیوتر، یک بسته نرم افزاری که فرصتی برای تسلط مستقل بر یک دوره آموزشی یا بخش بزرگی از آن فراهم می کند.

□ کارگاه های آزمایشگاهی (LP) - برنامه ای که برای انجام مشاهدات، نمایش عددی و گرافیکی آنها، مطالعه اشیاء مختلف در عمل خدمت می کند.

□ شبیه سازها (TP) - برنامه هایی که برای توسعه و تثبیت مهارت های فنی در حل مسائل، انجام تمرین ها استفاده می شود.

□ برنامه های کنترلی (CP) - برنامه هایی که برای آزمایش (و ارزیابی) کیفیت دانش دانش آموزان طراحی شده اند.

□ سیستم های مرجع (SS) - برنامه هایی که برای ذخیره و ارائه انواع اطلاعات مرجع آموزشی به دانش آموز طراحی شده اند.

□ بازی های رایانه ای (CI) بر اساس هدف به دو دسته تقسیم می شوند: تجاری (تقلید از موقعیت های زندگی) و رقابتی.

□ چند رسانه ای (از چند رسانه ای انگلیسی - محیط چند جزئی) - برنامه هایی که به شما امکان می دهد از متن، گرافیک، ویدئو و انیمیشن در حالت تعاملی استفاده کنید و در نتیجه دامنه رایانه را در فرآیند آموزشی گسترش دهید.

در زمینه فناوری های آموزشی چند رسانه ای، فرصت های منحصر به فردی برای تحریک و حفظ سطح بالایی از علاقه شناختی و توسعه خلاقیت دانش آموزان بر اساس اشکال و روش های به روز تدریس وجود دارد. چنین فرم هایی ممکن است شامل کنفرانس های تلفنی، بازی های تجاری و نقش آفرینی، نمایشگاه های دستاوردهای خلاقانه دانش آموزان، KVN، مسابقات سخنران، جاذبه های فکری، شب های شعر، باشگاه های بحث و غیره باشد.

ابزار فنی ارائه اطلاعات (TSPI).

وسایل کمک آموزشی فنی (TUT) - مجموعه ای از وسایل فنی و مواد آموزشی مورد استفاده در فرآیند آموزشی به عنوان وسیله ای برای افزایش اثربخشی آموزش.

طرح اعمال TCO به شرح زیر است.

ابزار فنی ارائه اطلاعات (TSPI)، ارائه یک کانال انتقال مستقیم.

ابزار فنی کنترل که یک کانال انتقال معکوس را فراهم می کند.

ابزارهای مدیریت یادگیری فنی (LTMS) که کل چرخه کنترل بسته را فراهم می کند. دومی را می توان "از طریق یک معلم" (به عنوان مثال، هنگام کار تحت هدایت او در یک کلاس خودکار) یا از طریق یک دستگاه فنی (کامپیوتر) بسته کرد.

TSPI به سه گروه (بسته به درک) تقسیم می شود:

1. سمعک یا سمعک.

2. وسایل کمک بصری یا بصری.

3. وسایل سمعی و بصری.

هنگام انتخاب یک یا دیگر TSPI، به تفاوت محتوا و معنایی مواد آموزشی توجه می شود، و همچنین اینکه کدام یک از ابزارها، در هر موقعیت خاص، عملکردهای آموزشی را به طور کامل و بهتر اجرا می کند.

گروه اول باید شامل تمام دستگاه های فنی صدا با قابلیت ضبط و بازتولید اطلاعات صوتی و همچنین میکروفون هایی باشد که برای تقویت گفتار طراحی شده اند.

وسایل بصری شامل وسایل فنی است که اطلاعات را روی صفحه نمایش خود یا سایر سطوح آماده شده برای ادراک بصری بعدی آن بازتولید می کند. منبع اطلاعات می تواند هر رسانه و مواد الکترونیکی موجود در اینترنت باشد، اگر با پخش بر روی صفحه نمایش رایانه شخصی، تبلت، دستگاه تلفن همراه (و همچنین با استفاده از پروژکتور) یا به صورت نوار فیلم و اسلاید ارائه شود. (در صورت استفاده از پروژکتورهای سقفی و پروژکتورهای سقفی).

دستگاه های سمعی و بصری مجموعه های فنی تخصصی هستند که به شما امکان می دهند سریال های صوتی و تصویری متصل به یکدیگر را همزمان بازتولید کنید. رسانه های الکترونیکی، مواد اینترنتی و تلویزیون به عنوان منابع اطلاعاتی مورد استفاده قرار می گیرند.

علاوه بر این، می‌توانید گروهی از دستگاه‌ها را انتخاب کنید که امکان تعامل تعاملی با اطلاعات را فراهم می‌کنند.

تاریخچه برنامه های یادگیری کامپیوتر

فن آوری های یادگیری رایانه در آموزش با ظهور رایانه های صنعتی در مؤسسات آموزشی ظاهر شد. اولین سیستم آموزشی مبتنی بر کامپیوتر از شرکت Control Data، سیستم Plato بود که در اواخر دهه 1950 در ایالات متحده توسعه یافت و بیش از 20 سال توسعه یافت. ایجاد و استفاده از برنامه های آموزشی از اوایل دهه 1980 گسترده شده است. با ظهور و استفاده گسترده از کامپیوترهای شخصی. از آن زمان، استفاده از رایانه برای محاسبات ریاضی به پس‌زمینه تبدیل شد و کاربرد اصلی آن‌ها به توابع آموزشی و واژه‌پردازی و گرافیک تبدیل شد.

با ظهور نمونه هایی از برنامه های آموزشی رایانه، تعداد زیادی از مربیان، عمدتاً متخصصان علوم فنی، شروع به ایجاد آنها کردند. در برنامه های تدوین شده، تجربه عملی آموزش رشته های خاص با کمک رایانه شخصی پیاده سازی شد. با توجه به این واقعیت که معلمان نظری برای مدت طولانی در توسعه اصول این جهت جدید در آموزش شرکت نکردند، هنوز یک نظریه روانشناختی و آموزشی عمومی پذیرفته شده در مورد یادگیری رایانه وجود ندارد. بنابراین برنامه های آموزشی کامپیوتری بدون در نظر گرفتن اصول و الگوهای یادگیری ایجاد و اعمال می شود.

امکانات سیستم های آموزشی کامپیوتر

یک کامپیوتر شخصی مدرن تقریباً در تمام رشته های آموزشی قابل استفاده است.

قابلیت های رایانه شخصی در فعالیت های آموزشی عبارتند از:

• حالت تعاملی (گفتگو) عملکرد؛
• "شخصیت" (اندازه کوچک و هزینه مقرون به صرفه، که امکان فراهم کردن یک کلاس درس با رایانه را فراهم می کند).
• قابلیت های گرافیکی و تصویری بالا؛
• سهولت مدیریت؛
• سهولت ثبت نام و ذخیره اطلاعات در مورد فرآیند یادگیری دانش آموز؛
• توانایی کپی و تکثیر برنامه های آموزشی.

هنگام استفاده از رایانه شخصی به عنوان ابزار یادگیری، قابلیت های فنی آن:

• فعال کردن فرآیند یادگیری؛
• فردی کردن یادگیری؛
• تغییر تمرکز از دانش نظری به عملی.
• افزایش دید در ارائه مطالب؛
• افزایش علاقه دانش آموزان به یادگیری

ماهیت تعاملی کامپیوتر و شخصیت آن به شما امکان می دهد یادگیری را فعال کنید. در آموزش سنتی کلاسی، 20 تا 30 درصد دانش آموزان به طور فعال در کلاس درس کار می کنند. هنگام تدریس در کلاس کامپیوتر، کار با یک برنامه آموزشی کامپیوتری دانش آموزان را به کار تحریک می کند و به شما امکان می دهد نتایج آن را کنترل کنید.

هنگام سازماندهی آموزش کامپیوتر، هر دانش آموز می تواند سرعت یادگیری را که مناسب خود است انتخاب کند. برای در نظر گرفتن عمیق تر و ظریف تر ویژگی های فردی دانش آموزان، برنامه های کامپیوتری ایجاد شده است که با کمک آنها آموزش انجام می شود - ابزارهای نرم افزار آموزشی (PPS):

• انجام یک آزمون اولیه به برنامه اجازه می دهد تا سطح یادگیری دانش آموزان را تعیین کند، که با توجه به این سطح، امکان ارائه مطالب نظری، سؤالات و وظایف، نکات و کمک را فراهم می کند.
• یک سطح آسان (پایه) به شما امکان می دهد به دانش آموزان ضعیف آموزش دهید ، اطلاعات نظری را به ساده ترین شکل ممکن ارائه دهید ، سؤالات و وظایف آسان را ارائه دهید ، کمک به یک اشاره مستقیم به نظر می رسد.
• سطح دشواری برای آموزش دانش آموزان قوی: تئوری به طور عمیق بیان می شود، راه حل مشکلات خلاقانه که نیاز به نبوغ و شهود دارند ارائه می شود، کمک در قالب پیامی است که به مسیر درست منتهی می شود.

بین سطوح آسان و دشوار، برنامه درسی می تواند تقسیم دقیق تری از آمادگی دانش آموزان را در نظر بگیرد.

تعریف 1

سیستم های آموزشی کامپیوتری (CTS) ماژول های نرم افزاری ویژه ای هستند که در فرآیند آموزشی مورد استفاده قرار می گیرند و برای کنترل فعالیت های شناختی دانش آموز، شکل گیری و بهبود دانش، مهارت ها و توانایی های حرفه ای وی طراحی شده اند.

انواع سیستم های آموزشی کامپیوتری

انواع زیر KOS وجود دارد:

سیستم یادگیری تعاملی یک برنامه کامپیوتری است که برای آموزش و آزمایش دانش یک کارآموز در حالت تعاملی با استفاده از ابزارهای طراحی کامپیوتری مدرن و فناوری چند رسانه ای طراحی شده است.

سیستم یادگیری تعاملی می تواند در چندین حالت عمل کند:

• آموزش - ارائه مطالب آموزشی و تئوری، مجهز به نقشه ها، نمودارها و کلیپ های ویدئویی. در پایان هر بخش سوالات امنیتی وجود دارد.
• امتحان - روشی برای بررسی جذب مواد دریافتی، تشکیل ارزیابی؛
• راهنما - اطلاعات در مورد سیستم آموزشی؛
• مدرس - تشکیل یک بلوک نمایشی توسط معلم از نقاشی ها، عکس ها، کلیپ های ویدئویی که در سیستم آموزشی گنجانده شده است.
• آمار - نمایش اطلاعات در مورد پیشرفت دانش آموز هنگام کار با سیستم آموزشی.

1. شبیه ساز-شبیه ساز یک برنامه آموزشی کامپیوتری است که موقعیت های تکنولوژیکی را در حین کار با تجهیزات تکنولوژیکی شبیه سازی می کند و به اقدامات کنترلی پرسنل نیاز دارد.

   شبیه سازها همچنین می توانند در چندین حالت کار کنند:

   • مهارت های کاری - طراحی شده برای آموزش نحوه کار با تجهیزات فرآیند شبیه سازی شده. ابتدا تمام اعمال توسط استاد انجام می شود و سپس قرار است به طور مستقل تکرار شوند.
   • آموزش - تجهیزات فرآیند به منظور رساندن پارامترهای فرآیند به مقدار مورد نظر کنترل می شود.
   • امتحان - برای انجام همان وظایف فناوری مانند حالت آموزش، اما بدون کمک جادوگر و با محدودیت زمانی.
   • راهنما - اطلاعاتی در مورد کار با شبیه ساز.

   مزایای شبیه ساز-شبیه سازها:

   • در هنگام استفاده از مدل‌سازی سه بعدی گرافیکی اشیاء فناوری و مدل‌سازی ریاضی در مقیاس کامل کلیه فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی تا حد امکان به وضعیت واقعی نزدیک می‌شود.
   • تنظیم و تصحیح اقدامات کنترلی را امکان پذیر می کند، تمام پارامترها را با توجه به قرائت ابزار روی صفحه نمایش در یک واحد فرآیند در آزمایشگاه کنترل می کند.
   • فرصتی برای انجام یک کار آموزشی با کمک جادوگر فراهم کنید که اقدام بعدی را تحریک می کند.
   • تجزیه و تحلیل اقدامات دانش آموز با استخراج ارزیابی هر اقدام و پروتکل حل مشکل آموزشی و تربیتی.

2. سیستم های آموزشی-نظارتی و سیستم های کنترل دانش خودکار.

3. کتاب درسی الکترونیک.
4. فیلم آموزشی تعاملی.

سیستم آموزشی تعاملی و شبیه ساز دارای حداکثر محتوای اطلاعاتی است که امکان دستیابی به بیشترین کارایی را در آموزش مطالب فراهم می کند. با کمک آنها می توانید آموزش را سازماندهی کنید و نتیجه استفاده را نظارت کنید.

تبصره 1

سیستم های آموزشی کامپیوتری جزء ضروری فرآیند آموزشی شده اند و به همین دلیل سوالات در مورد استفاده از آنها بیشتر و بیشتر می شود. این امر به ویژه برای آموزش کوتاه مدت صادق است. آموزش از راه دور با استفاده از اینترانت و اینترنت به دانش آموزان امکان استفاده از سیستم های یادگیری را به تنهایی می دهد، در حالی که کنترل میانی و نهایی بر روی همسان سازی مطالب را می توان در حالت سنتی رو در رو مستقیماً در کلاس با معلم انجام داد. .

مزیت استفاده از سیستم های آموزشی کامپیوتری در فرآیند آموزشی، امکان پردازش سریع محتوای آنهاست که با نرخ بالای پیشرفت تکنولوژی و نوسازی تجهیزات مطابقت دارد.

وسایل کمک آموزشی کامپیوتر به دو دسته تقسیم می شوند:

کتاب های درسی کامپیوتر;

محیط های خاص دامنه؛

کارگاه های آزمایشگاهی؛

شبیه سازها

سیستم های کنترل دانش؛

دایرکتوری ها و پایگاه های داده برای اهداف آموزشی؛

سیستم های ابزار؛

سیستم های یادگیری خبره

سیستم‌های یادگیری خودکار (ATS) - مجموعه‌ای از نرم‌افزار و سخت‌افزار و ابزارهای آموزشی و روش‌شناختی که فعالیت‌های یادگیری فعال را ارائه می‌دهند. AES نه تنها آموزش دانش خاص را ارائه می دهد، بلکه بررسی پاسخ دانش آموزان، امکان تلقین، سرگرم کردن مطالب مورد مطالعه و غیره را نیز ارائه می دهد.

AES سیستم‌های پیچیده انسان و ماشین هستند که در آن تعدادی از رشته‌ها در یک رشته ترکیب می‌شوند: تعلیم و تربیت (اهداف، محتوا، الگوها و اصول آموزش به صورت علمی اثبات شده‌اند). روانشناسی (با در نظر گرفتن ویژگی های شخصیت و انبار ذهنی دانش آموز)؛ مدلسازی، گرافیک کامپیوتری و غیره

ابزار اصلی تعامل بین دانش آموز و ATS است گفتگو. گفت و گو با سیستم یادگیری هم توسط یادگیرنده و هم توسط سیستم قابل کنترل است. در حالت اول، خود دانش آموز نحوه کار خود را با AOS تعیین می کند و روشی را برای مطالعه مطالبی انتخاب می کند که با توانایی های فردی او مطابقت دارد. در حالت دوم، روش و روش مطالعه مطالب توسط سیستم انتخاب می شود و متناسب با سناریو، چارچوب هایی از مطالب آموزشی و سوالات را به دانش آموز ارائه می دهد. دانش آموز پاسخ های خود را وارد سیستم می کند که معنای آنها را برای خود تفسیر می کند و پیامی در مورد ماهیت پاسخ نمایش می دهد. بسته به میزان صحت پاسخ یا سؤالات دانش آموز، سیستم راه اندازی مسیرهای خاصی از سناریوی یادگیری، انتخاب استراتژی یادگیری و انطباق با سطح دانش دانش آموز را سازماندهی می کند.

سیستم های یادگیری خبره (ETS). آنها عملکردهای یادگیری را اجرا می کنند و حاوی دانش از یک حوزه موضوعی نسبتاً باریک هستند. ETS توانایی تبیین راهبرد و تاکتیک های حل مشکل حوزه موضوعی مورد مطالعه و ارائه کنترل سطح دانش، مهارت ها و توانایی ها با تشخیص خطاها بر اساس نتایج یادگیری را دارد.

پایگاه‌های اطلاعاتی آموزشی (UBD) و پایگاه‌های دانش آموزشی (UBZ)، با تمرکز بر یک حوزه موضوعی خاص. UBD به شما این امکان را می دهد که مجموعه داده هایی را برای یک کار آموزشی معین تشکیل دهید و اطلاعات موجود در این مجموعه ها را انتخاب، مرتب سازی، تجزیه و تحلیل و پردازش کنید. UBZ، به عنوان یک قاعده، شامل توصیفی از مفاهیم اساسی حوزه موضوعی، استراتژی و تاکتیک های حل مشکلات است. مجموعه‌ای از تمرین‌های پیشنهادی، مثال‌ها و وظایف حوزه موضوعی، و همچنین فهرستی از خطاهای احتمالی دانش‌آموز و اطلاعاتی برای تصحیح آنها. یک پایگاه داده حاوی فهرستی از روش های تدریس و اشکال سازمانی آموزش.

سیستم های چند رسانه ای آنها امکان اجرای روش ها و اشکال فشرده آموزش، افزایش انگیزه یادگیری را از طریق استفاده از ابزارهای مدرن پردازش اطلاعات سمعی و بصری، افزایش سطح درک عاطفی از اطلاعات، ایجاد توانایی اجرای اشکال مختلف فعالیت های پردازش مستقل اطلاعات را فراهم می کنند.

سیستم های چند رسانه ای به طور گسترده ای برای مطالعه فرآیندهای ماهیت های مختلف بر اساس شبیه سازی آنها استفاده می شود. در اینجا می توانید زندگی ذرات بنیادی ریزجهان را که برای چشم عادی نامرئی هستند، هنگام مطالعه فیزیک تجسم کنید، به صورت مجازی و واضح در مورد جهان های انتزاعی و n بعدی صحبت کنید، به وضوح توضیح دهید که این یا آن الگوریتم چگونه کار می کند و غیره. توانایی شبیه سازی فرآیند واقعی به صورت رنگی و همراه با صدا، یادگیری را به سطح کیفی جدیدی ارتقا می دهد.

سیستم های<Виртуальная реальность>. آنها در حل کارهای سازنده-گرافیکی، هنری و غیره استفاده می شوند، جایی که لازم است توانایی ایجاد یک طراحی فضایی ذهنی یک شی با توجه به نمایش گرافیکی آن ایجاد شود. در مطالعه استریومتری و طراحی؛ در شبیه سازهای کامپیوتری فرآیندهای تکنولوژیکی، تاسیسات هسته ای، حمل و نقل هوایی، دریایی و زمینی، جایی که بدون چنین وسایلی اساساً نمی توان مهارت های تعامل انسانی با مکانیسم ها و پدیده های فوق پیچیده و خطرناک مدرن را به دست آورد.

شبکه های مخابراتی کامپیوتری آموزشی. امکان ارائه آموزش از راه دور (DL) - یادگیری از راه دور، زمانی که معلم و دانش آموز به صورت مکانی و (یا) به موقع از هم جدا می شوند و فرآیند آموزشی با استفاده از ارتباطات راه دور عمدتاً بر اساس اینترنت انجام می شود. در همان زمان، بسیاری از مردم این فرصت را پیدا می کنند که تحصیلات خود را در خانه بهبود بخشند (به عنوان مثال، بزرگسالانی که دغدغه های تجاری و خانوادگی دارند، جوانانی که در مناطق روستایی یا شهرهای کوچک زندگی می کنند). انسان در هر دوره ای از زندگی خود این فرصت را به دست می آورد که از راه دور به حرفه جدیدی دست یابد، مهارت های خود را ارتقا دهد و افق دید خود را گسترش دهد و عملاً در هر مرکز علمی یا آموزشی در جهان باشد.

در عمل آموزشی، از همه انواع اصلی ارتباطات از راه دور رایانه ای استفاده می شود: پست الکترونیکی، تابلوهای اعلانات الکترونیکی، کنفرانس های تلفنی و سایر ویژگی های اینترنتی. DL همچنین امکان استفاده مستقل از دوره های ضبط شده روی دیسک های ویدئویی، سی دی و غیره را فراهم می کند. مخابرات کامپیوتری فراهم می کند:

امکان دسترسی به منابع مختلف اطلاعات از طریق اینترنت و کار با این اطلاعات؛

امکان بازخورد سریع در حین گفتگو با معلم یا سایر شرکت کنندگان در دوره آموزشی.

امکان سازماندهی پروژه های مخابراتی مشترک اعم از بین المللی، کنفرانس های تلفنی، امکان تبادل نظر با هر شرکت کننده در این دوره، مدرس، مشاور، امکان درخواست اطلاعات در مورد هر موضوع مورد علاقه از طریق تله کنفرانس.

امکان اجرای روش های خلاقیت از راه دور مانند شرکت در کنفرانس های از راه دور، از راه دور<мозговой штурм>کار خلاقانه شبکه، تجزیه و تحلیل مقایسه ای اطلاعات در WWW، کار تحقیقاتی از راه دور، پروژه های آموزشی جمعی، بازی های تجاری، کارگاه ها، تورهای مجازی و غیره.

کار مشترک دانش آموزان را تشویق می کند تا با دیدگاه های مختلف در مورد مسئله مورد مطالعه آشنا شوند، به جستجوی اطلاعات اضافی و ارزیابی نتایج خود بپردازند.