Учебное пособие 50050

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СРЕДСТВА МУЛЬТИМЕДИА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

Материалы внутривузовской научно-практической

конференции-выставки

(г. Воронеж, 15-17 ноября 2007 г.)

Воронеж 2007

УДК 004.8

Перспективные средства мультимедиа в образовательном процессе: тезисы внутривуз. науч.-практ. конф.-выставки. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2007. 77 с.

Материалы посвящены использованию современных информационных технологий, мультимедийных материалов в учебном процессе.

Материалы сборника соответствуют научному направлению «Интеллектуальные информационные системы», отражающему отдельные разделы перечня Критических технологий Российской Федерации, утвержденного Президентом Российской Федерации.

Сборник подготовлен в электронном виде в текстовом редакторе Microsoft Word и содержится в файле tezis_MT.doc.

Редакционная коллегия:

Е.Д. Федорков	– д-р техн. наук, проф. - ответственный редактор, Воронежский государственный технический университет;
О.Я. Кравец	– д-р техн. наук, проф. – зам. ответственного редактора, Воронежский государственный технический университет;
А.И. Бобров	– канд. техн. наук, доц., Воронежский государственный технический университет;
А.С. Кольцов	– канд. техн. наук, доц., Воронежский государственный технический университет;
О.В. Собенина	– канд. техн. наук, доц., Воронежский государственный технический университет;
А.С. Левченко	– канд. техн. наук, доц., Воронежский государственный технический университет
Е.Н. Кордюкова	– ассистент – ответственный секретарь, Воронежский государственный технический университет

Рецензенты: зам. директора ОАО «Концерн «Созвездие» по науке д-р техн. наук И.И. Малышев;

д-р техн. наук, проф. К.А. Разинкин

© Коллектив авторов, 2007

© Оформление. ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2007

ВВЕДЕНИЕ

Рассмотрение проблем теории и практики использования мультимедийных технологий в образовательном процессе ВУЗа на современном этапе представляет собой актуальную задачу. Решение задач внедрения мультимедийных информационных технологий в образование и производство предполагает применение новых методик и подходов в обучении.

Большой интерес представляют работы по использованию современных мультимедийных технологий в образовательной сфере, в которых показано расширенные области их применения при обучении в ВУЗе. В сборнике авторами тезисов представлены различные варианты использования мультимедиа технологий, описаны разработки мультимедийных комплексов, используемых в процессе обучения.

Тезисы докладов, представленные в сборнике, подготовлены по материалам внутривузовской научно-практической конференции-выставки. Работы содержат результаты теоретических и прикладных исследований, посвященных различным вариантам применения мультимедийных технологий в образовании, производстве.

Публикуемые в сборнике материалы являются результатами выполняемых и законченных научно-исследовательских работ в области современных информационных технологий в образовании и вызовут интерес у широкого круга специалистов.

УДК 004.8

Е.Н. Кордюкова, Н.Н. Свиридова

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ПРОЕКТОВ

В ОБРАЗОВАНИИ

Мультимедиа открывают перед человеком новые возможности. Только тот, кто знает эти возможности и умеет пользоваться ими, будет уверенно чувствовать себя на рынке труда

Реализация мультимедийных проектов дает возможность студенту познакомиться с технологией коллективной работы в достаточно сложной, но доступной области деятельности, увидеть реальную применимость полученных в колледже знаний, получить практический опыт.

Насущными требованиями сегодняшнего дня являются личностная ориентация педагогического процесса, поиск и развитие способностей, заложенных природой в каждом студенте.

Реалии сегодняшнего дня требуют, чтобы выпускники специальных учебных заведений наряду с дипломом получали навыки и умения, необходимые для профессионального утверждения и дальнейшего роста. Изучение информационных технологий ограничивается аудиторными занятиями, хотя потребность в них в современном мире весьма велика.

Компенсировать недостаток практических навыков в области информационных технологий дают мультимедийные курсы, как эффективное средство изучения интересующих разделов.

Изучение информатики с использованием мультимедийных курсов возможно при наличии программных продуктов, например, созданных на основе книг издательства “Бином”, из серий TeachPro фирмы “МультиМедиа Технологии” (TeachPro Windows, TeachPro Excel, TeachPro Word, TeachPro InterNet). Продуманная структура курса и отдельных тем, подробный электронный учебник, наглядные примеры, широкие возможности контроля знаний, приемлемые временные интервалы занятий делают использование мультимедийных курсы серии TeachPro простым и нужным для преподавателя, интересным и увлекательным для учащегося.

Для того чтобы создать собственные мультимедийные курсы можно воспользоваться следующими программными продуктами: MS Power Point, HyperStudio, Hypermethod, Macromedia Flash, Toolbook и другими.

Если мультимедиа-проекты разрабатывают сами студенты, то они при его разработке с помощью инструментальной программы используют средства мультимедиа главным образом для представления знания или как инструмент связи для выражения своих идей и совместного использования ресурсов.

Из всех инструментов познания мультимедиа наилучшим образом позволяет представлять знания различными способами, включая все модальности восприятия. Работая с мультимедиа инструментарием студенты получают в распоряжении богатейший арсенал для самовыражения изучаемого материала. Мультимедиа реализует более творческий подход к процессу усвоения и представления знаний.

Воронежский государственный технический университет

УДК 004.8

Е.А. Гладышева, И.С.Малышева

СОЗДАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ МУЛЬТИМЕДИА-ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС ВУЗА

Одним из способов повышения качества и эффективности подготовки специалиста в современных условиях является организация учебного процесса на основе новых информационных технологий. Примером такой организации может служить построение процесса обучения на основе мультимедиа-технологий.

Изучение разработок в области мультимедиа-технологий позволило сделать вывод о необходимости существования в нынешних условиях на базе практически каждого вуза цента по созданию и внедрению в обучение мультимедийных продуктов. Ведь не секрет, что зачастую использование неадаптированных к содержанию конкретного курса в данном вузе компьютерных учебников приводит не к улучшению, а к ухудшению качества образовательного процесса. Поэтому вся организация обучения на основе мультимедиа-технологий должна быть тщательна продумана. На наш взгляд, в разработке курса, опирающегося на использование такой технологии, должны принимать участие преподаватели этой дисциплины в данном вузе, методисты-предметики, психологи, а также люди, отвечающие за техническую сторону создания мультимедиа-технологии (программисты-разработчики, операторы монтажа и др.). Необходимо методически обосновывать целесообразность использования информационных технологий на том или ином этапе учебного процесса. Преподаватели курса совместно с методистами должны подготовить программу курса, тексты лекций, снабдив их по возможности необходимой видео- и аудиоинформацией (или же рекомендовать разработчикам создать те или иные видеофрагменты для данных лекций). Задания для самостоятельной работы должны быть ориентированы на привлечение материалов всего курса лекций, а представленные примеры выполнения заданий должны позволять выполнять самостоятельные работы без использования дополнительной литературы.

Для тестового блока с целью контроля усвоения теоретического материала преподавателям необходимо подобрать контрольные вопросы.

Все это можно органично соединить в мультимедийном учебнике, который ляжет в основу процесса обучения при изучении всего курса в целом.

Возможность замены входящих в такой учебник информационных блоков на новые, изменения тестовой части данного учебника, позволяет создавать на основе уже созданной однажды программной оболочки мультимедийных учебников по другой дисциплине.

Воронежский государственный технический университет

УДК 004.8

А.В. Филимонов, И.С.Малышева

МУЛЬТИМЕДИА-ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ

Информационные технологии имеют все большее значение в жизни человека. Если в 80-90е годы они ограничивались пишущей машинкой, то теперь компьютер имеет размер книги, а КПК (карманный персональный компьютер) легко умещается в ладони. В связи с этим прорывом возможности пользователя в сфере графики, видео, звука, и главное редактирования текста резко возросли. C помощью компьютера можно изменить текст не, перепечатывая его снова, создать или изменить изображение и т.д. Раньше для этого требовалось определенное оборудование, навыки. В сегодняшнее время для всего это требуется компьютер и знание соответствующих программ.

Развитие информационных технологий в современном мире происходит очень стремительно. Разработчики программного обеспечения постоянно вносят все новые изменения и дополнения. С развитием информационных технологий возросли возможности и мультимедиа технологий. Способы обработки, хранения, передача данных изменились. Передача данных по современным цифровым линиям происходит быстрее. Хранить больший объем данных в цифровом виде можно на небольшом жестком диске. Все эти преобразования изменили отношение современного общества к информации и информационным технологиям. Но особенно широкое применение они нашли в области образования. Компьютер становиться средством получения информации через Интернет. Это огромная база знаний, в которой имеется ответ практически на любой интересующий вас вопрос. Не всегда эти знания структурированы, отобраны и достоверны. Это главный недостаток всемирной паутины. Современные поисковые системы облегчают поиск нужной информации в WWW.

С помощью сети Интернет реализуется возможность дистанционного образования. Оно существовало и раньше, но было похоже больше на самостоятельное обучение и сдачу экзаменов. С появлением современных телекоммуникационных технологий дистанционное обучение стало более «живым». У студентов есть возможность практически в любое время связаться с преподавателем через Интернет и узнать интересующий его вопрос.

Также современные мультимедиа технологии позволяют обогатить процесс обучения за счет наглядности. Возможность демонстрировать изображения, видео ряды с сопровождением звука делают процесс обучения более интересным и показательным. Ученикам интереснее изучать предмет когда они видят объект, чем штудировать сухую литературу. Процент внимания к предмету возрастает. Сам же предмет становиться более понятным и интересным. Как показали исследования при сопровождении теста изображениями или видеорядами процент запоминания материала значительно выше.

Мультимедиа - это взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения с использованием современных технических и программных средств. Они объединяют текст, звук, графику, фото, видео в одном цифровом представлении.

Возможность развития мультимедиа технологий упростилась с появлением цифровых носителей таких как СD и DVD диски. На CD дисках можно встретить разного рода энциклопедии, справочники. Они содержат огромное количество полезной информации, а умещаются в ящике стола. Появилась возможность проведения CD-курсов в учебных заведениях. Если раньше требовалось хранить кипу разных бумаг, то сейчас все может уместиться на диске. Так же возросло значение видео конференций, с помощью которых можно общаться с людьми, которые очень далеко. Они все больше применяются в образовательных учреждениях для обмена опытом, правительстве, да еще во многих сферах жизни деятельности человека. Для примера, можно оперативно управлять компанией или людьми, находясь не только в другом городе или стране, но и на другом континенте. Все это происходит все через туже сеть Интернет. Возможность живого общения делает эту часть мультимедиа технологий очень перспективной. Думаю, со мной многие согласятся, что с собеседником приятнее разговаривать, когда видишь человека, его реакцию, жесты. Видео конференции в ближайшем будущем если не заменят почту, то уж создадут ей серьезную конкуренции.

Мультимедиа технологии дают огромные, почти неограниченные возможности в работе с информацией. Они ускоряют и облегчают процесс обработки, передачи, хранения данных. Процесс образования стал намного более показательным, интересным, эффективным. Но не один компьютер или машина не смогла еще заменить человека. Роль преподавателя учебном процессе ни сколько не уменьшился. Представить обучение без учителя невозможно и компьютер не может взять на себя эту роль.

Информационные технологии развиваются очень быстро и занимают многие отрасли нашей жизни. Они могут принести и пользу, и вред. К числу позитивных факторов воздействия мультимедиа технологий на образовательный процесс относятся лучшее и более глубокое понимание изучаемого материала, мотивация обучаемого на контакт с новой областью знаний, значительное сокращение времени обучения, лучшее запоминание материала (полученные знания остаются в памяти на более долгий срок и позднее легче восстанавливаются для применения на практике после краткого повторения).

Воронежский государственный технический университет

УДК 004.8

Д.И. Цуканов, И.С.Малышева

ДИСТАНЦИОННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ КАК СПОСОБ ПРЕУСПЕТЬ

На сегодняшний день одной из главнейших задач по развитию экономической и духовной жизни общества является образование. Развитие современных технологий в обществе затронуло и процесс образования в мире, создав тем самым систему дистанционного образования (далее ДО).

Что же представляет собой современное дистанционное образование? Под дистанционным образованием в настоящее время понимается комплекс образовательных услуг, предоставляемых широким слоям населения в стране и за рубежом с помощью специализированной информационно-образовательной среды на любом расстоянии от образовательных учреждений. Информационно-образовательная среда ДО представляет собой системноорганизованную совокупность средств передачи данных, информационных ресурсов, протоколов взаимодействия, аппаратно-программного и организационно-методического обеспечения, ориентированную на удовлетворение образовательных потребностей пользователей.

Преимущества данной системы обучения очевидны, это:

• гибкость (возможность обучатся в любое свободное время),

• модульность (учебные программы формируются по желанию учащихся, что позволяет создать наиболее эффективный и информативный курс).

Важнейшая особенность педагогической технологии ДО - наличие специализированной информационно-образовательной среды, созданной с помощью современных информационных технологий, включая телекоммуникацию.

Все вышесказанное говорит о высокой эффективности и доступности ДО, что даёт возможность людям максимально быстро и качественно получить необходимое образования и повысить свою специализацию. Подобная концепция становится особенно актуальна в современный век новых технологи, век когда человек может работать и учится не выходя из дома.

Дистанционное образование создает новый подход к подготовке профессионального населения, позволяя любому желающему в максимально короткие сроки и удобное для него время освоить практически любую отрасль гуманитарных или точных наук. Так как процесс образования возможен на любом расстоянии от учебного заведении становится возможным обучение людей в тех местах, где ранние это было невозможно, что тем самым повышает уровень образованного населения.

Дистанционное обучение - это новая ступень заочного обучения, на которой обеспечивается применение информационных технологий, основанных на использовании персональных компьютеров, видео- и аудио техники, космической и оптоволоконной техники, что позволяет максимально совершенствовать и развивать профессиональную деятельность.

Воронежский государственный технический университет

УДК 004.8

Е.Н. Кордюкова, Р.С. Чернецкий

ПОДГОТОВКА МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ СРЕДСТВАМИ MICROSOFT POWERPOINT

Какими бы красочными, интерактивными свойствами не обладали готовые мультимедиа-продукты, они далеко не всегда удовлетворяют и соответствуют специфическим образовательным целям преподавателей. Современному педагогу необходим инструмент разработки и сбора из отдельных мультимедиа единого законченного мультимедиа-приложения. Одной из перспективных моделей обучения с образовательным мультимедиа является использование инструментальных программ и аппаратных средств для разработки собственных мультимедиа-приложений.

В качестве основного средства для подготовки собственных мультимедиа материалов (видеоуроков) рекомендуется популярная программа для подготовки презентаций Microsoft PowerPoint. Это приложение Microsoft Office позволяет самостоятельно подготовить мультимедийное пособие к занятию по любому предмету с минимальными временными затратами. При этом от преподавателя не требуется глубокой компьютерной подготовки, т. к. основные возможности приложения легко освоить всего за несколько часов самостоятельной работы за компьютером. Программа Microsoft PowerPoint позволяет создать систему мультимедийных презентации с использованием текста, графических объектов, анимации, аудио и видеоматериалов, при показе презентации можно эффективно управлять процессом презентации.

Программа Microsoft Producer – надстройка над Microsoft PowerPoint позволяет создавать мультимедийные презентации с синхронизированными слайдами, изображениями, аудио и видео материалов с демонстрацией через Интернет.

Для подготовки изображений преподаватель может использовать графические редакторы Adobe Photoshop и CorelDraw; для подготовки анимационных изображений - Macromedia Flash. Подготовку текстового материала целесообразно проводить в текстовом редакторе Microsoft Word.

Даже при отсутствии специальных учебных программных средств, преподаватель получает возможность оснастить свое занятие в компьютерном классе самостоятельно подготовленными мультимедийными учебно-методическими пособиями.

Воронежский государственный технический университет

УДК 004.8

Е.Н. Кордюкова, И.С. Малышева, А.А. Пак

НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В ОБУЧЕНИИ СПЕЦИАЛИСТОВ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИА

В условиях постиндустриального информационного общества, в котором постоянно меняются требования к содержанию деятельности специалиста любого профиля, профессиональное образование должно идти в ногу со временем и модифицироваться в соответствии с общественным заказом. В России десятилетиями складывалась система подготовки кадров, когда обучаемый, рассматриваясь как объект педагогического воздействия, пассивно получает готовые знания, сообщаемые преподавателем. В результате этого учащийся механически усваивает огромное количество самых разнообразных сведений, это не соответствует уровню его психофизиологических возможностей, приводит к значительным физическим перегрузкам и психологической напряженности.

Высокая скорость изменения информации в нынешнем мире и, как следствие, трансформация научных представлений, приводят к быстрому устареванию приобретенных в учебном заведении фактографических сведений, потере ими своей актуальности. Выпускники высших учебных заведений, обладая большим объемом фундаментальных знаний, не могут их свободно интерпретировать и применять на практике.

Для достижения оптимального функционирования современного производства необходима мобильная и дифференцированная система обучения, в которой помимо высокого уровня компетентности специалистов требуется развитие таких качеств, как умение творчески мыслить, самостоятельно и непрерывно повышать уровень своих знаний, вырабатывать критерии отбора наиболее результативных из них, учитывая специфику информационных потоков в рассматриваемой области деятельности, и использовать их при решении возникающих задач.

Качественно нового уровня в ознакомлении студентов с неизвестной для них информацией, формировании первичных представлений и понятий позволяют достичь средства новых информационных технологий (НИТ), с которыми «сегодня связываются реальные возможности коренного изменения технологии получения нового знания посредством более эффективной организации познавательной деятельности обучаемых в ходе учебного процесса», - подчеркивает академик В.Г. Кинелев.

Происходящие изменения требуют переосмысления имеющихся и поиска иных организационных форм и методов обучения на основе использования средств НИТ, которые не могут в полной мере раскрыть свой обучающий потенциал в традиционной образовательной системе, нацеленной на линейную модель передачи нового знания. В связи с чем информационные технологии перенацеливаются на нелинейную структуризацию информации.

Одним из средств НИТ, реализующих нелинейную трансляционную модель, является технология мультимедиа, получающая все большее распространение в России. Отличительные особенности средств, реализующих эту технологию: интеграция нескольких видов информации в одном программном продукте, интерактивность, свобода интерпретации предопределяют необходимость использования технологии мультимедиа в областях человеческой деятельности, связанных с целевым воздействием на аудиторию, а следовательно - в образовании и профессиональной подготовке.

О все возрастающем интересе к возможностям мультимедийных программных средств в обучении говорит и появление диссертационных исследований по проблемам применения мультимедиа технологии в учебном процессе различных учебных заведений.

Возможность повышения качества знаний в процессе первичного их усвоения обучаемыми на основе применения технологии мультимедиа в условиях высшего учебного заведения требует специального изучения. Нужно разработать оптимальные педагогические условия применения технологии мультимедиа в процессе первичного усвоения знаний и создать дидактическую модель организации познавательной деятельности студентов с использованием средств, реализующих технологию мультимедиа.

За счет выявленных оптимальных возможностей средств мультимедиа технологии, а также технологической, психолого-педагогической и методической готовности преподавателей к использованию мультимедийных программ в образовательном процессе, устойчиво повышается качество обучения студентов.

Воронежский государственный технический университет

УДК 004.8

С.В. Толоконникова, Е.Д. Федорков

Требования, предъявляемые к компьютерному программному средству контроля знаний

К компьютерному программному средству контроля знаний предъявляется ряд следующих требований:

1. Переход от задания истинности предлагаемых вариантов ответов в категориях дихотомических шкал (“правильно - неправильно”) к более общей и универсальной схеме оценивания ответов функциями предпочтения, определяемыми в категориях нечеткой логики. Такой переход не противоречит традиционному подход, поскольку в соответствии с современными представлениями двоичная логика может считаться частным случаем нечеткой логики;

2. Переход от индивидуальной организации теста к коллегиальной экспертной подготовке всех его этапов, что увеличит доверие конечных пользователей к компьютерной системе контроля знаний и повысит валидность результатов тестирования;

3. Количественное определение сложности и важности каждого тестового задания по пропорциональной цифровой шкале, что даст возможность повысить объективность оценивания демонстрируемых знаний.

4. Разбиение множества тестовых заданий на тематические подмножества, элементы которых семантически коррелируют друг с другом, с обязательным ранжированием как тестовых заданий внутри каждого подмножества, так и выделенных подмножеств между собой. Реализация этого принципа создаст объективную основу для формализации ряда применяемых в настоящее время “ручных” методик контроля знаний, таких, например, как оценивание широты или глубины знаний и т.п.;

5. Переход от характерного для современных компьютерных средств использования программно реализованных алгоритмов прямого тестирования, при котором выбор очередного задания практически не зависит от ответов тестируемого на предыдущие вопросы, к модульному конструированию при подготовке теста;

6. Переход к построению алгоритмов адаптивного тестирования, обусловливающих выбор очередного i-го задания ответами обучаемого на предыдущих (i — 1)-м, (i — 2)-м, ..., и т.д. шагах теста. Реализация этого принципа позволит формализовать широко применяемые в педагогической практике методики дополнительных, наводящих и уточняющих вопросов;

7. Построение, унифицированное описание и однотипная реализация в рамках одной и той же компьютерной системы контроля знаний набора алгоритмов тестирования, реализующих различные методики контроля и предоставление организатору тестирования возможности выбирать в конкретной ситуации те из них, применение которых либо предписывается нормативными документами, либо определяется его собственными предпочтениями;

8. Создание инструментария для построения, настройки и модификации различных шкал итогового оценивания знаний, включая как возможность изменения количества и ширины оценочных интервалов, так и определение и варьирование зон неопределенности оценок. Это даст возможность организовать параметрический анализ валидности промежуточных и итоговых результатов тестирования;

9. Автоматизация на основе возможностей компьютерной техники наиболее трудоемкого этапа подготовительной стадии тестирования, связанного с формированием множества тестовых заданий и вариантов ответов на них. Базис этой процедуры могут составить, в частности, формализованная модель знаний по изучаемой дисциплине, представленная в виде структурированной семантической сети и известные из инженерии знаний фрейм-технологии.

10. Использование при разработке тестовых материалов, компьютерных средств контроля знаний и при их практическом применении самых современных и наиболее эффективных аппаратных и программных компьютерных средств. Построение гетерогенных компьютерных средств, доступных к использованию в большинстве учебных заведений и центров тестирования;

11. Предусмотрение во всех вновь разрабатываемых программных средствах компьютеризированного тестирования возможности использования современных информационных средств компьютерных телекоммуникаций;

12. Включение в компьютерные системы контроля уровня подготовленности студентов, школьников и, особенно, абитуриентов модулей, предотвращающих или минимизирующих фальсификацию результатов педагогического контроля.