ВВЕДЕНИЕ 3
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ
ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ 6
1.1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ПРОГРАММИРОВАННОГО
ОБУЧЕНИЯ 6
1.2 ОБЗОР АНАЛОГОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ОБУЧЕНИЕМ И
ВЫБОР ПРОТОТИПНОГО РЕШЕНИЯ 15
1.3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОННЫМ УЧЕБНОМЕТОДИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСАМ 22
1.4 АНАЛИЗ КОНКУРЕНТНОЙ СРЕДЫ УЧЕБНЫХ КОЛЛЕКТИВОВ В
УСЛОВИЯХ НОВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 26
1.5 РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 31
2 АНАЛИЗ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ 32
2.1 АРХИТЕКТУРА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ 32
2.2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАННОГО
ОБУЧЕНИЯ В КОНТЕКСТЕ «AS-IS» 44
2.3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОГО РЕШЕНИЯ В КОНТЕКСТЕ
«TO-BE» 49
2.4 РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2 65
3 ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ 67
3.1 ПЛАНИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА 67
3.2 РАЗРАБОТКА ОБУЧАЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ 76
3.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕОБРАЗУЮЩЕГО ЭКСПЕРИМЕНТА 83
3.4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРЕДЛАГАЕМОГО РЕШЕНИЯ 85
3.5 РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 95
На сегодняшний день мы все чаще замечаем значительные изменения как в бизнесе, так и в обществе: многие люди, предприятия и организации, следуя техническому прогрессу, переходят на автоматический (автоматизированный) способ организации дела и взаимоотношений с партнёрами. Создание «более совершенных» процессов стоит на первом месте и получило специальное название «слияние бизнес-процессов»: преобразование бизнеса через
объединение ранее существовавших автономных процессов на основе интенсивного использования возможностей информационных технологий [29].
Освоение новых научно-технических и социально-экономических технологий и их применение в процессе получения новых знаний становятся отличительными тенденциями развития современного общества. Главенство этих общественных процессов обусловлено тем, что практически каждый вид деятельности в той или иной степени включает в себя процессы сбора, обработки и хранения информации, ее анализа, а также поиска оптимального решения проблемной ситуации [26].
Современная образовательная среда не является исключением. Образовательный процесс стремительно погружается в огромный поток информации, который с каждым днем непрерывно обновляется. Меняется и социальный заказ по отношению к результату обучения: обществу необходим человек, который в условиях неопределённости способен самостоятельно организовать собственную деятельность, применить творческие и управленческие способности в процессе её реализации [28].
В сложившихся условиях традиционные образовательные системы теряют свою актуальность. Именно поэтому многие образовательные учреждения на всех ступенях получения знаний уделяют особое внимание к освоению новой образовательной парадигмы в контексте технологического подхода. В основе этого подхода лежит использование новых педагогических технологий с поддержкой информационно-коммуникационных технологий. При этом сегодня, как показывает практика, наблюдается разобщённость этих двух составляющих, причинами которой считают недостаточность материальной базы образовательных учреждений и неспособность учителей методически организовать функционирование электронного образовательного контента [48].
Исходя из актуальности вопроса реализации новых образовательных технологий, целью магистерской диссертации было выбрано создание системы программированного обучения как одной из технологий, применяемых в учебном процессе.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнение ряда следующих задач:
• провести литературно-аналитический обзор по направлению поиска «компьютерная реализация программированного обучения»;
• смоделировать деятельность образовательного учреждения с учетом реализации технологии программированного обучения: проанализировать недостатки существующего процесса и сформировать вновь предлагаемое решение;
• провести разработку системы на основании плана проекта;
• оценить эффективность вновь предлагаемого решения.
Объект исследования - процесс обучения в средней общеобразовательной организации, предмет исследования - электронный учебно-методический комплекс, реализующий принципы программированного обучения.
Реализация обозначенных задач представляется возможной благодаря использованию комплексу методов исследования, включающих теоретические (поиск, анализ, синтез, моделирование), эмпирические (сравнение, эксперимент) и математические.
Степень теоретической проработанности заключается в использовании научных трудов следующих авторов: Скиннер Б., Кроудер Н., Хоув Н, Штраус В., Торндайк Э., Беспалько В. П., Пидкасистый П.И.
Научная новизна проводимой работы заключена в получении пакета полуформализованных и математической моделей деятельности объекта исследования с применением автоматизированной системы
программированного обучения.
Материалы диссертационной работы были отражены на следующих конференциях и в научных публикациях:
• «Программированное обучение в информационно-образовательной среде школы: актуальность и проблемы» (Пырин А. В., «Научно-практический электронный журнал Аллея Науки» №6(22) 2018 г.);
• «Моделирование и разработка системы программированного обучения» (XIII Международная конференция «Российские регионы в фокусе перемен», Екатеринбург, 15-17 ноября 2018 г.);
• «Выбор алгоритма программированного обучения в рамках проблемы клипового мышления современных школьников» (Пырин А. В., «Научнопрактический электронный журнал Аллея Науки» № 1(28) 2019 г.);
• «Анализ конкурентной среды новых образовательных технологий, применяемых в системе общего образования» (конференция «Весенние дни науки ВШЭМ, 17-19 апреля 2019 г.).
Результаты исследования, представленные в диссертационной работе, были применены в учебном процессе средней общеобразовательной школе на уроках физики. Обучающие программы доказали свою эффективность: в результате их применения отмечено повышение показателя качества знаний учащихся.
Работа состоит их введения, 3 глав, заключения, списка использованных источников и содержит 101 страницу, 43 рисунка, 18 таблиц и 5 формул.
В ходе исследования были проведены следующие работы: литературно- аналитический обзор по направлению поиска «компьютерная реализация программированного обучения», описание архитектуры образовательной организации с моделью деятельности в контексте «as-is», моделирование вновь предлагаемого решения в контексте «to-be», планирование и разработка проекта, составление обучающих программ, их организация в системе управления обучением, применение в образовательном процессе, оценка экономической эффективности разработки нового технического решения.
Во время выполнения первой главы диссертации были изучены положения теории программированного обучения: законы обучения, перечень принципов, основные понятия, виды алгоритмов и их сравнительная характеристика. Кроме того, было выделено 5 аналогов наиболее популярных систем управления обучением, из которых выбран один для организации системы программированного обучения. Также рассмотрены требования к электронным учебно-методическим комплексам. Проведен анализ конкурентных стратегий учебных коллективов в рамках реализации новых педагогических технологий. Используя результаты проведенного анализа, выбран учебный коллектив, интересы которого соответствуют задаче реализации технологии программированного обучения.
Во второй главе диссертации представлены следующие результаты: построена архитектура образовательной организации, проведено моделирование текущей деятельности по реализации технологии программированного обучения, проанализированы основные преимущества и недостатки существующей реализации. Для решения обнаруженных недостатков предложена новая модель деятельности вновь предлагаемого решения - система программированного обучения на основе системы управления обучением MoodleCloud.
Общим результатом моделирования системы программированного обучения стал пакет моделей:
• общая концептуальная;
• базово-уровневая концептуальная;
• модификационная концептуальная;
• иерархические;
• структурная;
• структурно-функциональная;
• алгоритмическая;
• математическая.
В третьей главе магистерской диссертации представлен план проекта разработки системы программированного обучения, показан пример обучающей программы, представлены и проанализированы результаты преобразующего эксперимента: в 86% случаев удалось улучшить показатели качества знаний пройденной темы. В завершении работы проведена экономическая оценка эффективности системы программированного обучения методом дисконтирования прогнозируемых денежных потоков и сравнения доходов по проекту с размером инвестиций. Согласно результатам оценки, разработка системы программированного обучения оказалась экономически выгодной (КРУ положительный к 12 месяцу эксплуатации, 1КК=18,87%) и перспективной для применения в образовательной деятельности.
Система программированного обучения поможет как учителям, так и обучающимся проводить школьные учебные занятия в новом формате путем выстраивания набора определенных подкреплений верных действий и получить альтернативный способ приобретения и закрепления знаний.
Предложенное решение можно применить в любой практической деятельности, подходящей под реализацию принципов программированного обучения.
1. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119-2000 Информационная технология (ИТ). Пакеты программ. Требования к качеству и тестирование.
2. ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85) Единая система программной документации (ЕСПД). Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения.
3. ГОСТ Р 53620-2009 Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Электронные образовательные ресурсы. Общие положения.
4. ГОСТ Р 53625-2009 (ИСО/МЭК 19796-1:2005) Информационная технология (ИТ). Обучение, образование и подготовка. Менеджмент качества, обеспечение качества и метрики. Часть 1. Общий подход.
5. ГОСТ Р 55751-2013 Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Электронные учебно-методические комплексы. Требования и характеристики.
6. ГОСТ Р ИСО 9241-3-2003 Эргономические требования при выполнении офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов (ВДТ). Часть 3. Требования к визуальному отображению информации.
7. ГОСТ Р ИСО 9241-8-2007 Эргономические требования при выполнении офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов (ВДТ). Часть 8. Требования к отображаемым цветам.
8. Налоговый кодекс Российской Федерации. Ч.2 [Электронный ресурс]:
федер. закон от 05.08.2000 № 117-ФЗ (ред. от 29.05.2019)
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_28165/9a27ebb827bedf71dea16 049203f6645100acf44/ (дата обращения: 29.05.2019).
9. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 декабря 2010 г. № 1897).
10. Азимов Э. Г. Новый словарь методических терминов и понятий (теория и практика обучения языкам) [Текст] / Э. Г. Азимов, А. Н. Щукин. - М.: Издательство ИКАР, 2009. - 448 с.
11. Берг Д. Б., Лапшина С. Н. Системный анализ конкурентных стратегий [Текст]: учебное пособие / Д. Б. Берг, С. Н. Лапшина. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. - 56 с.
12. Берцун В. Н. Математическое моделирование на графах. Часть 1. [Текст]: учебное пособие / В. Н. Берцун. - Томск: Изд-во НТЛ, 2006. - 88 с.
13. Беспалько В. П. Программированное обучение. Дидактические основы [Текст] / В. П. Беспалько. - М.: Изд-во «Высшая школа», 1970.
14. Бескровный И. М. Системный анализ и информационные технологии в организациях [Текст]: учебное пособие / И. М. Бескровный. - М.: РУДН, 2012. - 392 с.
15. Билан И. Облачные сервисы для библиотек и образования / И. Билан // Университетская книга. - 2011. - №12. - С.56-59...