Эффективность информационных технологий обучения в ФПС

На современном этапе информационные технологии обучения (ИТО) достаточно хорошо известны - это и активизация когнитивной деятельности учащихся, индивидуализация характера обучения, уменьшение нагрузки на преподавателя за счет уменьшения рутинных процедур контроля и консультирования и т.п. Оценивая их в целом, обычно говорят о повышении качества и интенсивности учебного процесса, причем нередко отмечают, что высокий дидактический потенциал компьютеров может быть реализован только при использовании ИТО, использование которых должно быть оправдано психолого-педагогическими целями. 

На протяжении нескольких лет в Учебном центре Федеральной противопожарной службы МСЧ России по Нижегородской области (УЦ ФПС МЧС НН) проводились педагогические исследования эффективности информационных технологий обучения. Объектом исследований являлась технология использования гипертекстовых документов при подготовке специалистов по пожарной безопасности. В состав разработанных нами учебных комплексов входят: учебные пособия для первоначального знакомства с теоретическим материалом по противопожарной тематике; автоматизированные учебные разработки - электронные учебники(ЭУ); тестовый материал для промежуточного и итогового контроля знаний; использование интеллектуальных поисковых тренажеров для формирования практических умений, развития профессиональных навыков; пакеты программ для автоматизации расчетов, проектирования, других видов учебной и профессионально-ориентированной деятельности.   «Для того, чтобы успешно применять НИТ в методической работе (как учебно-методической, так и научно-методической направленности) преподаватель должен быть хорошо осведомлен о различных видах НИТ и уметь практически применять некоторые из них, уметь организовывать учебно-познавательную деятельность студентов». В описанных ниже исследованиях оценивалась эффективность различных сценариев учебной работы с ЭУ и тренажерами.

Для педагогических экспериментов был выбран учебный материал раздела "Огневые работы" дисциплины "Пожарная профилактика". В учебном пособии его изложение занимает 78 страниц, причем 40% от объема составляют примеры, сопровождаемые графическими иллюстрациями и таблицами. В эксперименте участвовали пять примерно равноценных по успеваемости групп слушателей по 15-20 человек в каждой. Начальный этап изучения учебного материала слушатели всех групп проводили одинаково: знакомились с текстом соответствующего раздела учебного пособия путем самостоятельного его однократного прочитывания. После этого каждая группа продолжала изучение учебного материала на аудиторном занятии по своему, отличному от других групп, сценарию учебной работы. Далее было проведено тестирование усвоенных знаний на уровне знакомства и на уровне умений решать типовые и нетиповые задачи. Для двух групп тестирование было повторено через 1 месяц.

Уровень обученности (УО) представляет среднее арифметическое суммы контрольных баллов по каждой группе, базовый уровень взят по первой группе.

Первая группа. Ее результат принят за базовый. Для освоения учебного материала использовался метод когнитивной деятельности - чтение учебного текста пособия (УО=1).
Вторая группа. Работала с ЭУ в режиме "Просмотр темы", позволяющем прочитывать учебный текст, просматривать иллюстрации на экране компьютера. По своей сути этот режим работы с ЭУ не отличается от изучения бумажного пособия, но за счет более концентрированного и наглядного представления учебного материала, удобной формы работы с ним (гипертекст, графика, анимация) является более эффективным (УО=1,2).

Третья группа. Работала с ЭУ в режиме "Контроль по теме". При этом слушатель за один сеанс контроля получает случайную выборку заданного количества контрольных вопросов и задач из всей совокупности упражнений (в данном ЭУ - 10 из 80). В течение работы слушатели выполнили по 5-7 сеансов контроля, и вынуждены были мысленно концентрироваться на рассматриваемых понятиях, вспоминать и осмысливать прочитанный ранее учебный материал. Слушатели этой группы в ходе анализа ответов заглядывали в учебное пособие, актуализируя теоретический материал. Активная когнитивная деятельность позволила третьей группе показать и более высокие результаты на итоговом контроле, чем первые две группы, как на уровне знакомства с теорией, так и на уровне решения задач(УО=1,25).

Четвертая группа. Работала с ЭУ в режиме "Тренаж по теории". В ходе тренажа по теории учащемуся предъявляются задачи тренировочных упражнений, последовательность и тип которых соответствуют логике усвоения учебного материала и рекомендациям психологических концепций обучения. Роль комментариев выполняют гиперсвязи с учебной информацией из режима просмотра теории. Таким образом, учащийся вовлекается в активную когнитивную деятельность по осмыслению и закреплению учебного материала. Естественно, поэтому, что и результаты контрольного тестирования работавшей в этом режиме группы слушателей оказались выше, чем в трех предыдущих группах(УО=1,3).

Пятая группа. Каждый учащийся этой группы сам выбирал сценарии учебной работы, мог менять их, переходя от одного сценария к другому. Наблюдения за слушателями показали, что каждый из них работал действительно по-своему. Более индивидуальный характер когнитивной деятельности дал и чуть более высокий результат по сравнению с четвертой группой при тестировании знаний на уровне знакомства. Можно предположить, и педагогическая практика подтверждает это, что индивидуализация обучения более эффективна именно при высоких уровнях учебной деятельности(УО=1,4).

Контроль. Для первой и четвертой групп проводилось контрольное тестирование остаточных знаний через 30 дней после обучения. Забывание, безусловно, существует. (УО1=0,6, УО4=1.1).

Заключение

Главные итоги проведенных педагогических исследований можно сформулировать в следующих выводах:

1)    качество подготовки при использовании ИТО по сравнению с различными традиционными методами может возрастать на 20-30%, причем прочность знаний также увеличивается (в эксперименте на 10-20%);

2)    формы представления учебной информации, использующих гипертекст и элементы мультимедиа, по сравнению с соответствующими бумажными аналогами имеют явное преимущество в качестве подготовки (порядка 15-20%) лишь на уровне знакомства с учебным материалом. На уровне же применения знаний в типовых и нетиповых ситуациях учебный эффект этих новых форм представления учебной информации хотя и имеется, но незначителен (порядка 5%);

3)    наибольший эффект (до 40%) обучение с помощью компьютера дает тогда, когда учащийся вовлекается в активную когнитивную деятельность по осмыслению и закреплению учебного материала, применению знаний в типовых и нетиповых ситуациях;

Эта примерная количественная оценка эффективности использования ИТО в профессиональной подготовке, где проявился эффект применения компьютеров, а формирование знаний, практических умений, накопление профессионального и когнитивного опыта, развитие интеллекта ведется у взрослых учащихся.