Проблема компьютеризации стала одной из наиболее важных проблем образования. Необходимость компьютеризации обусловлена прежде всего требованиями интенсификации развития народного хозяйства и ускорения научно-технического прогресса во всех сферах нашего общества. При всех трудностях введения компьютеризации (недостаток вычислительной техники, ее низкая надежность, психологические барьеры, возникающие при приобщении к ЭВМ самих преподавателей, недостаточное программное обеспечение и др.) постепенно все-таки складывается концепция компьютерной технологии обучения.
Выделены три группы методов применения ЭВМ в обучении:
1. Методы развития у обучаемых навыков алгоритмизации решения задач и формирования на этой основе логического и системного мышления. Вычислительная техника при этом становится педагогическим средством, которое совершенствует процесс познания изучаемого объекта или явления. Компьютер становится рабочим инструментом, не требующим профессионального знания языков программирования и специализированных навыков работы на нем.
2. Методы, включающие обучение с помощью моделей, адекватно отражающих функционирование реальных объектов и сущность изучаемых явлений. Это игровые методы обучения.
3. Методы, связанные с обучением применению автоматизированных систем различного назначения: АСНИ, САПР, АСУТП и других.
Вузами накоплен достаточно большой опыт применения ЭВМ при выполнении вычислительных работ и моделировании, в курсовом и дипломном проектировании, в системах автоматизированного проектирования, управления научными исследованиями, технологическими процессами, информационным обеспечением.
Компьютеризация учебного процесса осуществляется на основе непрерывного использования вычислительной техники (начиная с первого курса), введения в учебные планы дисциплин, базирующихся на применении автоматизированных систем проектирования, баз и банков знаний. Она предусматривает формирование умений использовать библиотеки прикладных программ для решения расчетных и проектно-конструкторских задач.
Особое место в обучении занимают автоматизированные обучающие системы, осуществляющие различные виды взаимодействия студента с компьютером. Они зависят от технических возможностей имеющейся вычислительной техники, уровня математического обеспечения и дидактической мощности обучающих программ. Наибольшие перспективы при использовании ЭВМ открываются в области имитационного моделирования, которое создает условия для формирования способностей к продуктивному мышлению.
Компьютеризация создает много проблем психологического, дидактического и методического характера. Одна из самых острых заключается в том, что имеющиеся в настоящее время обучающие программы не задаются целью формировать те качества личности, которые обеспечивают подготовку специалистов с творческим потенциалом, способных видеть противоречия, самостоятельно ставить и решать проблемы. Эти программы составлены, как правило, без учета дидактических принципов, психологических и физиологических особенностей обучаемых.
Задача введения принципов и методов, активизирующих познавательную деятельность студентов, осложняется рядом обстоятельств:
в основе любого из развивающих проблемных методов лежит диалектическое противоречие, которое трудно формализовать, а следовательно, положить в базу обучающей программы;
не всякий, в том числе и учебный, материал поддается формализации; критерии и границы формализуемого материала пока не изучены;
решение проблемы для человека – всегда творческий, неалгоритмизируемый (или слабо алгоритмизируемый) процесс. Обучающие же программы требуют строгой алгоритмизации. Применяемые разветвленные программы позволяют снять эту трудность лишь частично, потому что проблемные задачи, особенно профессиональные, нередко не имеют однозначного решения. И хотя ветвление алгоритмов может быть значительным, программа все равно не предусмотрит самых оригинальных алгоритмов;
учебные курсы, которые не содержат в себе проблемы и не планируют возникновения проблемных ситуаций, не обеспечивают у студентов нужную для познания мотивацию.
Психолого-педагогические исследования и опыт применения ЭВМ в учебном процессе как в нашей стране, так и за рубежом заставляют со всей серьезностью подходить к оценке компьютеризации обучения. В частности, выражается тревога по поводу преувеличения педагогических возможностей вычислительной техники. Излишняя индивидуализация обучения, ориентация на чрезмерную алгоритмизацию мыслительной деятельности, передача компьютеру функций выбора оптимальных вариантов решений (особенности в экстремальных ситуациях), формирование у обучаемых малообоснованной уверенности в беспредельных возможностях ЭВМ, граничащих с отказом от самостоятельных усилий в достижении тех или иных целей – все это требует трезво и реалистично оценивать нежелательные последствия компьютеризации.
Техническую основу компьютеризации составляют в настоящее время выпускаемые серийно средства вычислительной техники различных классов: модели ЕС ЭВМ (ЕС 1036, 1045, 1046, 1061 и др.), модели СМ ЭВМ (СМ-1420, -1600, -1700 и др.), персональные микроЭВМ (СМ-1800, СМ-1810, ДВК-2, ДВК-3, ДВК-4, «Электроника-85», ЕС 1841 и др.). В состав периферийного оборудования ЭВМ всех классов входят дисплеи, накопители на магнитных носителях (лентах, дисках, дискетах), печатающие устройства. Комплексы могут быть оборудованы графопостроителями, мультиплексорами для передачи данных, абонентскими пунктами связи, интерфейсами с оборудованием различного назначения.
Для концентрации вычислительных ресурсов ЭВМ объединяют в сети. Это позволяет обеспечить доступ конечного пользователя к информационным массивам, организовать параллельную обработку данных, создать распределенные базы знаний.
Для профессионального применения разрабатываются автоматизированные рабочие места (АРМ) специалистов, оснащенные персональной ЭВМ, специализированным набором периферийного оборудования и информационной базой.
Наиболее дорогостоящий компонент процесса компьютеризации – программное обеспечение. Эффективное использование программ – исключительно важная задача, заставляющая координировать силы не только одного, но и группы вузов, а также максимально унифицировать и стандартизировать учебное инструментальное и прикладное обеспечение. Создаваемые программы нужно ориентировать на активизацию познавательной деятельности студентов.
Учебные программные модули должны отвечать следующим требованиям: быть мобильными, обеспечивать единый межмодульный интерфейс, быть открытыми для развития, обладать средствами удобного и «дружественного» диалога, предоставлять возможности использования современных средств ввода и отображения информации, содержать встроенную эксплуатационную документацию [17].
В связи с компьютеризацией несколько меняются роль и место преподавателя в обучении и воспитании. Необходимо определить оптимальное сочетание ЭВМ с другими средствами обучения, прежде всего с учебником; найти способы устранения возможной перегрузки и утомляемости обучаемых, работающих с дисплеем, а также поддержания необходимой эмоционально-психологической обстановки на занятиях, стимулирующие общение обучаемых друг с другом; рациональное сочетание индивидуальных и коллективных организационных форм учебной деятельности.