Классификация по способу программной реализации
По способу программной реализации программно-аппаратные комплексы можно разделить на три класса:
• созданные с помощью прямого программирования на языке высокого уровня;
• созданные с использованием средств объектного программирования;
• созданные с помощью инструментальных авторских систем (ИАС).
Это деление также не является достаточно строгим, так как большинство авторских оболочек имеет выход в среду прямого программирования.
Это объясняется тем, что универсальные, а тем более специализированные инструментальные оболочки, обычно не реализуют многие функции, необходимые для создания образовательных программно-аппаратных комплексов по типу процедурной реализации дидактической составляющей. Например, они не имеют средств для математического моделирования объектов.
Классификация по целевому назначению
По принципам организации процесса обучения инструментальные авторские системы (ИАС) разделяются на интеллектуальные и традиционные.
Интеллектуальные ИАС опираются на последние достижения в области искусственного интеллекта и являются, безусловно, передовыми для разработки прикладных компьютерных учебных программ (КУП), нацеленных на проблемно-ориентированный подход к обучению.
Традиционные ИАС в зависимости от наличия в них тех или иных функциональных возможностей целесообразно разделять на универсальные и специализированные.
Педагогическое проектирование и педагогические технологии 241
Универсальные ИАС должны обеспечивать следующие функциональные возможности:
• ввод н анализ ответов;
• формирование логической структуры КУП;
• поддержку и формирование текстового и графического материала;
• обеспечение динамики изображений;
• математическое моделирование с визуализацией результатов;
• организацию гипертекстовых структур;
• сбор и обработку статистической информации;
• формирование рейтинговой оценки уровня знаний;
• возможность работы в локальной вычислительной сети;
• функционирование КУП в автономном режиме.
В настоящее время существуют десятки как зарубежных, так и отечественных универсальных ИАС.
В последние годы в связи с развитием технических возможностей для создания программно-аппаратных комплексов на основе технологий мультимедиа к функциональным возможностям универсальных ИАС добавились еще две: звуковое сопровождение и поддержка видеоизображения.
Специализированные ИАС компьютерных учебных программ в зависимости от их целевого назначения целесообразно разделять на следующие типы:
• гипертекстовое и гипермедиа ИАС;
• моделирующие ИАС;
• ИАС для контроля знаний и педагогического тестирования;
• ИАС для организации лекционного сопровождения.
1) Гипертекстовые и гипермедиа ИАС характеризуются следующими возможностями:
• работа с такими фрагментами, как текст, графика, звук и видео;
• наличие различных способов поиска информации (по ключевым словам и "горячим точкам" экрана, по функциональным кнопкам, по темам в многооконном режиме, по графическим картам узлов и связей);
• многооконный режим работы;
• различные способы навигации (наличие стандартных маршрутов и возможность фильтрации материала);
• наличие механизма "закладок";
• внесение и сохранение комментариев;
• построение новых гипертекстовых структур с множественной интерпретацией материала (сбор и сохранение рефератов и конспектов);
• организация взаимодействия с внешней средой (подключение моделирующих программ и т.д.).
2) Моделирующие ИАС используются для разработки программ моделирования процессов и объектов различной физической природы, а также создания различных компьютерных тренажеров (КТ), в том числе в реальном масштабе времени, и должны обеспечивать следующие функциональные возможности:
• моделирование процессов, описанных алгоритмически, а также системами математических уравнений и неравенств;
• обеспечение различных сценариев моделирования (кроме жестких, т.е. сценариев с возможностью управления действиями учащегося и самой моделью);
• поддержку интерактивного режима разработки модели с коррекцией действий разработчика;
• применение различных процедур (рекурсивных, итерационных и т.д.);
• наличие библиотеки готовых форм индикаторов и датчиков;
• обеспечение работы в реальном масштабе времени;
• возможность подключения к реальным аппаратным средствам;
• наличие достаточного количества переменных и спецфункций.
3) Поскольку конечной целью контроля и тестирования является определение и научное измерение степени усвоения учебного материала и овладения необходимыми знаниями, умениями и навыками, специализированные АИС должны поддерживать следующие функциональные возможности:
• широкий набор способов предъявления заданий (случайный выбор, генерация заданий по шаблонам и т.д.);
• полный набор способов анализа и ввода ответов;
• гибкость в способах выставления оценки уровня учебных достижений обучающегося;
• сбор и обработку индивидуальной и групповой статистической информации о результатах контроля;
• возможность работы в локальной вычислительной сети