Теорія і практика створення комп’ютерних програм навчального призначення
Authors: Осадчий Вячеслав Володимирович , Осадча Катерина Петрівна 
Published: March 2022

Згідно з Національною доктриною, одними із пріоритетних напрямів державної політики щодо розвитку освіти є: запровадження освітніх інновацій, інформаційних технологій і створення індустрії сучасних засобів навчання і виховання, повне забезпечення ними навчальних закладів. Держава зацікавлена у якісній професійній підготовці спеціалістів, і тому має забезпечувати підготовку кваліфікованих кадрів, здатних до творчої праці, професійного розвитку, освоєння та впровадження наукоємних та інформаційних технологій, конкурентоспроможних на ринку праці [1, 2]. Використання комп’ютерних програм навчального призначення дозволяє вдосконалювати методичну систему підготовки спеціалістів як у вищих навчальних закладах. так і у системі професійно-технічної та середньої освіти. Впровадження комп’ютерних програм у навчальний процес доповнює засоби навчання, які традиційно використовуються у процесі викладання дисциплін.У Наказі Міністерства освіти і науки України «Про Правила використання комп’ютерних програм у навчальних закладах» (2005) комп’ютерна програма навчального призначення визначається як «засіб навчання, що зберігається на цифрових або аналогових носіях даних і відтворюється на електронному обладнанні» [2].Теоретичні і практичні засади розробки програмного забезпечення навчального призначення розглядалися такими науковцями, як Д. Д. Аветісян, Л. І. Білоусова, М. І. Жалдак, А.С. Муравка, Н. В. Олефіренко та ін.М. І. Жалдак зазначає, що в основу інформатизації навчального процесу слід покласти створення і широке впровадження в повсякденну педагогічну практику нових комп’ютерно-орієнтованих методичних систем навчання на принципах поступового і неантагоністичного, без руйнівних перебудов і реформ, вбудовування інформаційно-комунікаційних технологій у діючі дидактичні системи, гармонійного поєднання традиційних та комп’ютерно-орієнтованих технологій навчання, не заперечування і відкидання здобутків педагогічної науки минулого, а, навпаки, їх удосконалення і посилення, в тому числі і за рахунок використання досягнень у розвитку комп’ютерної техніки і засобів зв’язку [3, 8].Педагоги-науковці і спеціалісти з інформаційних технологій виділяють певний клас прикладних програм навчального призначення, включаючи їх до різновидів з різними назвами (навчальне електронне видання, педагогічне програмне забезпечення, електронні програми навчального призначення, комп’ютерні програми навчального призначення, комп’ютерно-орієнтовані методичні системи навчання тощо), проте смисл залишається однаковим: це програми, які використовують у сфері освіти у навчальному процесі.Навчальне електронне видання – електронне видання, яке містить систематизований матеріал з відповідної науково-практичної галузі знань. Має відрізнятися високим рівнем виконання і художнього оформлення, повнотою відомостей, якістю методичного інструментарію і технічного виконання, наочністю, логічністю і послідовністю подання матеріалу [5, 34].Педагогічний програмний засіб (ППЗ), тобто засіб, створений для безпосереднього використання у навчальному процесі, в епоху розвитку ринкової економіки Ю. О. Жук, О. М. Соколюк розглядають як товарний продукт, який повинен користуватися попитом серед споживачів (викладачів вищих навчальних закладів, учителів середніх шкіл) [7].Л. І. Білоусова та Н. В. Олефіренко визначають програмне забезпечення навчального призначення як програмні засоби, призначенням яких є підтримка самостійної навчальної, тренувальної, творчо-дослідницької діяльності користувача у певній предметній галузі, а також діяльності самоконтролю. Науковці виділяють такі види програмного забезпечення навчального призначення: електронні підручники, електронні енциклопедії та довідники, середовища підтримки предметної діяльності, комп’ютерні тренажери, системи комп’ютерного тестування [4, 26].М. І. Жалдак, В. В. Лапінський, М. І. Шут пропонують класифікацію педагогічних програмних засобів залежно від переважного виду навчальної діяльності учня при роботі з певним засобом навчання і виокремлюють: 1) демонстраційно-моделюючі програмні засоби; 2) ППЗ діяльнісного предметно-орієнтованого-середовища; 3) ППЗ, призначені для визначення рівня навчальних досягнень, які в свою чергу класифікують за способом організації роботи в мережі; ступенем «гнучкості», можливістю редагування предметного наповнення і критеріїв оцінювання; структурою і повнотою охоплення навчального курсу; способом введення команд і даних та можливою варіативністю формулювання відповіді; можливими способами формулювання та подання учневі навчальних задач; способом формулювання та подання учневі навчальних задач; способом введення даних – командних впливів користувача; 4) ППЗ довідниково-інформаційного призначення [6, 33].В. П. Вембер зазначає, що не існує єдиного підходу як до класифікації електронних засобів навчального призначення, так і до термінології у цій сфері. Взявши за основу класифікаційні цілі та завдання, які можуть бути вирішені за допомогою ЕЗНП, можна виділити наступні типи: ілюструючі, консультуючі, операційне середовище, тренажери, навчальний контроль [6, 33].Потреби сучасного суспільства у розробці програм різноманітного призначення зростають із часу появи перших електронно-обчислювальних машин. Особливими є запити вищого навчального закладу у створенні та впровадженні у навчальний процес навчальних електронних видань, найбільш сучасними й ефективними серед яких відтворюються на комп’ютері.На базі Інформаційно-комп’ютерного центру Мелітопольського державного педагогічного університету імені Богдана Хмельницького за останні кілька років розроблено і продовжують створюватися різні типи комп’ютерних програм навчального призначення: 1) електронні підручники та посібники; 2) програмні тренажери; 3) мультимедійні навчальні програми.Опишемо більш докладно кілька комп’ютерних навчальних програмних засобів. Електронний підручник «Основи Інтернет» призначений для студентів ІІ курсу факультету інформатики і математики денної форми навчання та студентів заочної форми навчання, які навчаються за освітньо-професійною програмою бакалавра галузі знань 0403 «Системні науки та кібернетика». Створення цього електронного підручника, як і інших, проходило у декілька етапів, а саме [8, 94-95]:Добір навчального матеріалу.Формування групи фахівців, відповідальних за створення електронного підручника.Планування структури та дизайну: в основу відображення інформації в електронному підручнику було покладено фреймову структуру web-документу.Вибір апаратних та програмних засобів розробки та реалізації електронного підручника: мова розмітки HTML та мова програмування JavaScript.Реалізація гіпертекстових посилань у тексті.Добір матеріалу для мультимедійного втілення: відбір графічного наповнення навчальних тем, створення відповідного відеоматеріалу.Розробка контрольних запитань.Тестування та доопрацювання електронного підручника: апробація у навчальному процесі, видалення або додавання необхідних текстових, графічних або відеоматеріалів тощо.Впровадження електронного підручника у систему інформаційного забезпечення навчального процесу освітнього закладу.Отримання свідоцтва про реєстрацію авторського права у Державному департаменті інтелектуальної власності.Електронний підручник з урахуванням специфіки навчальної дисциплін має розвинену структуру. Навчальний матеріал охоплює всі питання, необхідні для успішної роботи із різноманітними службами мережі Інтернет. Матеріал електронного підручника охоплює всі змістовні модулі, визначені анотацією для мінімальної кількості годин, передбачених стандартом. Електронний підручник містить лекції, практичні завдання, інформацію до самостійної роботи, відеоматеріали та приклади завдань до модульно-тестового контролю. Розгалужена структура електронного підручника дозволяє вивчати матеріал у зручній для студента послідовності. Відеоматеріали наглядно демонструють можливості роботи в мережі Інтернет і призначені для успішного оволодіння даним курсом.До змісту електронного підручника входить глосарій, який містить перелік термінів та понять, що використовуються у процесі засвоєння навчальної дисципліни. Останній розділ електронного підручника містить перелік джерел, якими студенти можуть додатково користуватися під час засвоєння курсу «Основи Інтернет».Програмні тренажери широко використовуються у практиці предметного навчання й у професійній підготовці. За допомогою них майбутні фахівці відпрацьовують свої уміння і навички діяти в різних ситуаціях. У навчанні програмні тренажери забезпечують: послідовне виведення на екран завдань заданої складності з вибраної теми; контроль за діями користувача з розв’язання запропонованого завдання; миттєву реакцію на неправильні дії; виправлення помилок користувача; демонстрацію правильного розв’язання завдання; виведення підсумкового повідомлення про результати роботи користувача (можливо, з рекомендаціями чи порадами) [4, 30].Для розробки тренажерів використовувався певний набір програмного забезпечення. Основним інструментарієм розробки тренажерів «Пакет 3DSMax», «Microsoft Office Word 2010», «Microsoft Office Excel 2010», «Microsoft Office PowerPoint 2010», «Microsoft Office OneNote 2010» стала технологія Flash з елементами ActionScript і програма Camtasia Studio. Створення кожного уроку тренажеру відбувалося за таким алгоритмом:1. Захоплення скрінкастів під час роботи з відповідним програмним забезпеченням за відповідною темою уроку.2. Редагування відеоряду.3. Запис звуку з мікрофону.4. Вставка субтитрів і виносок, у тому числі з інтерактивними елементами.5. Додавання тесту.6. Експорт відеофайлу у формат flv/swf.Кожен тренажер розділений на теоретичну частину, в якій подається інформація щодо операцій по роботі з відповідним програмним засобом, та власне тренувальну, в якій дається завдання, що має бути виконане студентом, без чого він не зможе продовжити тренування.Мультимедійні комп’ютерні навчальні програми поступово витісняють друкарські матеріали, відео- і аудіокасети, адже вони дозволяють організувати ефективну самостійну пізнавальну діяльність студентів [9, 157].Мультимедійна навчальна програма з установки і налаштування Windows 7 призначена для методичного забезпечення дисципліни «Програмне забезпечення ПЕОМ». створена на основі веб-технологій, а саме: HTML, XML, CSS, Java Script, ActiveX, Silverlight. У форматі HTML створена кожна сторінка курсу. CSS використовується для оформлення стилів сторінок. У html-документ включено код мовою Java Script та елементи ActiveX. На html-сторінках з інтерактивними елементами використовується технологія Silverlight. Як засіб розробки програми використовувалася «Система для створення навчальних матеріалів» (Learning Content Development System(LCDS)) – безкоштовним інструментом, за допомогою якого учасники спільноти Microsoft Learning можуть створювати високоякісні, інтерактивні електронні курси; публікувати електронні курси, лише заповнивши прості форми LCDS, які дозволяють створювати високоспеціалізовані тексти, інтерактивні завдання, конкурси і питання, ігри, тести, анімаційні ефекти, демо-ролики та інші мультимедійні матеріали.Зміст програми поділяється на модулі, уроки і теми. Модуль може містити від одного до кількох уроків, які у свою чергу можуть містити від однієї до кількох тем. У програмі наявні елементи самоперевірки і практичні роботи у вигляді інтерактивних ігор, а також список використаних і додаткових джерел і глосарій.Розроблені нами комп’ютерні програми навчального призначення впроваджені у навчальний процес університету, крім того вони можуть бути використані у процесі професійної перепідготовки кадрів і дистанційному навчанні.Планується подальша робота над удосконаленням і оновленням уже розроблених комп’ютерних програм навчального призначення та створенням нових програм для методичного забезпечення дисциплін вищого навчального закладу.