Разработка методики применения мультимедийных технологий для проведения учебных занятий

УДК 378.147:378.162.15:004.032.6

А.В. Гаврилов, М.В. Кавалеров, В.И. Фрейман

Пермский государственный технический университет

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРИМЕНЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ

Рассмотрены предложения по применению мультимедийных технологий для повышения эффективности учебного процесса. Также произведен обзор технических средств реализации учебных материалов и предложены варианты выбора программной платформы.

Важнейшей задачей современной системы высшего профессионального образования (ВПО) является повышение эффективности процесса обучения. Это нашло отражение в компетентностном подходе к ВПО, заложенном в Федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС) III поколения. Поэтому уровень подготовки и, что является наиболее существенным для современных рыночных условий, востребованности выпускников вузов напрямую зависит от качества организации учебного процесса. Одним из направлений обеспечения выпускникам предусмотренных ФГОС квалификационных характеристик (компетенций) является всестороннее применение в учебном процессе самых современных инфокоммуникационных (информационных и телекоммуникационных) технологий (ИКТ).

Внедрение ИКТ возможно практически во все составляющие учебного процесса, начиная от лекционных занятий и заканчивая аттестацией. Целью настоящей работы является формирование основных положений методики применения элемента ИКТ (мультимедийных технологий) при проведении лекционных и практических (семинарских) занятий. Ниже будут рассмотрены методологические и технологические аспекты указанной методики.

1. Методология применения мультимедийных технологий для проведения учебных занятий.

Спектр мультимедийных технологий достаточно широк и включает в себя разнообразные информационные и телекоммуникационные

технологии. В качестве объекта исследования выберем лишь узкий класс - презентационные технологии для проведения лекционных занятий. Отметим, что распространение предлагаемых подходов с учетом их индивидуальной адаптации к другим видам учебных занятий представляется возможным и достаточно органичным.

Презентационные технологии предоставляют возможность педагогу построить свои лекционные занятия в виде презентации (слайд-шоу). При этом слайды частично или полностью заменяют привычные атрибуты, такие как доска, мел и тряпка. Вопросам совместимости «классического» и нового подходов будет также уделено достаточное внимание.

С точки зрения организации учебного процесса остаются две основные фазы: подготовка и проведение занятия. При этом применение новых технологий вносит определенные коррективы в указанные этапы. Рассмотрим их более детально.

Одним из обязательных элементов подготовки преподавателя к занятиям по дисциплине является разработка учебно-методического пособия. В нем должны найти отражение основные темы и понятия дисциплины, контрольные вопросы для самоподготовки, а также должен быть список учебной литературы, рекомендованной для самостоятельного изучения. Учебно-методическое пособие может быть разработано и выпущено как в традиционном «бумажном» виде, так и в «электронном». Это важно, поскольку от наличия и вида имеющейся учебно-методической литературы зависят количество и степень детализации учебного материала на слайдах.

В отличие от «классического» подхода к проведению лекционных занятий, где от студентов требовалось только наличие тетради, ручки и «головы», с применением презентационных технологий появляются требования к их предварительному оснащению. При наличии в библиотеке достаточного количества учебно-методической литературы (учебное пособие по дисциплине) педагог вправе потребовать наличия их у каждого студента во время занятия. Это позволит оптимизировать (минимизировать) количество и степень детализации информации, выносимой на слайды. Если имеются учебные материалы в «электронном» виде, то педагог может порекомендовать студентам самостоятельно распечатать их и использовать во время лекций как вспомогательный материал. Таким образом, при проведении занятий педагог постоянно указывает, в каком параграфе (разделе, теме,

вплоть до номера рисунка или формулы) студент может более подробно ознакомиться с конкретной информацией. Такой подход стимулирует развитие у студентов способностей к самостоятельной работе, чего в последнее время очень не хватает выпускникам. Лекционные занятия, таким образом, превращаются в своего рода установочные, на которых объясняется основа, суть, «метафизика» изучаемых вопросов, процессов и проблем, а также выдаются четкие указания для самостоятельной работы. Указанный подход, по нашему мнению, является наиболее близким к оптимальному проведению занятий именно в рамках компетентностного подхода к образованию.

Необходимо оговориться, что указанный подход может и должен быть адаптирован к конкретной дисциплине или циклу дисциплин. Он достаточно органичен для циклов специальных дисциплин, но нуждается в корректировке для некоторых естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин. Поэтому необходимо его индивидуальное применение на базе анализа индивидуальных особенностей.

По количеству и степени детализации информации, выносимой на слайды, можно выделить два его вида: с полной или неполной (частичной) детализацией.

При выполнении слайдов с полной детализацией информация на них практически полностью дублирует учебное пособие (или учебные материалы в электронном виде), а также, возможно, дополняет учебное пособие с помощью средств анимации и других средств, предоставляемых мультимедийными технологиями. При демонстрации таких слайдов педагог предоставляет возможность студентам прочитать или просмотреть информацию, вынесенную на слайд. При этом он дает необходимые комментарии, обращает внимание на основные положения, понятия и т.д. Это дает возможность задействовать для приема информации и органы зрения, и органы слуха, поскольку известно, что для разных людей эффективными являются разные виды восприятия.

При выполнении слайдов с неполной (частичной) детализацией на них выносятся только основные определения, терминология, классификация, схемы, рисунки, диаграммы и т.д. При этом также возможно применение дополнительных средств анимации и других средств, предоставляемых мультимедийными технологиями. Все комментарии даются преподавателем устно. Объем комментариев зависит от наличия и качества учебно-методической литературы.

При наличии «бумажной» копии учебного пособия, распечатанных электронных материалов или слайдов студентам не нужно вести полный конспект лекции, а записывать в тетрадях только необходимые комментарии, примеры, ссылки и т.д., формируя тем самым краткий конспект лекции. Скорость проведения лекции увеличивается, а освободившееся время можно потратить, например, на рассмотрение новых тем, подробных примеров, ответов на контрольные вопросы и т.д. При этом эффект от внедрения презентационных технологий ощутят на себе и студенты, и педагог.

При отсутствии на лекциях какого-то ни было наглядного материала («бумажной» копии учебного пособия, распечатанных электронных материалов или слайдов) и при отсутствии возможности его получения в дальнейшем студенты вынуждены вести полный конспект лекции, что сводит на нет эффективность применения презентационных технологий практически. Определенный эффект тем не менее присутствует, поскольку педагог не тратит время на процедуру вывода информации на «доску», может выделить важную информацию, избежать собственных ошибок. В этом случае можно отметить, что только педагог ощутит положительный эффект применения презентационных технологий.

Можно представить основные варианты применения презентационных технологий:

1. Учебное пособие - полные слайды - краткий конспект лекции.

2. Учебное пособие - неполные слайды - краткий конспект лекции.

3. Электронные материалы - полные слайды - краткий конспект лекции.

4. Электронные материалы - неполные слайды - краткий конспект лекции.

5. Полные слайды - полный конспект лекции.

6. Неполные слайды - полный конспект лекции.

Выбор варианта применения презентационных технологий выполняется преподавателем, исходя из специфики дисциплины, наличия учебных материалов, опыта использования компьютерной и мультимедийной техники и т. д.

Вопросы оформления презентационных материалов (особенности шрифтов, компоновки текста, цветовых, графических, анимационных решений и т.д.) также остаются на усмотрение преподавателя, так как необходимость того или иного решения зависит от многих

факторов, учесть которые лучше всего сможет преподаватель, ведущий данную дисциплину и знающий по своему опыту ее специфику.

2. Применение мультимедийных технологий для проведения учебных занятий

Учебные материалы могут быть представлены:

- в печатной форме (на бумаге или других носителях);

- в виде компьютерных файлов;

- в форме удаленного доступа (поясняется ниже).

Представление в печатной форме должно определяться содержимым соответствующего компьютерного файла.

Учебные материалы могут быть представлены в виде файлов следующих возможных форматов:

- PDF (Portable Document Format);

- PPT (формат Microsoft PowerPoint).

Здесь указываются форматы файлов, которые получаются в результате создания учебных материалов для их представления. При этом в процессе разработки учебных материалов используются также промежуточные файлы других форматов, например: DOC (Microsoft Word), ODT (OpenOffice.org writer). Форматы промежуточных файлов определяются программными средствами, которые используются для подготовки учебных материалов.

Формат PDF может использоваться для представления:

- методических пособий, указаний и других форм представления учебных материалов, оформленных согласно стандартным требованиям и предназначенных для выдачи студентам с целью просмотра ими этих материалов на компьютере или перевода этих материалов в печатную форму;

- демонстрационных материалов, предназначенных для показа в ходе лекционных занятий с применением проекционного и другого оборудования или выдачи студентам с целью просмотра ими этих материалов на компьютере.

Форма PPT может использоваться для представления демонстрационных материалов, предназначенных для:

- показа в ходе лекционных занятий с применением проекционного и другого оборудования;

- выдачи студентам с целью просмотра ими этих материалов на компьютере.

Учебные материалы в форме удаленного доступа реализуются на основе загрузки пакетов данных с сервера на компьютер студента с последующей расшифровкой этих пакетов и обеспечением просмотра учебных материалов на компьютере студента без возможности их сохранения на этом компьютере в той форме, в которой они хранятся на сервере. При этом представление информации на экране студента определяется содержимым соответствующих компьютерных файлов, хранящихся на сервере.

Выше были указаны основные формы представления учебных материалов. При этом основную роль играет форма представления в виде файлов, так как остальные формы являются производными (основаны на учебных материалах, подготовленных в виде файлов). Поэтому в основном будут рассматриваться технические аспекты подготовки учебных материалов именно в форме файлов.

Для подготовки файлов в формате PDF, PPT могут использоваться программные средства следующих двух основных классов.

Средства редактирования, при использовании которых материал в процессе редактирования выглядит так же (или почти так же), как и конечный результат. Средства этого класса имеют название WYSIWYG (от англ. What You See Is What You Get, что означает «что видишь, то и получаешь»). Например, к этому классу относятся такие программные средства, как текстовый процессор Microsoft Office Word, средство для подготовки и проведения презентаций Microsoft Office PowerPoint.

Средства компьютерной верстки на основе языков разметки. В данном случае формируемый документ пишется на специальном языке в виде обычного текстового файла. Результирующий файл получается с помощью запуска программы, преобразующей текстовый файл в файл заданного формата, например формата PDF. В частности, к этому классу относятся программные средства troff, groff, а также программные средства семейства TeX, например: LaTeX, ConTeXt.

Указанные классы обладают своими преимуществами и недостатками, и в различных случаях оказывается выгоднее использовать средства того или иного класса. Поэтому целесообразно не ограничиваться только одним классом, а иметь возможность выбора в зависимости от конкретной ситуации, от особенностей учебной дисциплины, от специфики подготавливаемых материалов и т.д. Соответствующие

рекомендации по выбору будут даны ниже после изложения особенностей процесса подготовки учебных материалов с использованием программных средств различных классов.

В качестве программных средств класса WYSIWYG рекомендуется использовать:

- Microsoft Office Word и Microsoft Office PowerPoint;

- OpenOffice.org Writer и OpenOffice.orgImpress.

Выбор этих программных средств обусловлен тем, что:

- имеется большой опыт работы с указанными продуктами Microsoft;

- имеются лицензии для использования указанных продуктов Microsoft;

- пакет OpenOffice.org является бесплатной альтернативой указанных продуктов Microsoft, что дает сотрудникам удобную возможность с помощью домашних компьютеров вносить необходимые изменения и дополнения в учебные материалы, созданные с помощью соответствующих продуктов Microsoft.

Рекомендуется использовать программные средства OpenOffice.org Writer и OpenOffice.org Impress из пакета программ OpenOffice.org, распространяемого компанией «Инфра-Ресурс». По сравнению с базовым пакетом этот пакет обладает хорошим уровнем адаптации к русскому языку, а также системой меню, приближенной к стандартам Microsoft, что упрощает совместное использование продуктов. Свежую версию этого пакета можно получить по адресу: http://www.i-rs.ru/Skachat.

В качестве программных средств компьютерной верстки на основе языков разметки рекомендуется использовать издательскую систему LaTeX (произносится как «латех» или «лэйтех»). Этот выбор обусловлен следующими причинами. LaTeX - это наиболее распространенная система такого класса, при этом она является бесплатной. Эта система является стандартом де-факто в области подготовки учебных и научных материалов, существенную роль в которой играют элементы математических текстов и текстов из области информатики (формулы, определения, утверждения, доказательства, листинги программ). Например, ведущие международные журналы ассоциации IEEE предлагают для написания статей шаблоны в формате LaTeX.

Эта система хорошо адаптирована к созданию документов на русском языке, при этом имеются необходимые справочные и учебные пособия на русском языке.

Обеспечивается совместимость на уровне формул с тестовой системой moodle, принятой во многих вузах. Это означает, что формулы, набранные в LaTeX могут копироваться без изменений в тестовые задания, тогда как, например, формулы, подготовленные в Microsoft Office Word, надо либо заново набирать вручную, либо использовать специальные средства автоматической конвертации с последующей возможной правкой результата.

3. Подготовка учебных материалов с учетом особенностей визуального восприятия информации слушателями

Изложение лекционного материала с помощью слайдов имеет свои особенности, связанные как с техническими аспектами демонстрации слайдов, так и с психофизическими особенностями визуального восприятия информации слушателями .

При использовании проекционных установок для демонстрации слайдов возникают проблемы, связанные с техническими возможностями современных проекторов. Создаваемое проектором изображение имеет особенности, определяемые невысоким разрешением экрана и плохой цветопередачей, отличающейся от цветопередачи мониторов. Отсюда вытекают дополнительные рекомендации к подготовке слайдов, которые будут рассмотрены ниже.

Структура слайда. Рекомендуется структурировать лекционный материал таким образом, чтобы в начале лекции объяснить проблематику лекции (вводный слайд), а в конце лекции - подвести итоги, кратко перечислив основные моменты лекции (заключительный слайд). В идеале заголовки всех слайдов должны «рассказать» весь материал лекции. Оптимальное количество слов на слайде составляет от 20 до 80. Не нужно использовать меньший размер шрифта в стремлении уместить на слайде как можно больше информации. Рекомендуется использовать короткие выражения и избегать длинных, полных предложений.

Графика и анимация. «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать» - нужно стараться включать как можно больше рисунков

* User Guide to the Beamer Class, Version 3.07 / Till Tantau, 2007. - URL: http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/beamer/doc/beameruserguide.pdf.

и иллюстраций. По возможности каждый слайд должен содержать рисунок. Использование анимации позволит облегчить понимание динамики схем, алгоритмов и т.д.

Цветовое оформление слайдов. Структура цветового оформления должна быть единой для всей презентации. Для акцентирования внимания студентов на отдельных, наиболее важных элементах слайда возможно выделение этих элементов цветом. Необходимо использовать ограниченное число цветов, хорошо отличимых друг от друга.

Рекомендуется максимизировать контраст изображения на слайде. Нормальный текст должен быть черным на белом фоне или, по крайней мере, темным на ярком фоне. Затенение фона уменьшает удобочитаемость, не увеличивая информационную нагрузку.

Инвертированное изображение (яркий текст на темном фоне) может вызвать проблемы в аудиториях с ярким светом, при котором будет снижаться контраст изображения. Также инвертированное изображение будет вызывать большой расход тонера при распечатке слайдов на принтере.

Шрифты. При создании слайдов лучше использовать легкочитаемые шрифты - следует избегать шрифтов, гарнитура которых содержит тонкие, слаборазличимые линии. Буквы в таких шрифтах будут «рассыпаться» на отдельные части. Конечно, можно использовать любые шрифты, однако желательно проверить читаемость шрифтов на изображении, формируемом конкретным проектором.

Традиционно выделение курсивом используется для акцентирования внимания на отдельных словах или фразах. Не следует использовать курсив для основного текста - такой текст читается тяжелее, чем обычный. Полужирное выделение шрифта обычно используется при оформлении заголовков или для выделения отдельных слов в предложении. Также следует не забывать о возможности использования цвета для выделения отдельных слов. Размер шрифта следует подбирать в соответствии с типом информации, которую он отображает. Желательно соблюдать общий стиль оформления для всех слайдов.

Получено 09.07.2009