МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИНТЕРАКТИВНЫХ МУЛЬТИМЕДИА СРЕДСТВ В ОБУЧЕНИИ

Для повышения качества обучения и развития творческих способностей учащихся необходим комплексный подход, при этом новейшие технические средства обучения и последние достижения в области информационных технологий должны применяться в процессе обучения наравне с традиционными.

Созданные с помощью современных информационных технологий мультимедийные учебные материалы обладают большей информативностью, чем классические (на бумажных носителях), позволяют проникнуть в глубину изучаемых явлений и процессов, повышают наглядность обучения, способствуют интенсификации учебного процесса, усиливают эмоциональность восприятия учебного материала, улучшают качество знаний, умений, навыков учащихся за счет усиления наглядности и сочетания логического и образного способов усвоения информации. Научные исследования показывают, что свыше 90% информации, получаемой человеком из внешнего мира, приходится на зрение и слух, это дает основание для утверждения тезиса об эффективности применения мультимедийных учебных материалов в сфере обучения. Внедрение в состав обучающих систем мультимедийных ресурсов: аудиовизуальной информации любых форм (текст, графика, анимация, видео, звук и др.), ‑ которые реализуют интерактивный диалог пользователя с системой и обеспечивают разнообразные формы самостоятельной деятельности по обработке информации, является на сегодняшний день одним из наиболее продуктивных направлений в разработке интерактивных обучающих систем.

Предоставление интерактивности является одним из наиболее значимых преимуществ мультимедиа-средств. Учащиеся могут влиять на свой собственный процесс обучения, подстраивая его под свои индивидуальные способности и образовательные потребности: они изучают именно тот материал, который их интересует; повторяют его столько раз, сколько им нужно; все это способствует более правильному восприятию информации и дает широкие возможности для реализации личностно-ориентированных моделей обучения.

Также следует отметить, что немаловажной особенностью мультимедийных ресурсов (в первую очередь визуальных) является латентность самого обучения: обучаемый, рассматривая предлагаемые зрительные образы, в идеале и не подозревает о том, что он на самом деле обучается, процесс обучения превращается в некое подобие игры. В таком случае обучаемый, со своей стороны, полностью раскрывает свои возможности, а обучающая система, со своей стороны, может с высокой степенью надежности использовать психолингвистически и математически обоснованные методики для достижения наилучшего результата обучения [1].

Одной из наиболее популярных и перспективных мультимедиа технологий является технология виртуальной реальности или виртуальных миров (Virtual Reality), которая позволяет реализовывать образовательные технологии на принципиально новом уровне, используя для этих целей самые прогрессивные технические инновации, позволяющие предоставлять и обрабатывать информацию различных типов. Виртуальная реальность ‑ это мультимедиа-средства, предоставляющие звуковую, зрительную, тактильную, а также другие виды информации и создающие иллюзию вхождения и присутствия пользователя в 3D-пространстве, его перемещения относительно объектов этого пространства в реальном времени.

Технологии виртуальной реальности обеспечивают «непосредственный» контакт человека со средой, с помощью виртуальных героев (аватаров) обучаемый может не только двигаться, перемещать предметы в виртуальном мире, но даже видоизменять виртуальные предметы так, будто бы они реальны. В 3D-пространстве качественно изменяется механизм восприятия и осмысления получаемой пользователем информации: осмысление информации может быть уже не только теоретическим, но и практическим, а именно: наглядно-образным или наглядно-действенным. И это является дополнительной мотивацией и ключевым фактором успешного обучения: образовательные средства мультимедиа пробуждают в учащихся азарт к обучению и любопытство, желания пробовать все новые и новые решения (при условии, что учитель обеспечивает должную поддержку), а также помогают им формировать умозрительные образы и модели. Однако не следует ожидать от обучающих систем, построенных на использовании технологии виртуальной реальности или других мультимедиа ресурсах, одинаковой эффективности в обучении всех школьников, все зависит от их подготовленности к применению новых информационных технологий и психофизических особенностей.

Ключевым свойством виртуальной реальности является его темпоральность: время в виртуальной реальности обратимо – там нет «точек невозврата», любое действие можно отменить, вернуться на несколько шагов назад, сохраниться и начать все заново. Это очень важно для обучающих систем, т.к. позволяет пользователю (обучаемому) повторять необходимый ему учебный материал несколько раз, достигая лучших результатов. Обратимость и динамика виртуальной реальности позволяют реализовать еще один из возможных положительных эффектов: человеческая деятельность приобретает более свободный, экспериментаторский характер.

На кафедре программных систем СГАУ разрабатывается интерактивная обучающая система, построенная с использованием технологии виртуальной реальности, которая позволит школьникам и студентам путешествовать по трехмерным мирам и обучаться в игровой форме, а преподавателям – автоматически генерировать эти миры по имеющимся у них материалам. Важная особенность системы – интеграция сцен в HTML-страницы: обучаемый сможет перемещаться по виртуальному пространству точно так же, как по обычным Интернет-сайтам, с помощью браузера. На данный момент для загрузки миров на стороне клиента необходимо установить плагин от фирмы Octaga; с появлением новых версий всех популярных браузеров необходимость в нем отпадет, поскольку язык X3D включен в объектную модель HTML5-документа.

Логическими блоками, из которых преподаватель с помощью конструктора собирает виртуальный мир, являются комнаты X3D-формата различных типов: главный холл, комната курса, комната темы, лекционная комната, комната для прохождения тестирования и другие. Теоретический текстовый материал может сопровождаться интерактивной анимацией по технологии flash и 3D-анимацией, включать звуковое сопровождение и т.п. Шаблоны комнат в настоящее время создаются вручную, а конкретные данные (например, тексты лекций, списки вопросов для тестов) загружаются из JavaScript-файла, который генерируется конструктором автоматически в ходе сборки. В системе имеются шаблоны комнат каждого указанного типа; все они спроектированы так, чтобы эффект от появления третьего измерения был максимален. В будущем планируется разработка дополнительных шаблонов комнат, это расширит возможности системы и разнообразит процесс обучения.

Планируется применение данной системы в учебном процессе школы информатики СГАУ (в том числе и при дистанционном обучении), это позволит повысить эффективность усвоения знаний, понимание учебного материала, а также выработать у школьников профессионально-ориентированные умения, навыки в исследовании свойств изучаемых объектов или процессов, с их помощью можно создавать объекты, не существующие в реальности.