Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего образования «Мордовский государственный педагогический институт имени М.Е.Евсевьева».

Факультет физико-математический

Кафедра информатики и ВТ

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Интегрированные системы компьютерной математике»

на тему: «Современные технологии в образовании: мобильные электронные обучающие системы»

   Выполнила:

Студентка 3 курса, группа МДИ-114

Корчина О.А.

Проверила:

Кормилицына Т.В.

Оглавление

Введение. 2

Преимущества и недостатки. 3

Организация мобильного обучения как новой технологии в образовании. 4

Анализ технической и психологической готовности студентов к мобильному обучению.. 10

Заключение. 13

Введение

Термин «мобильное обучение» (м-обучение) mobile learning (m-learning) относится к использованию мобильных и портативных ИТ - устройств, таких, как карманные компьютеры PDA (Personal Digital Assistants), мобильные телефоны, ноутбуки и планшетные ПК в преподавании и обучении. Так как компьютеры и Интернет стали необходимыми образовательными инструментами, технологии стали более портативными, доступными, эффективными и простыми в использовании, это открывает широкие возможности для расширения участия и доступа к ИКТ, в частности в Интернете. Мобильные устройства, такие как телефоны и карманные компьютеры имеют гораздо более разумные цены, чем настольные компьютеры, и, следовательно, представляют собой менее дорогостоящий способ доступа в Интернет (хотя стоимость подключения может быть выше). Внедрение планшетных ПК теперь позволяет использовать мобильный доступ в Интернет с равной, если не большей,  функциональностью, чем у настольных компьютеров.

Большинство мобильных устройств являются полезными в области образования, управления, организации и преподавания для специалистов-практиков, а также техническими средствами поддержки обучения для учащихся.

Преимущества и недостатки.

Вот некоторые из основных преимуществ:

·             Учащиеся могут взаимодействовать друг с другом и с преподавателем, а не прятаться за большими мониторами.

·             Гораздо проще разместить в классе несколько мобильных устройств, чем несколько настольных компьютеров.

·             Карманные или планшетные ПК (КПК)  и электронные книги легче и занимают меньше места, чем файлы, бумаги и учебники, и даже ноутбуки. Распознавание с помощью стилуса или сенсорного экрана становится более наглядным, чем при использовании клавиатуры и мыши.

·             Существует возможность обмена заданиями и совместной работы; учащиеся и преподаватели могут посылать текст по электронной почте, вырезать, копировать и вставлять, передавать  устройства внутри группы, работать друг с другом, используя инфракрасные функции КПК или беспроводной сети, например, Bluetooth.

·             Мобильные устройства могут быть использованы в любом месте, в любое время, в том числе дома, в поезде, в гостиницах - это неоценимое значение для обучения по месту работы.

·             Новые технические  устройства, такие, как мобильные телефоны, гаджеты, игровые устройства и т.п., привлекают учащихся - молодых людей, которые, возможно, потеряли интерес к образованию.

·             Последними тенденциями в обучении является смешанное обучение, которое сочетает в себе различные виды обучения, чтобы сделать обучение более эффективным и интересным. Смешанное обучение сочетает в себе преимущества различных форм обучения, и лучше всего подходит к контексту обучения в интерактивной учебной среде. Мобильное обучение можно комбинировать с другими видами обучения, обеспечивая интерактивные условия обучения для студентов.

Однако,  также необходимо рассмотреть следующие возможные недостатки :

·            Малые мобильные экраны КПК ограничивают количество и тип информации, которая может быть отображена.

·            Существуют ограниченные возможности для хранения мобильных телефонов и КПК.

·            Батареи должны работать  регулярно, и данные могут быть потеряны, если это не будет сделано правильно.

·            Они могут быть гораздо менее надежны, чем настольные компьютеры (хотя планшетные ПК начинают решать эту проблему).

·            Трудно использовать работу с графикой, особенно с мобильными телефонами, хотя 3G и 4G в конечном итоге позволяют это.

·            Рынок  быстро изменяется, особенно для мобильных телефонов, так что устройства могут устареть очень быстро.

·            Пропускная способность может снизиться при большом количестве пользователей, использующих беспроводные сети.

Организация мобильного обучения как новой технологии в образовании  

Выделяются следующие категории мобильного обучения:

·            Технологическое мобильное обучение (Technology-driven mobile learning) - Некоторые конкретные технологические инновации располагаются в академическом окружении, чтобы продемонстрировать техническую целесообразность и педагогические возможности. 

·            Миниатюрное, но портативное электронное обучение (Miniature but portable e-learning) - мобильные, беспроводные технологии и портативные технологии используются для воспроизведения подходов и решений, которые уже используются в обычных электронных средствах обучения. Например, перенос некоторых технологий электронного обучения, таких как виртуальная учебная среда (VLE), на эти технологии или, например, гибкая замена статических технологий рабочего стола мобильными технологиями.  

·            Обучение, связанное с аудиторией (Connected classroom learning) - те же технологии используются в классе для поддержки совместного обучения, возможно, в связи с другими технологиями в классе, такими  как интерактивные доски.

·            Неформальное, персонализированное, ситуационное мобильное обучение ( Informal, personalized, situated mobile learning) - те же технологии усиливаются дополнительной функциональностью, например, локальной осведомленностью  или видеопередачей, и направлены на образовательные деятельность, которая в противном случае будет трудной или невозможной

·            Мобильное обучение / поддержка эффективности (Mobile training/ performance support) - технологии используются для повышения производительности и эффективности мобильных сотрудников, обеспечивая информацию и поддержку, точно в срок и в контексте их немедленных приоритетов.

·            Удаленное/ сельское/ развивающееся мобильное обучение (Remote/ rural/ development mobile learning) - технологии используются для решения экологических и инфраструктурных задач, предоставляемых образованию и поддерживающих его там, где обычные электронные технологии обучения не могли бы работать, что часто принималось в  развивающихся или эволюционных парадигмах.

Остановимся на конкретных формах и методах внедрения мобильных   технологий в учебных процесс.

1.       Мобильный телефон обеспечивает доступ в Интернет на сайты с обучающей информацией – применяется как одна из форм дистанционного обучения.

Первым (и самым распространенным) способом является использование мобильного телефона, как средства доступа в глобальную сеть. Возможна организация доступа на специализированные сайты, содержащие электронные учебные курсы, тесты, практические задания и дополнительные обучающие материалы (рисунки, фотографии, звуковые и видеофайлы). Также возможен обмен электронной почтой в образовательных целях и обмен мгновенными сообщениями в программах ICQ, QIP, версии которых существуют и для мобильных телефонов. Таким образом, на всех этапах обучения существует много возможностей для передачи информационных материалов обучаемому, а также контроль всего процесса обучения и помощь в решении возникающих проблем.

 Примером такого использования мобильных телефонов является активно развивающийся проект M-Ubuntu , разработанный крупной шведской организацией Learning Academy Worldwide во второй половине 2007 года. В рамках этого проекта была представлена платформа дистанционного обучения, позволяющая создать все условия для получения новых знаний и активного использования новейших информационных технологий даже в отдаленных регионах и странах третьего мира. Особенное внимание разработчики M-Ubuntu уделили обучению с помощью мобильных телефонов, причем воспользоваться такой системой могут не только учащиеся. Специально для преподавателей были разработаны приложения для повышения квалификации, а также программы тестирования и контроля студентов. Любой учитель, независимо от его местонахождения, используя платформу M-Ubuntu, способен проконсультироваться у профессоров крупнейших университетов. 

2.       Мобильный телефон – средство воспроизведения звуковых, текстовых, видео- и графических файлов, содержащих обучающую информацию.

Вторым способом возможного применения мобильных телефонов для обучения является использование специальных программ для платформ сотовых телефонов, которые способны открывать и просматривать файлы офисных программ, таких как Office Word, Power point, Excel. Таким образом, имея в памяти мобильного телефона такие файлы, содержащие обучающую информацию, можно просматривать их версии, адаптированные специально для экрана телефона, с удобными полосами прокрутки, подходящим шрифтом и удобным интерфейсом. 

Также источником информации могут служить видео и аудиофайлы, программы-плейеры для которых есть в каждом телефоне последних лет выпуска. Особенно ценной данная возможность является для желающих изучить иностранные языки – доступно огромное множество аудиокурсов и аудиокниг, включающих файлы разного формата и длины.

Примером успешного применения данного способа обучения является ряд образовательных программ в университетах Японии и Китая. Рассматривая мобильные технологии, преподаватели этих университетов считают их очень перспективными в условиях информатизации современного общества. Национальный КиберИнститут в Японии, специализирующийся на дистанционном обучении через Интернет, в 2008 году предложил инновационную систему обучения - с помощью мобильного телефона, что позволяет изучать любые дисциплины, как дома, так и в кафе или в метро. Если на компьютере во время занятия в центре экрана показываются текст лекции и все необходимые рисунки, а в углу идет трансляция видеозаписи самой лекции, то версия для мобильного телефона основана на технологии потокового видео, и все тексты и чертежи скачиваются дополнительно. Студентам было предложено изучать около 100 различных предметов, в том числе древнюю китайскую культуру, журналистику и английскую литературу.

3. Мобильный телефон и его функциональные возможности позволяют организовать обучение с использованием адаптированных электронных учебников, учебных курсов и файлов специализированных типов с обучающей информацией – учебные пособия разрабатываются непосредственно для платформ мобильных телефонов.

Еще одним способом применения мобильных телефонов для обучения является использование специализированных электронных учебников и курсов, адаптированных для просмотра и выполнения на мобильных телефонах учащихся. Студентам предлагается загрузить к себе на телефон Java-приложения, содержащие, к примеру, тестирования по определенным предметам, а также информацию (электронные учебники, тексты лекций), необходимую для их успешного выполнения. Современные технологии позволяют достаточно легко спроектировать и программно реализовать такие электронные пособия. Возможность размещения схем, чертежей и формул делает написание электронных учебных курсов для мобильных телефонов универсальным и применимым абсолютно к любому изучаемому предмету. Возможна также реализация обучающих программ в игровой оболочке, используя возможности графики телефонов, однако реализация таких приложений – довольно сложный и трудоемкий процесс. Вследствие этого написание электронных учебников и программ предметного тестирования для мобильных телефонов кажется более перспективным направлением. Существует огромное количество специальных приложений для мобильных телефонов, таких, как калькуляторы разной степени сложности (простые, научные), офисные программы для мобильных телефонов, приложения, содержащие различные тесты с ответами (например, для психологов) и т.д.

Научные исследования возможностей мобильных технологий и условий их реализации в системе образования активно продолжаются, и на сегодняшний день в России начинает развиваться их практическое применение. Большое количество интернет - ресурсов предлагают учащимся электронные англо-русские словари, программы-калькуляторы и множество шпаргалок по различным предметам для использования на мобильных телефонах.

Так, издательство «Дрофа»  занимается разработкой проекта m-learning, в основе которого лежит разработка учебных материалов для изучения различных дисциплин, а также подготовки к ЕГЭ с помощью специальных программ для мобильных телефонов. Программа обучения доступна также через Web- интерфейс. В настоящее время разработана методика обучения иностранным языкам. Система обеспечивает изучение лексики через тексты, которые подбираются индивидуально в зависимости от стартового уровня владения иностранным языком и индивидуальным графиком освоения языка. При знакомстве с новым текстом, учащийся формирует свой словарь из новых слов, информация о ранее изученных словах хранится на сервере, Мобильный телефон обеспечивает возможность обучения в любое время, любом месте, при отсутствии под рукой бумажных носителей информации. Подключившись к серверу, ученик получает новую порцию информации, для изучения которой нет необходимости сохранять подключение к сети. Подключение к серверу необходимо только для получения новой информации и передаче статистики. Такой подход обеспечивает невысокую стоимость использования программы (значительно уменьшаются объемы переданной и полученной информации).

С использованием различных форм мобильного обучения реализуется множество образовательных проектов, среди которых, например, 2010 Horizon Project (2010 Horizon Report). Он является совместным проектом  New Media Consortium и EDUCAUSE Learning Initiative (Программа EDUCAUSE). В этом проекте предполагается использование мобильных компьютерных систем, объединенных в сеть,  которые уже используются  студентами и установлены во многих кампусах. Возможности такого обучения велики, т.к. практически все студенты высших учебных заведений используют ту или иную форму мобильного устройства и сотовой сети, которая их поддерживает, и число подключений продолжает расти. Все большее число преподавателей и сотрудников учебных технологий экспериментируют с возможностями сотрудничества и взаимодействия, предлагаемыми мобильными вычислительными системами. Устройства от смартфонов до ноутбуков являются портативными инструментами для повышения производительности обучения и общения, предлагая более широкий спектр мероприятий, в полном объеме поддерживаемых приложениями, предназначенными специально для мобильных телефонов.

В мобильное обучение рассматривалось в качестве альтернативы традиционным занятиям в рамках экспериментального проекта. Арвид Стаупе и Лине Колас (Arvid Staupe, Line Kolås) показали, что студенты хотели бы расширить услуги в отношении доступности обучения, и междисциплинарные группы преподавателей являются средством для достижения этой цели. Осуществление мобильных уроков способствует как частным, так и общественным коммуникациям с помощью устных или текстовых каналов связи, которые также являются полезными. 

 При рассмотрении экспериментального проекта мобильного обучения Арвид Стаупе и Лине Колас опирались на теорию Мура (Moore)  и Мантовани (Mantovani). Книга с Джеффри А. Мур "Пересекая Пропасть"(Crossing the Chasm) посвящена описанию того, как новая технология принимается на рынке путем создания нескольких категорий групп пользователей, и описанию характеристик каждой группы пользователей. Группы пользователей можно увидеть на рисунке 1, где показано количество пользователей в зависимости от времени, из графика видно, что существует пропасть (пробелы) между группами пользователей. Стаупе и Колас пришли к заключению, что до тех пор, пока мобильные уроки находятся в ранней стадии графа Мура, необходимо прикладывать усилия для того, чтобы технологии и концепции преодолели пропасть.

Рис. 1: График Мура по различным группам пользователей при внедрении новых технологий

На ранней стадии, когда студенты формируют группы пользователей - новаторов и ранних адоптеров. любознательность является основной мотивацией студентов. Задача заключается в пересечении пропасти к раннему большинству, в котором технологии принимаются значительной частью потенциальной базы пользователей. Для того, чтобы  с помощью технологии или концепции пересечь этот пробел, должна быть разработана определенная стратегия. После того, как технология достигла основных рынков, развитие пойдет по своей собственной траектории, в которой студенты получают информацию и интерес со стороны других студентов, которые уже используют инструмент.

 Концептуальная модель Мантовани о социальном контексте имеет три уровня (рис.2), и если сравнить мобильное обучение с моделью Мантовани, уровень 3 является уровнем локального взаимодействия с артефактами, и в качестве артефакта  рассматривается мобильное обучение. Уровень 2 в модели Мантовани  - это интерпретация ситуаций. Ситуация  - это обучение студентов в учебных заданиях.   Уровень 1, построение социального контекста - учебное заведение или отдельный студент. Социальный контекст в модели Мантовани может быть либо ментальной моделью человека, либо это может быть социальный контекст организации.

При рассмотрении мобильных уроков  в свете  гипотезы формирования МТО (Man, Technology and Organisation)  в качестве основы для оценки социального контекста в концептуальной модели Мантовани, Стаупе и Колас заключают, что если организационной части не хватает, и модель работает на самом низком уровне, концепции трудно распространяться вверх по структуре модели Мантовани. Когда связанный с технологией артефакт вводится в существующую технологическую культуру, необходимо рассматривать новые возможности в организации для более эффективного использования потенциала, который предоставляет новый артефакт. 

Рис. 2. Формы МТО (Man, Technology and Organisation) в модели Мантовани

Несмотря на то, что число современных мобильных телефонов и коммуникаторов в несколько раз превышает число персональных компьютеров, мобильные устройства доступнее ПК, и мощность современных мобильных устройств превосходит мощность компьютеров начала 90-х годов, в нашей стране в целях обучения мобильный телефон используется мало. Опираясь на описанные выше выводы этот факт можно объяснить тем, что для внедрения новой перспективной технологии в обучение необходимо  разрабатывать новые стратегии и прикладывать определенные организационные усилия.

Анализ технической и психологической готовности студентов к мобильному обучению 

Таким образом, широкие технические и функциональные возможности мобильных телефонов для образовательных целей применяются следующим образом:

   используется возможность SMS–переписки либо обмен мгновенными сообщениями с преподавателем для получения консультации;

   возможность выхода в глобальную сеть позволяет посещать необходимые сайты, обмениваться электронной почтой, пересылать необходимые информационные файлы;

   прохождение тестирования на мобильном телефоне позволяет учащемуся самостоятельно контролировать уровень знания предмета;

   электронные учебники для мобильных телефонов дают возможность получать новую информацию независимо от времени и месторасположения ученика;

   возможность воспроизведения звуковых, графических и видеофайлов дает расширенные возможности, в особенности для обучения языковым предметам и творческим специальностям, позволяет использовать разнообразные источники и способы получения знаний, заинтересовать обучаемого необычными методами преподавания;

   мобильные аналоги языковых словарей и справочников, различного вида математических калькуляторов удобны в использовании и способны содержать более полную и оперативно обновляемую информацию.

Нами было проведено анкетирование студентов Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета и Института экономики, управления и права (г. Казань) с целью определения их технической и психологической готовности к использованию мобильных телефонов в учебном процессе. В анкетировании приняли участие 128 студентов 1 – 3 курсов. Анкетирование показало, что 99,2% студентов имеют телефоны, из них 22% обладают смартфонами, 51,6% студентов имеют ноутбуки

 На рис.3 показано процентное содержание телефонов студентов, которые оснащены следующими техническими функциями:

1.       GPRS доступ в Интернет

2.       3G доступ в Интернет

3.       WAP доступ в Интернет

4.       Bluetooth

5.       Инфракрасный порт

6.       Проигрывание MP3-файлов

7.       Диктофон

8.       Калькулятор

9.       Доступ к Java-приложениям (игры, электронные книги и т.д.)

10.    Фотокамера

Рис.3 Техническое оснащение мобильных телефонов студентов

Техническое оснащение мобильных телефонов студентов позволяет более 80% из них выходить в интернет, пользоваться электронными книгами, словарями и справочниками, проигрывать аудиофайлы.

Анализируя полученные ответы, можно заключить, что наиболее широко студенты используют такие функции мобильных телефонов, как обмен SMS-сообщениями и калькулятор, что является закономерным результатом. Все остальные технические возможности телефонов используются существенно ниже.

Таким образом, самостоятельно студенты слабо используют возможности мобильных телефонов для обучения, несмотря на достаточно высокий уровень технического оснащения. Но готовы ли они психологически к использованию мобильных телефонов в обучении? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, мы предложили студентам ответить на вопросы: 

«Хотели бы вы иметь возможность закачивать на мобильный телефон все необходимые книги и пособия для подготовки к занятиям?» и 

«Хотели бы вы иметь возможность просматривать на экране мобильного все необходимые книги и пособия для подготовки к занятиям?».

Анализ ответов показал, что 75% студентов хотели бы иметь возможность закачивать на мобильный телефон все необходимые книги и пособия для подготовки к занятиям, а 24% студентов ответили на этот вопрос отрицательно, 47% считают это удобным, а 15% - неудобным.

Аналогично разделились мнения при ответе на второй вопрос: 75% хотели бы вы иметь возможность просматривать на экране мобильного все необходимые книги и пособия для подготовки к занятиям, остальные ответили отрицательно, 31% считают это удобным,   7% -  неудобным.

Если сравнить количество студентов, готовых к  использованию мобильных телефонов в обучении, с количеством пользователей технологии на графике Мура , то можно заключить, что количество потенциальных пользователей намного превышает количество новаторов и ранних адоптеров, и вполне способно сформировать раннее большинство. Таким образом, большинство студентов технически и психологически готово к использованию мобильных технологий в образовании. Некоторые из них указывают на новые возможности, которые предоставляет мобильное обучение, например: «телефон у меня всегда под рукой», «необходимо для быстрого получения информации»,  «информацию можно узнать в любом месте и в любое время», «книги не занимают места», «интересно, удобно, быстро», «может пригодиться в случае, когда нет возможности использовать другие виды информации», «небольшие промежутки  свободного времени (пробки, очереди) можно посвятить подготовке к занятиям», «экономит время», «будет удобно заниматься везде и всегда, при любых условиях», «очень полезно на экзаменах, зачетах, контрольных работах».

 Очевидно, что для использования новых возможностей  мобильного обучения в учебном процессе необходима организационная, исследовательская и методическая работа по внедрению современных стратегий, форм и методов мобильного обучения в учебный процесс.

Заключение

Внедрение мобильных технологий в образование :

         позволяет участникам образовательного процесса свободно перемещаться;

         расширяет рамки учебного процесса за пределы стен учебного заведения;

         дает возможность учиться людям с ограниченными возможностями;

         не требует приобретения персонального компьютера и бумажной учебной литературы, т.е. экономически оправдано;

         учебные материалы легко распространяются между пользователями благодаря современным беспроводным технологиям (WAP, GPRS, EDGE, Bluetooth, Wi-Fi);

         информация в мультимедийном формате способствует лучшему усвоению и запоминанию материала, повышая интерес к образовательному процессу. Таким образом, очевидна целесообразность использования этих современных средств коммуникации в обучении.

В будущем, преподаватели и студенты больше не должны быть ограничены возможностью учить и учиться в определенном месте и времени. Мобильные устройства и беспроводные технологии станут в ближайшем будущем повседневной частью обучения, как внутри, так и вне аудиторий.

Большинство современных студентов технически и психологически готовы к использованию мобильных технологий в образовании, и необходимо  рассматривать новые возможности для более эффективного использования потенциала мобильного обучения. Решение этой задачи требует организационной усилий со стороны руководителей образования, исследовательской и  методической работы ученых и преподавателей  по внедрению стратегий, форм и методов мобильного обучения в учебный процесс высших учебных заведений.