7.8. Обучение

Создание, функционирование и развитие автоматизированных систем невозможно без подготовки и переподготовки кадров. Знания становятся реальной силой лишь тогда, когда ими овладевают те, кто работает в сфере современной экономики. Сотрудники предприятий и организаций имеют различный уровень квалификации. Поэтому при их обучении важно использовать такие компьютерные технологии, которые обеспечивают индивидуальность этого процесса, диалоговые формы взаимодействия учащихся и систем обучения, предоставляющих все то, что необходимо для реализации эффективных форм компьютерного образования.

Основными объектами знаний являются книги. Их интеграция с информационными системами привела к созданию электронных книг, записанных в памяти этих систем. Электронные книги не заменяют обычные, но имеют несколько важных преимуществ. Главное из них заключается в появлении возможности анализа при помощи компьютера содержания книг, поиска нужных сведений. Вторая особенность состоит в том, что электронная книга кроме текста, неподвижных изображений может содержать видеофильмы и фрагменты звука. Третья особенность - небольшие размеры. Четвертая - доступность к ней через сеть из любой части планеты.

Электронные книги хранятся на серверах, выпускаются на оптических и магнитных дисках. В первую очередь, в виде электронных книг издаются энциклопедии, словари, альбомы, географические карты. В них используются идеи гипертекста и гиперсреды. Примером рассматриваемых книг является электронное издание произведений А.С.Пушкина, выпущенное в 1998 г. Оно включает электронную версию полного собрания сочинений великого писателя. Читаются электронные книги на экранах мониторов персональных компьютеров. Кроме этого, для массового пользователя выпускаются недорогие проигрыватели с небольшими экранами. Управление проигрывателем осуществляется при помощи миниатюрной клавиатуры. Электронные книги могут также читаться вслух компьютером.

Аналогична ситуация с другим источником знаний - журналами. Все большую популярность получают электронные журналы, каждый из которых является комплексом научных и технических публикаций, предоставляемых через глобальную сеть. Появление электронных журналов позволяет создавать "социальное пространство", в котором рассеянные по миру специалисты имеют возможность эффективно обмениваться информацией. Это позволяет поддерживать общение и создает условия формирования новых электронных сообществ специалистов.

Электронный журнал предоставляет пользователю широкий круг возможностей и в первую очередь:

• показ страниц текста и сопровождающих его иллюстраций;

• поиск и показ отдельных элементов текста (уравнений, ссылок и т.п.);

• автоматическую установку связи между цитируемыми в тексте материалами и самим текстом;

• обеспечение удаленного доступа, поиска и показа материалов, необходимых пользователю;

• поиск и просмотр таблиц;

• простота пользования журналом;

• создание пользователями собственных архивов сведений;

• формирование и просмотр личного словаря ключевых слов пользователя.

Создание электронных книг и журналов привело к появлению электронных библиотек - организаций, использующих компьютерные технологии для сбора, хранения и распространения произведений печати, письменности и искусства. Выделяют два вида информации, собираемой электронной библиотекой. Это - создание электронных журналов, книг и других документов. Второй вид образует преобразование уже имеющихся "бумажных фондов" в электронные. Для этой цели используются высокоскоростные сканеры, системы оптического распознавания символов, системы распознавания рукописного текста и т.д. Таким образом, во внешнюю память вводится содержимое книг, газет, журналов, учебных пособий, картин, диафильмов, фотопластин. Доступ к хранимым произведениям науки, техники, технологии осуществляется с помощью персональных компьютеров, установленных здесь же в библиотеках либо подключённых через сеть.

В электронной библиотеке обеспечивается массовый доступ к информации, представленной в виде текста, речи, музыки, изображений и видеофильмов. Функции, выполняемые библиотекой, определяются ее программным обеспечением. Оно включает создание баз данных и баз знаний, средств управления данными, презентации и обеспечения безопасности данных. Сбор информации и подготовка ее в нужной для компьютеров форме осуществляется многими людьми на самых различных платформах. Поэтому электронная библиотека должна иметь единую архитектуру, объединяющую множество технологий, управления, распространения, хранения и поиска информации.

Электронная библиотека должна также обеспечить автоматизацию функций, выполняемых обычной библиотекой. Поэтому она имеет подсистемы каталогизации, подготовки, записи, хранения информации, ее поиска. Также определяются права доступа пользователей к имеющейся информации.

К первым электронным библиотекам относятся Британская библиотека , библиотека конгресса США, Национальная библиотека Канады, Национальная библиотека Франции. Крупная электронная библиотека именуемая Библиотечным центром с компьютерами, работающими в режиме реального времени, создана университетами и колледжами штата Огайо (США).

Развитие виртуальных концепций привело к созданию виртуальных библиотек - таких электронных библиотек, отделения и филиалы которых находятся в различных местах, городах и связаны с помощью информационной сети.

Виртуальная библиотека является развитием идеи электронной библиотеки. Она характеризуется:

• ликвидацией информационно-библиотечных посредников;

• электронной доставкой текстов, изображений, книг, журналов, документов из любых филиалов и отделений;

• организацией международного рынка информационных услуг;

• обеспечением удаленного доступа ко всем филиалам и отделениям;

• рассылкой с помощью электронной почты журнальных статей и документов;

• поиском информации в режиме диалога;

• электронным изданием книг и журналов.

Размещается виртуальная библиотека в группе серверов и доступна всем абонентам глобальной сети. В будущем виртуальные библиотеки будут иметь в памяти компьютеров полные тексты всех имеющихся в них документов, в том числе - книг и журналов. В настоящее же время виртуальные библиотеки, в основном, предоставляют читателям каталоги, краткие аннотации изданий, библиографические сведения. Библиотеки нередко содержат миллионы записей. Чаще всего, доступ к материалам виртуальных библиотек в сети Internet осуществляется через службу глобального соединения.

Объединение электронных и виртуальных библиотек в территориальной либо глобальной сети приводит к созданию сетей библиотек. Характерной особенностью создаваемых сетей является то, что они используют не принадлежащие им сети передачи данных. Задача каждой сети библиотек - предоставление материалов группой современных библиотек, независимо от их местонахождения.

Примером сети библиотек является Библиотечный центр с компьютерами, работающими в режиме реального времени (OCLC). В рассматриваемый центр вначале вошли 54 библиотеки высших учебных заведений штата Огайо (США). Затем в созданную сеть стали включаться библиотеки других штатов. Естественно, что все библиотеки, входящие в сеть, имеют большие базы данных и знаний, работающие в режиме диалога.

Каждая сеть обеспечивает три возможности управления данными:

• поиск сведений о любом объекте сети;

• проверка паролей, разрешающих доступ к данным;

• предоставление справочной информации о функционировании всей сети.

В сети создается общий каталог имеющейся в библиотеках информации и обеспечивается взаимодействие с другими сетями библиотек. Благодаря этому, осуществляется национальный и международный межбиблиотечный обмен. Потенциальная база сетей библиотек видна из следующего примера. В странах Европейского Союза работает 75 000 библиотек. Они содержат 1,2 млрд. книг. В библиотеках трудятся 200 тыс. сотрудников. Число пользователей библиотек составляет около 76 млн. Все большее число этих библиотек включается в международную библиотечную сеть. Для поиска в них необходимых книг, брошюр, журналов, отчетов используются многоязычные ключевые слова.

Создание электронных и виртуальных библиотек, а также сетей библиотек привело к возникновению компьютерных технологий, названных обучающими системами. Каждая их этих систем основывается на использовании искусственного интеллекта и базы знаний. В ней широко применяются технологии гиперсреды и гипертекста. Это позволяет выделять объекты знаний и ассоциативно связывать их друг с другом. Система осуществляет навигацию пользователя по базам знаний, переходя от одного объекта к другому.

Основной задачей обучающей системы является эффективная передача знаний в зависимости от степени подготовленности учащихся и их способности усваивать получаемую информацию. Системы могут быть автономными и сетевыми. Автономные являются индивидуальными и функционируют на отдельных персональных компьютерах. Сетевые являются коллективными и располагаются на серверах, с которыми могут работать учащиеся. Управление процессом обучения осуществляют как учащийся, так и программы обучающей системы. Проверка степени усвоения учащимися материала осуществляется в процессе их диалога с системой. Подача материала зависит от способностей учащихся.

В настоящее время используются два вида "компьютерного обучения". Первый из них охватывает "общецелевое программное обучение". Второй - профессиональную "компьютерную подготовку", предназначенную для обучения конкретным направлениям деятельности. "Компьютерное обучение" характерно тем, что используемая здесь мультисреда обеспечивает предоставление цветных изображений. Обучение может также сопровождаться видеофильмами и фрагментами звука, в том числе - речи.

Использование обучающих систем открыло возможность автоматизации процессов обучения. Однако эти системы требуют создания и использования значительных ресурсов. Эффективно использовать эти ресурсы можно лишь в сети, предоставив их значительному числу учащихся. При этом, естественно, что большинство учащихся находится на значительном расстоянии от этих ресурсов. Эта проблема решена созданием дистанционного обучения. При его осуществлении персональные компьютеры учащихся через сеть работают с обучающей системой, используя ее ресурсы. В дистанционном обучении учащимся предоставляются:

- Базы данных, хранящие сведения, необходимые для обучения и описания излагаемого материала. Здесь же находятся нужные электронные словари, энциклопедии.

- Справочная информация, помогающая освоению преподносимого материала.

• Интерактивные формы взаимодействия, предоставляемые гипертекстами и гиперсредами.

• Участие в дискуссиях и упражнениях.

• Консультации экспертов и преподавателей, обеспечиваемые видеоконференциями и также электронной почтой.

- Форум пользователей, определяемый виртуальной доской, электронной почтой, включая речевую почту.

Виртуальная доска создается с помощью специальных программ, обеспечивающих выполнение трех функций:

• одно и то же изображение выдается на экраны всех персональных компьютеров, пользователи которых заявили о своем участии в дискуссии;

• изменения в это изображение можно вносить с клавиатуры или мыши, подключенных к любому компьютеру;

• обеспечение такой телефонии, при которой голос одного участника слышат все остальные участники дискуссии.

Благодаря сказанному участники дискуссии видят на экранах своих компьютеров виртуальную доску и изменения, вносимые любым из них. Телефония позволяет им комментировать замечания, записываемые на доске. Виртуальная доска используется не только для обучения, но и является удобным средством проведения видеоконференций.

Обучающая система может работать с одним либо группой учащихся. В последнем случае эффективной технологией является создание виртуального класса. Так называют класс, учащиеся которого со своими персональными компьютерами находятся в различных помещениях, зданиях, городах, странах. Виртуальный класс создается в сети, охватывающей все необходимые компьютеры. Чаще всего эти компьютеры находятся в помещениях преподавателей, сотрудников, в комнатах общежитий. Один либо несколько серверов сети обеспечивают прохождение учебного процесса.

Как ни странно, работа с компьютером виртуального класса вместо ощущения изолированности развивает у учащегося более сильное чувство кооперации и сотрудничества, чем в обычной аудитории. Находясь в виртуальном классе учащийся может:

• получать и выполнять задания;

• общаться в форме диалога с преподавателями и прикладными программами;

• иметь средства для вычислений, обработки текстов, изображений и создания мультипликаций;

• передавать специальным программам выполненные задания для проверки и, если нужно, получения замечаний по выполненной работе;

• передавать друг другу сообщения по электронной почте;

• получать помощь от преподавателя.

Широкое использование компьютерных технологий является главным достоинством виртуальных классов. Кроме этого, здесь обучение требует меньше затрат, чем в обычных классах. Преподаватели и учащиеся могут более продуктивно использовать свое время. Значительно повышается качество обучения.

Важную роль в обучении играет теория игр, исследующая процессы принятия решений в условиях недостаточной информации. При этом учитываются условия риска, изменений окружающей среды, поведения других людей либо заменяющих их прикладных программ. Теория игр занимается математическими моделями принятия оптимальных решений в условиях конфликтов. Под конфликтом понимается столкновение противоположных интересов, взглядов, позиций лиц, а также организаций и предприятий. Благодаря этому, изучаются вопросы выбора стратегии и вероятности успеха в конкурентной борьбе.

В соответствии с рассматриваемой теорией игра является занятием, определяемым поведением противоборствующих сторон. Каждый из участников игры осуществляет только частичный контроль выполняемого процесса и на каждом шаге его проведения принимает решение о ходе, который ему необходимо сделать. Игры способствуют обучению и выработке навыков реакции на проходящие события. Важное значение игр, перед обычными методами обучения, заключается в снятии подсознательного сопротивления ученика "насильственному" получению им новой информации.

Игра называется компьютерной, если одним из участников является информационная система, а остальными - люди, чаще всего - один человек. Каждая компьютерная игра определяется алгоритмом, описывающим процесс ее прохождения. Этот алгоритм должен удовлетворять ряду требований:

• процесс должен быть таким, чтобы игрок получил навыки и во время повторной игры мог использовать полученный ранее опыт;

• игра должна быть привлекательной, заинтересовывая игрока в получении наилучшего результата;

• в игре должны быть использованы различные формы представления данных.

Деловую компьютерную игру часто называют экономическим тренингом.

Теория игр предлагает разнообразные стратегии их проведения и это позволяет охватывать большинство задач, возникающих в экономике. Например, кооперативные игры осуществляются многими участниками, а в бесколлиционных принимают участие только два участника, имеющие индивидуальные цели.