1) решить проблемы с одновременным обучением большого количества студентов;

2) решить проблемы с обучением территориально удаленных от ВУЗа студентов;

3) позволить студентам обучаться в удобное для них время;

4) индивидуализировать процесс обучения;

5) повысить конкурентоспособность образовательного процесса;

6) сократить затраты на приобретение и обновление учебного материала;

7) сделать предоставляемый к обучению материал максимально наглядным, а следовательно более понятным и запоминающимся, за счет возможности использования в таких системах медиа-контента: анимации, компьютерной графики, видео- и аудио- данных.

На данный момент существует большое количество различных автоматизированных систем в той или иной степени используемых в образовательном процессе ВУЗов. Наряду с положительными моментами, большая часть таких систем обладает рядом недостатков, если рассматривать их с точки зрения использования в преподавании конкретной технической дисциплины и/или для студентов, обучающихся дистанционно (например, студентов заочной формы обучения). Поэтому повышение эффективности работы тренажерно-обучающих систем, используемых в процессе обучения техническим дисциплинам студентов заочной формы обучения, является достаточно актуальной задачей.

Процесс определения методов повышения эффективности работы ТОС логичнее всего начать с формирования алгоритма поиска решения. В общем виде алгоритм повышения эффективности программного обеспечения (ПО), и ТОС в том числе, можно сформулировать следующим образом:

1)      определение цели создания системы и области ее применения;

2)      анализ функций, реализуемых системой, и определение набора приоритетных в рассматриваемом случае;

3)      анализ критериев повышения качества ПО;

4)      отбор наиболее важных критериев с учетом сформулированных требований к системе по функционалу;

5)      определение набора конкретных действий, которые позволят улучшить систему с учетом выявленных критериев.

Согласно международным стандартам, качество программного обеспечения – это совокупность характеристик ПО, относящихся к его способности удовлетворять установленные и предполагаемые потребности [2].

Наиболее распространена многоуровневая модель качества, которая представлена в стандартах ISO 9126. Согласно этой модели на верхнем уровне выделяют 6 основных характеристик (рисунок 1).

Рисунок 1 – Модель качества программного обеспечения (ISO 9126-1)

Функциональность – оценивает способность ПО соответствовать набору функций, реализующие потребности пользователей.

Надежность – способность системы выполнять обозначенные задачи в требуемых условиях в течение заданного промежутка времени.

Удобство использования – оценка степени удобности системы с точки зрения конечных пользователей.

Эффективность – способность ПО обеспечить необходимый уровень производительности в соответствии с обозначенными условиями.

Удобство сопровождения – простота тестирования и модификации ПО для исправления ошибок, дефектов, добавления новых требований, адаптации к имеющемуся окружению.

Портативность – способность программного обеспечения работать на различных аппаратных платформах или под управлением различных операционных систем.

Проанализировав специфику применения ТОС в современном образовательном процессе, можно сделать вывод, что для эффективной работы система должна обеспечивать реализацию следующих функций:

-       обеспечивать возможность применения адаптивных алгоритмов тестового контроля[3, c. 12];

-       позволять использование в тестах мультимедийных возможностей компьютеров;

-       уменьшать объем бумажной работы и ускорять подсчет результатов;

-       упрощать администрирование;

-       предоставлять комфортные условия работы для каждого обучаемого (с учетом его текущего уровня знаний, занятости, наличия выходя в Интернет и т.п.);

-       повышать секретность и оперативность передаваемой для осуществления контроля информации;

-       снижать затраты на организацию и проведение тестирования.

Для реализации вышеперечисленных функций ТОС должна отвечать общим характеристикам качества, представленным выше, которые можно дополнить рядом специфичных критериев.

Адаптивность – возможность системы учитывать индивидуальные особенности и психофизиологический портрет конкретной личности обучаемого и его потребности в обучении[4, c. 105]. В виду того, что обучающиеся имеют различный уровень нервной системы, который сказывается на времени, скорости, объеме усвоения материала, необходима адаптация контролирующего и обучающего модуля работы ТОС под особенности (психотип, уровень мышления, темп работы и т.п.) конкретного учащегося.

Интеллектуальность.  Представление учебного материала должно быть подано в наиболее понятной и усвояемой форме, порядок тем должен быть логически правильно построенным. В большинстве современных ТОС комментарии, разъяснения и подсказки даются после ввода обучаемым ответа. В случае же дистанционного обучения студентов заочной формы важно максимально индивидуализировать систему, повысив эффективность обучения в «домашних» условиях. Поэтому для усиления обучающей функции тестирования целесообразно использовать методику ввода многоуровневых подсказок до ввода ответа. Обращение к подсказкам до формулировки ответа активизирует мышление обучаемого в нужном направлении, меньше отвлекает на анализ других возможных вариантов[5,с. 12].

К характеристикам удобства использования необходимо добавить критерий наглядности, который предполагает максимальное использование современных мультимедийных технологий, как в режиме обучения, так и в режимах тестирований. Комбинированное использование средств компьютерной графики, анимации, видеоизображений, звука и прочих мультимедийных компонентов позволяет наиболее эффективно воздействовать на обучаемого, повышая интерес последнего к процессу получения знаний[6,c. 90], а также делая изучаемый материал максимально наглядным и, тем самым, более доступным для освоения.

Особенно необходимо использование мультимедийных средств в ТОС по техническим дисциплинам, таким как электроника и электротехника, компьютерная графика, функциональное программирование в САПР, где процесс обучения постоянно  требует наглядного представления. При этом качество графики должно быть узнаваемым, однозначным и четким.

Важным критерием эффективной ТОС можно также назвать качество интерфейса. Повысить эффективность с точки зрения данного критерия можно следующими способами:

-       разработка интерфейса системы таким образом, что каждый элемент управления будет информативным и интуитивно понятным пользователю с различными уровнями подготовки;

-       использование пояснений к элементам управления в виде всплывающих подсказок;

-        разработка бумажной версии руководства пользователя по работе с системой.

В настоящее время существует много автоматизированных систем обучения, как отечественных, так и зарубежных.

В качестве объектов для анализа были выбраны следующие системы обучения: КАДИС, Интуит, Moodle. Системы сравнивались и оценивались по определенным выше критериям эффективности, с учетом области применения (дистанционная заочная форма обучения) (таблица 1):

- наглядность интерфейса;

- адаптивность;

- интеллектуальность;

- надежность и отказоустойчивость.;

- функциональность.

Основные недостатки, которые можно выделить в рассматриваемых системах согласно выделенным критериям:

1)        отсутствие адаптивного управления обучением и контролем знаний (КАДИС, Интуит);

2)        сложный для восприятия интерфейс (КАДИС, Moodle);

3)        отсутствие модуля подсказок в режиме тестирования (КАДИС, Интуит, Moodle);

4)        необходимость иметь постоянный доступ в интернет (Интуит, Moodle);

5)        закрытая обучающая система для преподавателей (Интуит);

6)        невозможность добавлять тестовый материал из файла (КАДИС, Интуит, Moodle);

Таблица 1  – Сравнительный анализ современных образовательных систем

Таким образом, анализ существующих программ показал  их несостоятельность по ряду важных критериев для обучения студентов сложным техническим дисциплинам в условиях заочного (домашнего) обучения.

При разработке единого подхода к компьютерным технологическим тренажерам следует рассматривать возможность совмещения различных технологий в процессе создания тренажера, каждая из которых позволит наиболее эффективно реализовать ту или иную функцию тренажера[7, c. 8]. Для каждой из форм представления ТОС важна область ее применения. Web-решения, казалось бы, наиболее просты и удобны, однако их использование накладывает ограничения на изобразительные и текстовые возможности. А также подразумевают наличие у студента постоянного и устойчивого выхода в Интернет. Средства, использующие оболочки, не являются достаточно гибкими, чтобы реализовывать на их базе тренажер, зато обладают полноценными средствами тестирования и отображения информации в любом виде. Специализированные программы обладают большой сложностью реализации.

Основываясь на вышеизложенных фактах, можно сформулировать цель работы: разработка рекомендаций для  повышения  эффективности тренажерно-обучающих систем для дистанционного обучения конкретной дисциплине. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих исследовательских задач:

– разработка математического описания критериев оценки эффективности работы ТОС;

– формирование рекомендаций для разработки ТОС по технической дисциплине;

– разработка ТОС по дисциплине «Компьютерная графика» для студентов заочной формы обучения, смоделированной с учетом сформированных рекомендаций.