Введение
Как бы давно вы не выступали в роли ученика, при небольшом усилии ваша память всё же воссоздаст привычные картины школьной жизни: учитель у доски с меловыми разводами, развешанные по стенам плакаты с цветными схемами, приборы на учительском столе для демонстрации эксперимента, склонившиеся над тетрадями и книгами ученики. Даже совсем молодые читатели, скорее всего, вспомнят примерно такие же картинки из своего недавнего прошлого. Кажется, что ничего не меняется. И не случайно, поскольку система образования при всех её усовершенствованиях довольно консервативна и с трудом поддаётся радикальным изменениям. Достаточно сказать, что типичная для сегодняшней системы обучения классно-урочная система родилась в городских школах Европы ещё в 16 веке, опыт которых был обобщён Яном Амосом Коменским и воплощён в классно-урочно-предметную систему, на которой до сих пор базируется и школьное, и высшее образование.
Однако сегодня всё больше и больше участников процесса обучения: учителей, учеников, администраторов, родителей приходят к выводу, что время этого принципа уходит в прошлое и классно-урочная система входит в противоречие с информационными, коммуникационными и организационными реалиями XXI века. Сама цель обучения – усвоение и воспроизведение чужого опыта (репродуктивный метод обучения) не может удовлетворять современного человека. В эпоху информационного бума, стократно увеличившихся возможностей и путей получения и обработки информации, возможности завязывать тысячи связей с другими людьми, мгновенно перемещаться в пространстве (пусть и виртуально), моделировать любые явления и процессы человеку требуются иные навыки, актуализируются иные способности.
И сегодня всё больше педагогов задумываются о школе будущего, о принципах, методах и технологиях образования в новую эпоху. При всей разноголосице мнений относительно новой модели образования, как правило, общими являются следующие принципы:
- Широкий охват материала
- Многоканальность получения информации (слух, зрение, осязание, обоняние)
- Интеграция знаний (междисциплинарность)
- Активное взаимодействие в процессе обучения (интерактивность)
- Акцент на умении самостоятельно получать и обрабатывать информацию (активность)
- Вариативность и творческий подход
- Практика, обучение в реальных условиях
- Безопасность, экологичность, экономичность процесса обучения
Но оказывается, эти принципы обучения будущего совсем не кабинетные фантазии ученых, а вполне обыденная реальность пусть ещё не многих школ и вузов, однако они признак того, что процесс обновления уже запущен и идёт с нарастающей скоростью.
Безусловно, его главной движущей силой являются различные информационно-коммуникационные технологии (ИКТ), активно внедряемые в среде среднего и высшего образования. Причём, речь идёт не просто о так называемом ТСО (технических средствах обучения) – видеопроекторах, графопроекторах, документ-камерах, когда эти средства применяются для иллюстрации традиционного рассказа учителя. Новые информационные технологии меняют сами принципы организации обучения – оно становится самостоятельным, интерактивным, вариативными, то есть приближается к той самой модели образования будущего.
Как утверждают специалисты сферы образования, “без медиакоммуникаций невозможно построить учебный процесс, высокие технологии станут единственным инструментом образования будущего и потому актуальной задачей образования является выбор наиболее эргономичных и функциональных ИКТ-средств, которые бы максимально соответствовали целям и задачам обучения”.
Одним из каналов проникновения технологий будущего в современную школу являются системы продвинутых мультимедийных проекторов нового поколения. Такие системы, например, разрабатывает и производит тайваньская компания BenQ. Давайте на её примере познакомимся с тем, как новые мультимедийные технологии развивают и преобразуют процесс обучения. Могут ли они уже сегодня способствовать переходу системы образования на перечисленные нами принципы, которые закладываются в основание школы будущего.
Возможности широкого охвата информации, многоканальность восприятия
Любой преподаватель знает, что простое объяснение материала, даже самое яркое, малоэффективно, так как задействует лишь один канал получения информации – слуховой. Для лучшего усвоения, осмысления и формирования практического навыка использования знания в жизни нужно задействовать несколько каналов восприятия и использовать различные методы обучения. Также известно, что для глубокого и прочного усвоения знаний они должны образовывать разветвлённые упорядоченные системы, связываться с уже имеющимися знаниями, преобразовываться в другие формы (вербальные – графические –математические и т.д.), применяться на практике. Все эти задачи могут с успехом реализовываться с помощью современных мультимедийных проекторов BenQ.
Все выпускаемые BenQ проекторы используют технологию DLP, которая была разработана компанией Texas Instruments в 1987 году. Изображение в DLP-проекторах создаётся с помощью тысяч микроскопических зеркал (одно зеркало – один пиксель), которые расположены в виде матрицы на специальном чипе. Зеркала переключаются с большой скоростью, в каждый момент времени отражая на линзу световой поток определённого цвета. Цвета получаются с помощью вращающегося цветового диска со светофильтрами трёх или более цветов, который расположен между лампой и чипом с микрозеркалами. Из-за большой скорости переключения зеркал фрагменты изображения в разных цветах накладываются друг на друга и глаз воспринимает их как одно многоцветное изображение.
Схема устройства DLP-проектора
Этот принцип формирования картинки радикально отличается от технологии LCD-проекторов. В последних свет от лампы проходит через прозрачную жидкокристаллическую матрицу, которая и формирует изображение. Однозначно трудно сказать, какая технология лучше, у каждой есть свои достоинства и недостатки. Изначально системы DLP-проекторов давали большую контрастность и глубокий чёрный цвет, но проигрывали LCD-проекторам в яркости и резкости изображения. Однако новейшие разработки производителей DLP-аппаратуры позволили избавиться от указанных недостатков.
Так, в проекторах BenQ применяется технология BrilliantColor, в которой вместо традиционных трёх цветов (красный, зелёный, синий – RGB) используется 7 цветов, что существенно расширяет цветовую гамму и позволяет добиться безукоризненной точности воспроизведения цвета. Высокая контрастность 4000:1 и идеальные чистые цвета дают возможность учителю широко использовать в своей педагогической практике любой контент: графики и таблицы, фотографии и видео. Идеальная картинка с большим разрешением вплоть до Full HD (1920х1080) создаёт “эффект присутствия”, то есть воздействует на учащегося эмоционально, что ещё больше улучшает усвоение материала. Причём проектор позволяет автоматически проводить HQV-обработку входящего изображения низкого качества, преобразовывая стандартный формат SD (576i) и HD (720р) контент в формат Full HD (1080р) c 80-% качеством изображений, независимо от того, какой используется сигнал – аналоговый или цифровой.
Ещё большее воздействие на учащихся оказывают 3D-технологии, позволяющие демонстрировать трёхмерные предметные модели в процессе преподавания. Для этого необходим 3D ready-проектор (модели MP777, MX810ST, MW814ST и другие), специальные очки BenQ 3D Glasses, компьютер с четырёхядерной видеокартой, например nVidia 240/250/Quadro и специально подготовленный 3D-контент. Так, например, трёхмерная модель молекулы вещества на уроках химии позволит наглядно показать учащимся сложные электронные связи между атомами, проиллюстрировать в динамике изменения структуры молекул при их взаимодействии между собой. Таким образом, уже доступные на рынке 3D-проекторы делают процесс обучения ещё более увлекательным, динамичным и эффективным.
Интеграция знаний и практика
Одна из замечательных особенностей проекторов BenQ позволит решить задачи интеграции знаний по различным предметам. Многие современные проекторы BenQ имеют встроенную сетевую карту, позволяющую подключать устройство к локальной сети школы для управления всем комплектом проекторов из одного места. Используя веб-интерфейс или специальные системы сетевого управления мультимедийными устройствами типа Crestron eControl или PJ Link, можно дистанционно включать и выключать аппараты, ограничивать доступ к проектору учащихся (через пароль), задавать время включения и выключения устройства посредством таймера, настраивать параметры изображения, режимы работы лампы и другое. Таким образом, сетевые возможности проекторов позволяют существенно упростить, ускорить и удешевить обслуживание всего комплекта аппаратуры в современной школе.
Вэб-интерфейс настройки сетевых параметров проектора
Проекторы с функцией Lan Display могут ещё больше – выводить изображение и звук через сетевой интерфейс. С их помощью можно одновременно вывести одинаковое изображение с одного компьютера на все проекторы школы, например, для оповещения учащихся и учителей о каком-либо событии.
Возможности проекторов при подключении их через порт Lan
Кстати, наличие USB-порта в устройстве позволяет использовать для подключения к сети WiFi-адаптер, что ещё больше упрощает процесс интеграции проекторов в школьную сеть по беспроводному каналу.
Беспроводная технология подключения проектора к школьной сети
Эти же особенности существенно расширяют методические возможности учителя. В комплекте программного обеспечения проекторов BenQ присутствует утилита Q-presenter, с помощью которой, во-первых, настраиваются сетевые параметры проектора, во-вторых, утилита позволяет передать на проектор изображение и звук по сети, а также поделить экран на 4 сегмента (что-то типа функции “картинка в картинке” у телевизоров) и вывести в каждый сегмент разный контент с разных компьютеров. Это может быть либо весь рабочий стол компьютера, либо его часть, ограниченная рамкой курсора.
Программа Q-presenter
Теоретически, таким образом можно, например, объединить “телемостом” два урока по разным дисциплинам, предоставляя нескольким учителям (или учащимся) возможность вести урок совместно и одновременно иллюстрировать материал различными визуальными средствами, комментировать выступления, дискутировать. Передаваемое видео в этом случае, правда, слегка подтормаживает, а вот любой другой контент отображается без проблем. Функцией Lan Display обладают такие универсальные проекторы как BenQ MX711, MX764, SH910.
Интерактивность, самостоятельность и вариативность обучения
Ещё больше возможностей современные проекторы предоставляют для реализации интерактивного, вариативного, самостоятельного обучения учащихся. Чаще всего для этих целей используют так называемые интерактивные доски, постепенно внедряемые в российские школы и ВУЗы. Однако мультимедийные проекторы научились выполнять эти функции с не меньшей эффективностью.
Так, современный проектор позволяет считывать информацию не только с VGA или DVI/HDMI входа, но и с USB. Эта функция позволяет подключать компьютер или ноутбук к проектору при помощи обычного USB-кабеля. Она поддерживает автоматическое определение и подстройку разрешения экрана для обеспечения максимально качественного отображения и позволяет подключать один источник к нескольким проекторам одновременно. Кроме того, используя USB-порт, учащиеся могут легко продемонстрировать собственные мультимедийные проекты, домашние практические или творческие работы прямо на уроке, принеся их на банальной “флешке” (функция проектора USB Reader – читаются данные только в основных форматах изображений jpeg, gif, tiff, png). Возможность считывать данные с USB-носителей присутствует также в линейке универсальных проекторов BenQ MX711, MX764 и SH910.
Но ещё более важно, что к порту USB могут быть подключены клавиатура или мышь. В этом случае при использовании режима “удаленный рабочий стол” можно, получив доступ к удалённому компьютеру и отобразив его окно на экране, управлять им дистанционно прямо с экрана проектора.
Но самые широкие и впечатляющие возможности открываются перед учителем при использовании проектора с функцией PointDraw (например, модель MP780ST). В этом случае он получает возможность создавать полноценную интерактивную доску в любом помещении, в любом месте и любого размера (ну, или почти любого, ограниченного только оптическими параметрами проектора), причём быстро и без всякой калибровки, как этого требуют обычные интерактивные доски. Осуществляется это следующим образом. В комплекте поставки аппарата с функцией PointDraw находится специальное перо PointDraw Pen (фактически это своеобразная беспроводная мышь, связанная с компьютером по радиоканалу 2.4 ГГц) и утилита Q Draw.
Проектор в режиме PointDraw, подключённый к компьютеру с помощью USB-интерфейса, формирует на экране невидимую глазу координатную сетку, которая позволяет программе считывать положение луча от электронного пера. Далее, с помощью утилиты Q Draw на экране в нужной позиции создаётся изображение курсора, которое учитель может использовать как угодно по своему усмотрению. Перо позволяет листать слайды, выделять и перетаскивать изображения, рисовать, выбирая цвет и ширину штриха, переключать курсор в режим ластика для удаления нарисованного или светового пятна для выделения важной части изображения.
Как вы понимаете, вариантов использования этой технологии огромное множество: от простого указания на важные элементы, подчёркивания и выделения, до рисования сложных моделей и схем прямо по имеющемуся изображению на экране. Причём всё нарисованное в наиболее популярных приложениях (типа MS Word, MS PowerPoint, программы от Adobe) можно сохранить в файл для будущего анализа, оценки или демонстрации. В новых моделях проекторов BenQ, которые скоро появятся в продаже, используется уже вторая версия технологии, позволяющая задействовать два электронных пера одновременно, что ещё более расширяет возможности учителя по организации интерактивного обучения любому предмету и групповой работе школьников.
Безопасность и комфортность обучения
Современные технические средства обучения, такие как мультимедийные проекторы позволяют сделать процесс обучения безопасным и комфортным практически в любых помещениях, даже не совсем приспособленных для этого. Особенно это касается DLP-проекторов в связи с тем, что данная технология в отличие от LCD позволяет делать устройства более компактными, лёгкими, с меньшей температурой нагрева корпуса.
Ещё большую гибкость в условиях использования и безопасность предоставляют короткофокусные и ультра короткофокусные проекторы BenQ (MX613ST, MX812ST, MX813ST, MW814ST, MX850UST, MW851UST). Специальная оптика этих устройств позволяет создавать крупную (практически до двух метров) картинку на любой поверхности всего с расстояния в 48 сантиметров, а значит, даже в маленькой комнате или при установке проектора прямо на стол у экрана, можно получить чёткое и крупное изображение. Такая установка кроме всего прочего избавляет от теней, случайно попавших в объектив предметов и фигур, защищает зрение детей от ярких вспышек света проектора. В дополнении к этому, функция масштабирования изображения и сдвига объектива (в специальных моделях для образования SP890, SP891, SH960) избавляет учителя от поиска удобного места для установки проектора, подкручивания ножек или подкладывания книг под аппарат для его выравнивания. Увеличить размер изображения и настроить его точное позиционирование теперь можно всего лишь парой кнопок на пульте.
Способствует безопасности использования данных проекторов и возможность лёгкой и быстрой замены ламп без снятия крышки корпуса, для чего в ней имеется специальный люк.
Экологичность и экономичность процесса обучения
Экологические вопросы разного характера занимают всё большее место в любых проявлениях общественной жизни и образование здесь не исключение. Призывы к экономии ресурсов – материальных и энергетических, обращаемые, в том числе и к школьникам, подтверждаются реальной практикой такой экономии с помощью новейшей техники. Последнее поколение проекторов BenQ оснащается функциями Smart Eco и Eco Blank Mode для существенной экономии энергии (такие модели как: MS513, MX514, MW516, MW712, MX850UST, MW851UST). Функция Blank Mode давно используется в подобных мультимедийных устройствах для временного затемнения экрана, когда необходимо перевести фокус восприятия учащихся на учителя. Однако раньше при затемнённом экране проекционная лампа всё равно светилась в полную мощность, потребляя максимум электричества. Теперь, в режиме Eco Blank Mode мощность лампы снижается до 30%, что существенно уменьшает суммарную потребляемую мощность проектора.
Новая функция Smart Eco, напротив, работает в процессе активного использования проектора. При её включении чип проектора анализирует исходную картинку и таким образом регулирует яркость и контрастность, чтобы изображение оставалось хорошо видимым и чётким при минимальной мощности лампы. На практике включение данной функции, например при демонстрации двухчасового фильма, приводит к уменьшению суммарной мощности с примерно 600 Вт до 450 Вт. При активном использовании одного, а тем более нескольких проекторов, можно получить существенную экономию средств, выделенных на владение данной техникой. Визуально же картинка не становится более блёклой или тёмной, как правило, наоборот, даже более насыщенной и контрастной.
Выводы
Все вышеперечисленные варианты применения информационно-коммуникационных средств в системе школьного и вузовского образования, которые мы рассмотрели на примере современных проекторов компании BenQ описывают лишь малую часть тех невероятных возможностей, которые открываются перед учебными заведениями, готовыми внедрять новейшие технологии в практику образования. Безусловно, сами учителя смогут предложить значительно больше оригинальных идей использования мультимедийной техники для модернизации процесса обучения. Таким образом, можно с уверенностью сказать, что технологии обучения будущего возникают сегодня прямо внутри текущей системы обучения, а постоянное обновление и совершенствование технических средств делает этот процесс всё более динамичным. Посмотрим, что нас ждёт дальше?
