ЭкологияОбразоватДеятельности / МатериалыПрактЗанятий / ЭкОбрДеят_Пр 16 / notv2009_book_1
.pdf
Новые образовательные технологии в вузе – 2009
предоставлять преподавателю развитый набор средств, таких как трансляция презентации, режим белой доски, трансляция рабочего стола и т.п. Также немаловажными являются следующие требования: 1) стабильная работа в условиях ограниченности пропускной способности каналов связи (до 256 кбит/с); 2) простота запуска приложений и освоения интерфейсов преподавателями; 3) возможность полноценной записи семинара для дальнейшего распространения по желанию преподавателя. В качестве решения, полностью удовлетворяющего на данном этапе все потребности ФДО в организации web-семинаров, был выбран продукт Adobe Acrobat Connect.
Организация лабораторных работ, предполагающих работу с лабораторным оборудованием, при дистанционном обучении не может быть реализована без использования виртуальных лабораторных практикумов. Существует большое количество разработок в этой области, обладающих своими достоинствами и недостатками. Применение виртуальных лабораторных работ в дистанционном образовании накладывает свои ограничения, а именно возможность доступа к ресурсам через сеть Интернет с запуском через браузер и возможность интеграции с LMS. Наиболее перспективными технологиями создания виртуальных практикумов для применения в дистанционном образовании на сегодняшний день можно считать Adobe Flash и Java. Если Adobe Flash больше подходит для создания двумерных интерактивных моделей, то Java позволяет реализовать технологии виртуальной реальности для создания полноценных трехмерных моделей лабораторного оборудования. Наиболее интересным, перспективным и доступным решением в этой области на сегодняшний день является технология создания трехмерных компьютерных работ и тренажеров, разработанная в НИИ ЭОР ТюмГНТУ (http://eor.tsogu.ru/).
Реализация совместной работы участников учебного процесса прежде всего нацелена на обеспечение возможности работы через сеть Интернет нескольких человек над одним документом (текстовым или табличным). Уже традиционные для дистанционного образования средства взаимодействия типа форумов и чатов позволяют студентам и преподавателям обмениваться файлами, пересылая их друг другу в сообщениях. Это не очень удобно, когда необходимо обсуждать или выполнять совместную разработку достаточно сложного документа с большим количеством промежуточных версий. Желательно, чтобы у документа была одна копия, хранящая в себе всю историю, а также предусматривающая вариант он-лайн редактирования с отображением изменений в реальном времени всем участникам выполняемой работы. Такие решения в настоящий момент начинают широко применяться на предприятиях, и владение компетенцией по эффективному использованию средств организации работы через сеть Интернет скоро станет необходимым для каждого студента. В качестве эксперимента преподавателям в настоящий момент предлагается использовать для проверки заданий, рефератов и других видов работ инструменты Google Docs.
Секция 1
В 2008 году во время выполнения инновационной образовательной программы для решения описанных выше задач по развитию дистанционных образовательных технологий в образовательный процесс ФДО ИОИТ УГТУУПИ был внедрен ряд новых программных решений. Эти решения интегрируются в существующую и функционирующую уже более 5 лет информационно-образовательную среду «ЭЛИОС» (текущая структура системы изображена на рис. 1).
Информационно-образовательная среда «ЭЛИОС»
ЕИС вуза
Электронный |
Портал |
информационно- |
|
деканат ФДО |
образовательных |
|
ресурсов |
LMS Глобус
Рис. 1 Структура ИОС «ЭЛИОС»
81
Новые образовательные технологии в вузе – 2009
Черемных Н.Н., Загребина Т.В., Тимофеева Л.Г., Рогожникова И.Т., Арефьева О.Ю.
ОТСЛЕЖИВАНИЕ НОВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТРАЕКТОРИЙ В ГЕОМЕТРО-ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ ОСНОВНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ УГЛТУ
Уральский государственный лесотехнический университет (УГЛТУ) г. Екатеринбург
Приведены примеры ранней профилизации и учета междисциплинарных связей в дисциплинах геометро-графической подготовки студентов-лесотехников.
Examples early профилизации and the account of interdisciplinary communications (connections) in disciplines of геометро-graphic preparation of students-лесотехников are resulted.
Лесотехническое образование, как и образование в целом в области техники, это прежде всего история изобретения, создания и совершенствования различных изделий, машин, технологий лесопромышленного комплекса. Большая часть общества весьма сильно зависит от своих ученых и инженеров; в свою очередь оно требует постоянно от них новых творческих идей, т.к. в развивающемся обществе рождается потребность иметь изделия с более новыми или значительно лучшими параметрами и характеристиками. По этой причине от будущих инженеров лесной отрасли все более настойчиво требуется активизация их интеллектуального потенциала, проявление всяческой инициативы, предприимчивости (при любой форме собственности), профессиональной компетенции, коммуникабельности, творческого и ответственного отношения к решению производственно-технических проблем, В этой связи проблема повышения качества инженерно-технической подготовки в лесотехническом образовании в целом и геометро-графической, как ее основы в частности, становится особенно актуальной.
Геометро-графической подготовке на инженерных специальностях лесотехнического профиля отводилось и отводится особое место в общей системе профессиональной подготовки будущих инженерно-технических специалистов отрасли. В начертательной геометрии, машиностроительном черчении, машинной (компьютерной) графике закладываются основы знаний и умений, крайне необходимых для успешного освоения последующих дисциплин механико-технологического профиля. Касаясь роли начертательной геометрии, следует заметить, что это – математическая дисциплина и ее задача заключается не только в обслуживании курса черчения, но и других дисциплин.
Конструктор, технолог и даже экономист и социолог постоянно решают оптимизационные задачи, как правило, многопараметрические и многофакторные, методами математического программирования, геометрическую основу которых составляют многомерные линейные и
Секция 1
нелинейные формы и отношения между ними. Расширяя рамки использования основ начертательной геометрии, приведем в качестве примеров анализ пространственно-временных ситуаций при работе двух и более погрузчиков автоматизированного склада продукции, запчастей, товаров, при решении экологических, социологических задач по строению временных рядов, факторный и другие виды анализа базируются на геометрических понятиях; к примеру, многомерный факторный анализ представляет собой отображение многомерного аффинного пространства на другое пространство меньшей размерности. У химиков – это построение зависимостей типа «состав – свойство» при получении многокомпонентных химических растворов с заданными свойствами.
Из «приземленных» примеров использование начертательной геометрии в машиностроительном черчении продемонстрируем хотя бы следующими примерами:
Линии перехода литых деталей (основание и крышка корпуса редуктора любого механического привода, корпуса подшипников качения холостых и приводных туеров лесотранспортеров, канатных барабанов грузовых тяговых лебедок, протаскивающих захватов сучкорезных машин и т.д.) - это линии пересечения поверхностей;
Ломаные разрезы – совмещение секущих плоскостей методом вращения;
Развертки сложных технических форм (пневмопроводы для измельченной древесины, отсосы – сметки, приемники станков, циклоны и бункеры пневмотранспорта, бумажная и картонная тара) – методы преобразования чертежа;
Построение линий пересечения двух тел (врезки – соединения труб пневмотранспорта) – метод сфер;
Определение истинного расстояния между шарнирами крепления амортизатора автомобиля, когда амортизатор наклонен к двум плоскостям проекций и ни одна из проекций не дает истинной величины межосевого расстояния – метод прямоугольного треугольника; метод перемены плоскостей проекций; метод плоскопараллельного перемещения; метод вращения вокруг проецирующей прямой или вокруг линий уровня.
Следует заметить, что содержание рассматриваемых нами дисциплин входит в жизненный цикл изделия, в котором в настоящее время первым этапом является маркетинг, а последним – утилизация с учетом экологических требований.
В графическом образовании инженера – лесотехника должны «уживаться» устоявшиеся традиции и современные инновации. Компетенции будущего инженера закладываются при изучении графических дисциплин, и подготовка к инновационному инженерному труду начинается уже на 1-3 семестрах.
83
Новые образовательные технологии в вузе – 2009
Достаточно высокий уровень абстрактности учебного материала, в частности по начертательной геометрии, для всех поколений инженеров являлось характерным для данной дисциплины на первом семестре обучения
втехническом вузе. В последние годы в нашем вузе это особенно проявилось по причине стремительного падения уровня и качества подготовки учащихся
вшколе, техникуме и растущей массовости образования (420-512 студентов вузов на 10 000 населения).
Влучшем случае первокурсник имел для знакомства с чертежами в школе 60 часов (в рамках курса «Технология») или при наличии в школе региональной или школьной компоненты, как правило, когда школа расположена вблизи промышленного производства. Наши опросы в последние годы показывают, что зачастую это событие присутствовало в 1517% случаев. Малая лесная академия УГЛТУ – помощник кафедры начертательной геометрии и машиностроительного черчения, но, к сожалению, число выпускников ее – наших студентов – весьма мало.
Для подъема мотивационного настроя студентов – первокурсников в вопросах оптимизации методики преподавания инженерно-графических дисциплин, кафедра уделяет особое внимание профессиональной направленности дисциплины. В необходимости этого нас убеждает и многолетняя работа одного из авторов на кафедре «Детали машин» УГЛТУ, в том числе работа с конструктивными частями дипломных проектов по трем специальностям, а так же работа в ГЭКе (ГАКе) в течение 34 лет.
Составляющие адаптации кафедр геометро-графических дисциплин к требованиям потребителей их услуг – последующим кафедрам – все же есть. Начальным этапом мы считаем систематическое отслеживание структуры потребностей в знаниях и навыках, непосредственно используемых в курсовом проектировании привода технологической или транспортирующей машины, механизме грузоподъемной машины (кафедра «Детали машин»); в малых архитектурных формах из дерева, элементах входных групп зданий и сооружений (кафедра механической обработки древесины, кафедра древесиноведения и специальной обработки древесины); в развертках бумажной и картонной тары и емкостей для технологической щепы; циклонов пневмотранспорта; приемников станков (кафедра технологии ЦБП и станков и инструментов). У лесоинженеров это – в технологических планировках обычных и малых нижних лесопромышленных складов для всех условий примыкания лесовозной дороги (кафедра технологии и оборудования лесопромышленного производства) и т.д.
Т.к. традиционно фундаментальная профессиональная подготовка инженеров (специалистов), характерная для высшей школы СССР и РФ, означает соединение сквозных системо-образующих научных знаний с инженерными знаниями, умениями и навыками, то используем также примеры и материальные объекты, сегодня пока не имеющие отношения к нашей отрасли производства и профессиональной деятельности.
На основе результатов входных тестов (а они, как правило, плачевные) уже с начала семестра проводятся групповые и индивидуальные
Секция 1
консультации. Средством текущего контроля является тестирование по разделам (темам). Итоговое тестирование (перед экзаменом, зачетом) дает достаточно объективную характеристику готовности студента перед настоящей проверкой знаний.
Повсеместную востребованность геометрических знаний в различных сферах инженерной деятельности вряд ли кто сегодня будет оспаривать. Формирование основных компетенций должно отвечать требованиям производственно-технологической и проектно-конструкторской деятельности инженера лесопромышленного комплекса. Сегодня потенциально приоритетными в графической подготовке специалиста являются те компетенции, которые связаны с компьютерной графикой, умением работать в графических редакторах, разрабатывать графические программы или программы с графическим интерфейсом. Однако при этом постоянно надо помнить, что для работы с графической документацией, чертежами, схемами, диаграммами и т.д. необходимы знания о методах построения изображения, алгоритмах обработки графической информации, технологии визуализации данных. А это требует владения базовыми понятиями фундаментальных дисциплин – начертательной геометрии и инженерной графики.
Сочетание традиций и инноваций в геометро-графической подготовке инженера, при отсутствии возведения в абсолют компьютера (который является лишь инструментом) позволяют понизить уровень абстрактности учебного материала, столь характерной для младших курсов, а отслеживание междисциплинарных связей помогает заинтересовать сегодняшнего студента в необходимости получения знаний и навыков.
85
Новые образовательные технологии в вузе – 2009
Секция 2. Электронные образовательные ресурсы
Абрамов Е.В.
ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ БУДУЩИХ АБИТУРИЕНТОВ ВУЗОВ ИЗ СЕЛЬСКИХ ШКОЛ,
abramov_78@mail.ru
ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ г. Волжский
Представлены типологии электронных образовательных ресурсов. Автор предлагает возможности использования офисных продуктов при обучении математике, при подготовке будущих абитуриентов, что доступно для любого педагога. Показан дидактический потенциал электронных образовательных ресурсов при обучении математике с учетом возможностей организации учебного процесса в сельской школе.
Are presented to typology of electronic educational resources. The author offers opportunities of use of office products at training to the mathematics, by preparation of the future entrants that is accessible to any teacher. The didactic potential of electronic educational resources at training is shown to the mathematics in view of opportunities of the organization of educational process at rural school.
Термин «информационные технологии», их использование при обучении различным дисциплинам в последнее время стало очень модным и популярным. Это говорит о том, что действительно, реальностью стало использование компьютера и периферийных устройств, образовательных, обучающих, тестирующих и т. д. программных продуктов в учебном процессе. Тем не менее, зачастую, правильного и глубокого понимания этого вопроса нет.
Вдвойне сложнее приходится сельским и деревенским школам, находящимся как бы оторванными от остального мира, без должного внимания и финансирования со стороны городского и регионального управления. Однако государственная политика последних лет ведет к исправлению этой ситуации. Например, возможность получить гранд – реальный шанс для сельских школ создать высокотехнологические компьютерные классы. Таких примеров можно привести довольно много.
Отметим лишь несколько основных преимуществ, возникающих при использовании электронных образовательных ресурсов в сельских школах. Под электронным образовательным ресурсом, вслед за В.В. Ильиным, мы понимает дидактическое средство, созданное с помощью информационных технологий и позволяющее создавать дидактическую компьютерную среду, обеспечивающую обучение предмету и формирование умений и качеств личности.
Секция 2
Использование электронных образовательных ресурсов в процессе обучения ведет прежде всего к изменению учебного процесса: стремительный рост доступности информации и информационных средств; уменьшение зависимости между ростом возможностей обучения и его качества.
Их использование позволяет обеспечить: работу в интерактивном режиме; незамедлительную обратную связь между пользователем и отдельными средствами технологии; регистрацию, сбор, накопление и обработку информации об изучаемых процессах и явлениях; архивное хранение достаточно больших объемов информации с возможностью легкого доступа, передачи и общения пользователя с центральным банком данных; автоматизацию процессов обработки результатов эксперимента с возможностью многократного повторения его целиком или отдельных фрагментов; визуализацию изучаемых закономерностей.
Исследования Б.С. Гершунского [1], В.А. Каймина, М.П. Лапчика, А.С. Лесневского, И.В. Марусевой, Ю.А. Первина и др. посвящены классификации электронных образовательных ресурсов. При классификации электронных образовательных ресурсов использовались различные подходы, которые условно можно разбить на две основные группы. При первом подходе в основе классификации выступают функциональные компоненты деятельности педагога (И.В. Марусева, И.В. Роберт и др.); при втором – основанием для классификации служит характер входной и выходной информации и функции по преобразованию входной информации, реализуемые программным средством (А.С. Лесневский, И.В. Роберт и др.)
Т.А. Невуева и Т.А. Сергеева [4] типологизируют электронные образовательные ресурсы по следующим признакам:
1.по предметному содержанию программ (математика, физика, история и т. д.; тематический принцип);
2.по функции (принцип целевого назначения): диагностические, контролирующие, обучающие;
3.по степени активности учащихся, определяемой структурой и характером деятельности: демонстрационные, конструирующие программы;
4.по целевой группе пользователей – инструментальные педагогические средства: базы данных, редакторы, компьютерные журналы и конспекты;
5.по уровню коммуникативности: предметно ориентированные, коммуникативно ориентированные, сетевая коммуникация.
По своему целевому назначению электронные образовательные ресурсы подразделяют на следующие категории: программы для диагностики и контроля; тренажеры; информационно-справочные системы; обучающие программы (программы для объяснения нового материала); средства демонстрации и поддержки изложения; средства компьютерного
87
Новые образовательные технологии в вузе – 2009
моделирования; развивающие программы; средства подготовки раздаточных материалов.
В числе основных электронных образовательных ресурсов, которые применяются в системе обучения математике, в первую очередь, И.В. Роберт [3] выделяет офисные программы: текстовые процессоры, электронные таблицы, программы подготовки презентаций, системы управления базами данных, органайзеры, графические пакеты и т. д. Основным назначением текстового процессора является создание сложных мультимедийных электронных документов с элементами гипертекста.
Выделим дидактические возможности текстового процессора:
подготовка учебных и научных текстов (конспекты лекций, учебнометодические пособия, статьи и т. д.);
подготовка курсовых работ, рефератов, докладов.
Для автоматизации процедуры ввода текстов разработаны системы распознавания текстов, которые позволяют выделить текст из изображения, полученного после сканирования (например, Fine Reader). Основное назначение подобной системы – автоматизация ввода информации в компьютер и ее перевод в соответствующую форму (текстовую или графическую).
Среди программ, предназначенных для работы с графическими данными, можно выделить редакторы растровой графики, например Adobe Photoshop и редакторы векторной графики, например Adobe Illustrator, Corel Draw.
Мы выделяем такие основные возможности графических пакетов при обучении математике, как: создание различных изображений (двумерных, трехмерных, анимационных); редактирование готовых отсканированных изображений. Следовательно, основное назначение графических программ – обеспечение наглядности учебного процесса.
Следующее направление в прикладных пакетах программ связано с подготовкой специальных слайдов, демонстрируемых на мониторе компьютера для сопровождения всевозможных выступлений средствами MS PowerPoint.
В ходе исследования выделены следующие основные возможности использования программ подготовки презентаций при обучении математике:
создание опорного конспекта лекции;
сопровождение лекции демонстрацией презентации с помощью мультимедийного проектора;
использование выдач (печатного варианта слайдов) в качестве раздаточных материалов;
самостоятельная работа с озвученной лекцией-презентацией.
Программы работы с табличными данными включают в первую очередь электронные таблицы или табличные процессоры, работающие с информацией, представленной в виде таблицы, в ячейки которой можно
Секция 2
размещать символы, цифры и формулы, производящие операции над колонками цифр (например, MS Excel).
Мы выделяем такие основные направления применения электронных таблиц при обучении математике, как:
автоматизация процесса расчета нагрузки преподавателя;
создание рейтинговых карт обучаемых с графической иллюстрацией динамики прохождения контрольных точек;
создание отчетных документов по видам учебной деятельности.
Системы управления базами данных (СУБД) позволяют проводить обработку и анализ огромного массива данных, организованных в табличные структуры (например, MS Access).
Основные направления применения систем управления базами данных при обучении математике, по нашему мнению, являются:
создание каталогов учебных книг, адресных справочников;
создание баз данных с образцами курсовых и контрольных работ, с часто задаваемыми вопросами и т. д.;
создание и ведение баз данных со сведениями о студентах, преподавателях и т. д.;
автоматический отбор необходимых сведений об учащихся и преподавателях;
автоматизация подготовки всевозможных отчетов по учебной деятельности.
Взаключении еще раз отметим, что использование электронных образовательных ресурсов при организации обучения математике в большинстве сельских школ остается пока еще мало изученным практически. Устаревшие компьютеры, их малое количество, отсутствие периферийных устройств и программных продуктов, нехватка высококлассных специалистов – все это тормозит развитие и внедрение информационных технологий «на селе». Однако эти проблемы давно известны, обсуждаться и уже сегодня во многих регионах они успешно решаются.
1.Гершунский, Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы / Б.С. Гершунский – М.: Педагогика, 1987. – 264 с.
2.Машбиц, Е.И. Компьютеризация обучения: проблемы и перспективы
/ Е.И. Машбиц – М., 1986. – 80 с.
3.Роберт, И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования / И.В. Роберт – М.: Школа-Пресс, 1994. – 205 с.
4.Сергеева, Т.А. Рекомендации по проектированию педагогических программных средств / Т.А Сергеева, Т.А. Невуева – М.: НИИ ШОТСО АПН СССР, 1990. – 50 с.
89