87231

Организация и использование видеоконференций в образовательном процессе вуза при дистанционном обучении

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

В настоящее время все большее место в организации образовательного процесса вузов и педагогических вузов в частности уделяется технологиям обучения на дистанционной основе. В настоящее время подготовлено и размещено в сети великое множество курсов дистанционного обучения. Тот факт что наряду с самими курсами все более активно появляются методические материалы для их подготовки и сопровождения [1] [2] свидетельствует о том что период накопления опыта подходит к концу и начинается этап широкого использования систем дистанционного...

Русский

2015-04-17

50.21 KB

6 чел.


УДК 519.68

Организация и использование видеоконференций в образовательном процессе вуза при дистанционном обучении

Кандидат педагогических наук Костиков А.Н.

Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена

Россия, г. Санкт-Петербург, тел.: +7 (812) 117-60-84, e-mail: smilex_2000@mail.ru

В настоящее время все большее место в организации образовательного процесса вузов, и педагогических вузов в частности, уделяется технологиям обучения на дистанционной основе.

«В настоящее время подготовлено и размещено в сети великое множество курсов дистанционного обучения. Тот факт, что наряду с самими курсами все более активно появляются методические материалы для их подготовки и сопровождения [1], [2], свидетельствует о том, что период накопления опыта подходит к концу, и начинается этап широкого использования систем дистанционного обучения в образовательной практике. А значит, пришло время для серьезного анализа и обсуждения условий совершенствования этой важнейшей технологии современного образования» [3].

Если рассматривать канонический образовательный процесс, т.е. некоторые методики обучения отдельным дисциплинам, то цели, содержание и методы обучения в рамках дистанционного остаются такими же как и при очном обучении. Формы обучения понятны: дистанционная, заочно-дистанционная и элементы сочетания других известных форм классической дидактики. Одним из основных вопросов для дискуссии остаются средства обучения при дистанционном образовательном процессе.

Рассмотрим средства дистанционного обучения, в которых сосредоточено педагогически обработанное содержание обучения, что позволяет говорить о них, как о средствах преподавания и учения. При дистанционном обучении в руках преподавателя и обучающегося средства обучения выступают в роли представления содержания обучения, контроля и управления учебно-познавательной деятельностью обучающихся. Один и тот же материал может быть представлен несколькими средствами обучения (печатные издания, аудио-видео и др.), каждое из которых обладает своими дидактическими возможностями. Преподаватель должен знать эти возможности, уметь распределять учебный материал по различным средствам, формировать из них комплект средств обучения (кейс), как систему носителей учебной информации, предназначенную для решения совокупности дидактических задач. В работе Андреева А.А. [5] выделены следующие средства обучения применительно к дистанционным курсам:

  1.  Учебные книги (твердые копии на бумажных носителях и электронный вариант учебников, учебно-методических пособий, справочников и т.д.);
  2.  Сетевые учебно-методические пособия;
  3.  Компьютерные обучающие системы в обычном и мультимедийном вариантах;
  4.  Аудио учебно-информационные материалы;
  5.  Видео учебно-информационные материалы;
  6.  Лабораторные дистанционные практикумы;
  7.  Тренажеры с удаленным доступом;
  8.  Базы данных и знаний с удаленным доступом;
  9.  Электронные библиотеки с удаленным доступом;
  10.  Средства обучения на основе экспертных обучающих систем (ЭОС);
  11.  Средства обучения на основе геоинформационных систем (ГИС);
  12.  Средства обучения на основе виртуальной реальности (ВР);

В соответствии с принятыми взглядами в традиционном учебном процессе средства обучения реализуются, как традиционно считается, через так называемые технические средства обучения (ТСО). Они включают в себя магнитофоны, видеомагнитофоны, кинопроекторы, диапроекторы, кодоскопы, компьютеры, мультимедиа проекторы и др. В свою очередь ТСО входят в состав учебного оборудования, включающего в себя лабораторное оборудование, а также учебную мебель и приспособления. Следует подчеркнуть, что в системе дистанционного обучения средства обучения реализуются через средства новых информационных технологий (СНИТ). Рассмотрим подробнее лишь некоторые из них.

Сетевые учебные материалы. На основе исследования и обобщения структур сетевого представления учебного материала, разработанных А.И.Ракитовой, Е.С. Полат, М.В. Моисеевой и др., а также зарубежными университетами, ведущими обучение в сети ИНТЕРНЕТ, было установлено, что средство обучения в рамках дистанционного обучения должно представлять собой сетевой учебно-методический интерактивный комплекс, который относится к сетевым электронным учебникам второго поколения с расширенными функциями интерактивности за счет использования таких услуг ИНТЕРНЕТ как Usenet, IRC, Iphone и др. [5].

В настоящее время дидактические аудио и видео учебные материалы, в основном, записываются на магнитные носители, аудио- и видеокассеты, и могут быть представлены обучаемому с помощью магнитофона или видеомагнитофона, использовать лазерные компакт-диски (в форматах VideoCD, Mpeg4, DVD и др.).

Анализ видео лекций ведущих вузов страны показал, что они в своей основе строятся на модели сценария «говорящая голова» с вкраплениями графических иллюстраций. Эту модель сценария видео лекции наиболее легко реализовать, но нельзя считать удачной, т.к., судя по отзывам студентов, из-за своей скучности и монотонности приводит к неэффективному усвоению учебного материала. Опыт показывает, что наиболее эффективно снимать в «живой» аудитории, чтобы, просматривая фильм, слушатель как бы присутствовал на лекции. [5]

В работе А.Д. Иванникова и А.Н. Тихонова [6] отмечается, что видео очень полезное средство применительно к дистанционному обучению. Видеокассеты с лекциями, докладами и т.д. могут быть использованы как в специальных видео классах, так и в домашних условиях и позволяют большому числу обучаемых прослушивать лекции лучших преподавателей и специалистов.

Итак, основное внимание, на мой взгляд, заслуживают средства визуализации. Как показывают исследования, обучающимся дистанционно, достаточно сложно воспринять информацию от человека-преподавателя, который общается с обучаемыми используя только стандартные службы Интернет (веб-порталы, электронная почта, форумы, интерактивные чаты или службу ICQ). Зрительный образ преподавателя – неотъемлемое требование для наилучшего достижения восприятия изучаемого материала. Таким образом, необходимо наиболее частое использование видеоматериалов (лекций, семинаров преподавателей), записанных на видеокассеты или CD диски в различных видео форматах. Но при просмотре видео материалов обучаемый не может задавать вопросы, что является недостатком данной технологии.

Наиболее действенным средством является видеоконференция или, как её еще называют, телемост. Посредством видеоконференции между обучающим и обучающимся возникает «тесный – дистанционный» контакт. В прямом эфире обучающий может свободно общаться как с одним обучаемым так и с группой. Таким образом, можно организовывать видео лекции, видео семинары, практические работы в интерактивном режиме.

Как известно, большую часть информации об окружающем мире человек получает при помощи зрения. Поэтому из всех существующих на сегодняшний день систем связи, стоит выделить видеоконференцсвязь, как обеспечивающую наиболее информативный диалог между собеседниками.

Уже достаточно хорошо знакомы возможности, которые предоставляет видеоконференцсвязь - можно читать лекции удаленной аудитории, устраивать селекторные совещания, проводить врачебные консилиумы и т.д. Более того - благодаря современным техническим средствам, можно легко обмениваться с собеседниками любой визуальной информацией - например, графиками, слайдами и видеороликами - в реальном масштабе времени.

Бурное развитие сетей связи и технологий передачи информации в последние годы способствует тому, что видеоконференцсвязь становится все более популярной во всем мире.

Развитие коммуникационной сферы позволило предоставить для всех желающих возможность передачи помимо звукового сигнала еще и живое видео. Видеоконференцсвязь позволяет общаться с удаленным абонентом в режиме реального времени. Передача данных может происходить как по каналам ISDN, так и по IP сетям, можно проводить сеансы видеоконференцсвязи по локальной сети.

ISDN (Integrated Services Digital Network) - представляет собой цифровую сеть с интеграцией обслуживания, с помощью которой можно передавать данные, голос и видеоизображение. Посредством порта ISDN можно передавать одновременно речь и данные по одной паре проводов идущих от телефонной станции к абоненту. По одной и той же абонентской линии могут вестись одновременно два телефонных разговора. К одной абонентской линии можно подключить до восьми цифровых телефонных аппаратов или другой ISDN-сопряжённой аппаратуры (компьютеры, принтеры, видеокамеры, видеотелефоны и т.д.). Каждая из них при этом может иметь свой абонентский номер.

ISDN-цифровая сеть обеспечивает, прежде всего, надежную связь, защищенную от электрических помех и трудно доступную для подслушивающих устройств. Установив оконечное оборудование, такое как учрежденческая АТС или маршрутизатор, организации могут создавать собственные защищенные сети для передачи данных, речи и изображения между филиалами в России или за рубеж. Отдельные группы пользователей, например, университеты, предприятия и различные правительственные учреждения, находящиеся в различных местах страны, могут быть с помощью административных процедур, выполняемых на телефонных станциях, объединены в свои собственные замкнутые группы, связь в которых возможна только между абонентами этой группы. Последнее особенно важно, когда речь идёт о соединении между персональными компьютерами, где компьютер одной замкнутой группы не имеет никакой возможности получить доступ к данным компьютера другой замкнутой группы.

Рассмотрим возможные варианты организации видеоконференций, основанные на такой ISDN – связи.

В простейшем случае персональной видеоконференции между двумя участниками ("точка - точка") достаточно дооснастить мультимедийные компьютеры Web-камерами. Подобные камеры стоимостью 30-100 USD, предназначенные в основном для домашнего пользования, выпускают многие производители: Creative, Logitech, Genius, Mustek и др. Камеры подключаются к компьютерам через LPT или USB порты. ПО - собственное или MS NetMeeting. Для обработки сигналов задействуются аппаратные ресурсы компьютеров.

Производители утверждают, что видеоконференцию можно проводить уже на скорости соединения 28.8 Кб/с (Dial-up), однако, реально при этом частота кадров не выше 3-5 в секунду при 256 цветах, возможно искажение звука. Для более-менее качественной передачи видео- и аудиоинформации скорость соединения должна быть не менее 128 Кб/с. Таким образом, необходимо использовать другие протоколы передачи данных (ISDN, ADSL, FlexDSL и др.)

Для многоточечных видеоконференций требования к качеству передачи звука и изображения выше, поэтому для их обработки используются специальные платы - кодеки. Кодеки могут быть выполнены в виде отдельных устройств, подключаемых к компьютеру по интерфейсу USB, либо в виде плат PCI. Серьезным недостатком USB является то, что он использует одно и то же аппаратное прерывание с AGP, что приводит к конфликтам (иногда непреодолимым) между видеоадаптером и камерой. Кодеки, как правило, поддерживают функцию QoS в IP сетях. Скорость соединения - 384 Кб/с и выше. Ведущими мировыми производителями оконечного оборудования видеоконференцсвязи в течение нескольких последних лет были и остаются: Polycom, Picture Tel, Tandberg, VCON.

Для более качественной передачи данных необходимо использовать серверы видеоконференций. Серверы видеоконференций могут быть как аппаратными, так и программными. Для установки программного сервера необходим достаточно мощный сетевой компьютер с ПО Windows NT 4 или Windows 2000 Server. Для групповых видеоконференций основным требованием является передача качественного изображения. В состав комплекта входят: системный блок, видеокамера, аудиосистема, пульт дистанционного управления и большой монитор. Наиболее привлекательными среди подобных систем выглядят Picture Tel или Polycom.

Компания Polycom - один из ведущих мировых производителей систем видеоконференцсвязи - предлагает широкую гамму функциональных и простых в использовании устройств под общим названием ViewStation, предназначенных для проведения групповых видеоконференций. Можно выбрать модель, наилучшим образом удовлетворяющую потребностям. Модели отличаются друг от друга типом интерфейса, скоростью передачи данных, возможностью проведения многосторонних конференций.

ViewStation представляет собой устройство для проведения двух- и многосторонних видеоконференций по IP-сетям и линиям ISDN. Для работы также необходим цветной монитор или телевизор с низкочастотным входом, работающий в системе PAL или NTSC. Конструктивно все модели ViewStation выполнены в виде моноблока с видеокамерой, устанавливаемого сверху на телевизор или монитор. Микрофон и различные дополнительные устройства подключаются к разъемам на задней панели системы. В качестве внешнего источника сигнала к ViewStation можно подключить камеру для передачи документов, видеомагнитофон или персональный компьютер. Основным устройством любой системы ViewStation является поворотная видеокамера с 12-кратным оптическим увеличением, установленная на основном блоке.

Камера может работать в нескольких режимах: ручное наведение, наведение на заранее установленные позиции и автоматическое наведение на говорящего человека. В последнем случае камера руководствуется сигналами, поступающими с широконаправленного микрофона системы для того, чтобы определить местоположение говорящего.

Микрофонный блок системы ViewStation содержит три микрофона и оборудован системой шумоподавления. Некоторые модели допускают подключение дополнительного микрофонного блока. Эта возможность может быть полезной в больших конференц-залах, так как применение второго микрофонного блока позволяет увеличить зону охвата. Управление системой ViewStation осуществляется с пульта дистанционного управления. Некоторые модели допускают подключение дополнительного телевизора или монитора для одновременного просмотра изображения с различных источников. При проведении многосторонних видеоконференций также существует возможность вывести изображения нескольких удаленных собеседников на один экран.

Все модели ViewStation могут подключаться как к линиям ISDN, так и к IP-сетям при помощи порта Ethernet. При подключении к линиям ISDN передача данных осуществляется по протоколу Н.320, а при подключении к IP-сетям - по протоколу H.323. ViewStation позволяет устанавливать соединение с любой системой, поддерживающей эти протоколы, в том числе с широко распространенной программой Microsoft NetMeeting и устройствами персональной видеоконференцсвязи Polycom Viavideo.

Конкретных решений может быть достаточно много, разнообразных компаний-производителей и компаний-интеграторов (установщиков).

Очевидно, что необходимо как можно наиболее полно использовать имеющиеся технические и методические решения для проведения видеоконференций, тогда дистанционное обучение практически полностью будет тождественно очному обучению в вузе. Решится проблема с кадрами (преподавателями) актуальному для многих периферийных вузов и многочисленных филиалов университетов, так как связаться можно будет с любым преподавателем из любого вуза без дополнительных затрат на дорожные расходы.

 

Литература

  1.  Полат Е.С. Дистанционное обучение //Педагогические и информационные технологии в образовании: электронный журнал http://scholar.urc.ac.ru/ped_journal/numero4/pedag/polat.html.
  2.  Скок Г.Б. Как разработать учебно-методические материалы для системы ОДО// http://edu.nstu.ru.
  3.  Феофанова Е.О. Концептуальные аспекты подготовки курсов дистанционного обучения на основе компетентностного подхода // http://ims2001.nw.ru/cgi-bin/one_tezis.exe?ivent=4&lang=RUS&ID_TEZ=74.
  4.  Основные направления социально-экономической политики Правительства РФ, раздел "Модернизация образования", одобр. 30.06.2000.
  5.  Андреев А.А. Дидактические основы дистанционного обучения (http://www.iet.mesi.ru/br/ogl-b.htm)
  6.  Тихонов А.Н., Иванников А.Д. Технологии дистанционного обучения // Высш. образование в России - 1994 г., № 3.

New

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ СОСТАВЛЕНИЯ

ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ ПО ФИЗИКЕ

М.А. Тарасова, Т.С. Рогожина

Орловский Государственный технический университет, г. Орел, Россия

В современной системе образования тестирование признано одной из эффективных форм контроля качества полученных студентами знаний. Тестирование используют как надежное и объективное средство, позволяющее быстро проверить объем усвоенных знаний, как по отдельным разделам, так и по дисциплине в целом. Сочетание возможностей компьютерных технологий и достоинств тестирования вызывает повышенный интерес к разработке тестов, систем тестирования.

Особенности учебной программы по отдельным предметам накладывают определенный отпечаток на методику составления тестовых заданий и на структуру теста в целом. Разработку определенных подходов к составлению тестовых заданий по физике и методики тестирования, следует рассматривать в качестве необходимых условий адекватного использования тестирования.

На кафедре физики Орловского государственного технического университета разрабатывается автоматизированная система контроля знаний по физике, основой которой является многоуровневая система тестовых заданий:

1-ый уровень - тестовые задания текущего контроля

2-ой уровень - тестовые задания для аттестации

3-ий уровень - экзаменационные тесты

4-ый уровень - обучающие тесты

5-ый уровень - тесты для проверки остаточных знаний

Каждый уровень состоит из нескольких подуровней или нескольких пакетов тестовых заданий. Например, тестовые задания первого уровня состоят из двух пакетов (два подуровня): пакет тестов текущего контроля и пакет тестов для допуска к выполнению лабораторных работ.

Нами составлен перечень тестов, который охватывает все темы и разделы дисциплины, и на основе которого формируются пакеты тестовых заданий соответствующего уровня.

Тесты конструируются по соответствующей методике, которая предусматривает уровень теста в многоуровневой системе. С помощью каждого тестового задания выполняется конкретное требование Государственного образовательного стандарта (ГОС). Требования ГОС по дисциплине “Общая физика” предлагают проверку знаний испытуемых по направлениям: иметь представления, знать, уметь; использовать; владеть навыками. Основываясь на этом, предлагается использовать следующую иерархическую конструкцию теста, которая позволит обеспечить требования ГОС (табл. 1):

Таблица 1

Иерархическая конструкция теста

задания

Наименование задания

Соответствие требованиям ГОС.

1

Распознание.

Иметь представления.

2

Ученическое применение (для тестов текущего контроля знаний).

Иметь представления.

3

Механическое воспроизведение.

Знать.

4

Алгоритмическое применение.

Уметь использовать.

5

Фрагментарное понимание (для тестов текущего контроля и аттестации).

Знать, уметь использовать.

6

Эвристическое применение.

Владеть навыками.

7

Целостное понимание.

Владеть навыками.

Тесты разрабатываются в соответствии с иерархической конструкцией в открытой форме. Для каждого уровня разрабатывается алгоритм задания, который применяется при составлении вопроса теста и структурная карта теста (табл. 2).

Таблица 2

Структурная карта теста

Код раздела

Разделы

(темы)

Число заданий

Распределение заданий по конструкции теста

1

2

3

4

5

6

7

Нами предлагается вносить в иерархическую конструкцию задания следующего содержания:

1. Распознание - анализ соотношений в знако-символьной форме, анализ графических образов учебной информации, задания, в которых нужно выделить (распознать) один или несколько объектов, обладающих требуемым свойством среди заданного набора конкретных физических объектов.

2. Ученическое применение - взаимный перевод учебной информации из графических образов в знако-символьную форму, качественные задачи, анализ размерностей основных физических величин в Международной системе единиц(СИ)( умение представить информацию в свернутом и развернутом виде).

3. Механическое воспроизведение - формулировка законов, принципов, определений; формул, свойств (понятий) физических объектов.

4. Алгоритмическое применение – применение фундаментальных законов при решении простых задач, решение типовых задач; выполнение “узловых” блоков деятельности при решении учебных задач по определенным темам учебного курса.

5. Фрагментарное понимание (задание, относящееся к определенной теме, разделу учебной дисциплины) - вопросы, высказывания, например, истина или ложь; задания на установление свойств одного или множества физических объектов на основе известных теоретических и экспериментальных положений.

6. Эвристическое применение – решение нетиповых задач, задач повышенной сложности, объяснение физических явлений не рассмотренных на лекциях, но предусмотренных программой.

7. Целостное понимание – задания по всему материалу, который проверяется данным тестом; задания по одной из проверяемых тем, но выражающие глубокие, скрытые связи между понятиями, фактами.

Предлагаемая методика была применена нами для составления 240 тестовых заданий, в частности, для составления тестовых заданий по допуску к выполнению лабораторных работ по оптике и атомной физике. Для реализации тестовых заданий применялась программная оболочка, разработанная доцентом ОрелГТУ Шадриным И.Ф.

Результаты апробации показали, что применение указанной методики позволяет осуществить объективную оценку знаний студентов по физике.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42381. Приемы и средства автоматизации разработки текстовых документов в Excel 62 KB
  Изучите основные понятия: Относительная ссылка указывает на ячейку основываясь на ее положении относительно ячейки в которой находится формула например на две строки выше. Относительная ссылка это изменяющийся при копировании и перемещении формулы адрес ячейки содержащий исходное данное. Абсолютная ссылка – это не изменяющийся при копировании и перемещении формулы адрес ячейки содержащих исходное данное. Заполните таблицу: При заполнении таблицы используйте: Выделите А1:Е1 выберите Формат Ячейки Выравнивание Объединение ячеек...
42382. Построение диаграмм с помощью мастера диаграмм 221 KB
  Требования к изученному материалу: уметь строить графики математических функций; строить диаграммы по экономическим задачам; уметь изменять тип параметры построенных диаграмм; уметь добавлять диапазон данных к построенной диаграмме; уметь добавлять легенды. В Excel существуют стандартные и нестандартные диаграммы. В следующем окне рисунок 2 появляется образец диаграммы. Далее подписать заголовки: название диаграммы – График квадратной функции; Ось Х – Х; Ось У – У; убрать линии сетки и подписи.
42383. Текстовый процессор Word «Шаблоны. Создание шаблона» 36.5 KB
  Создание шаблона Цель этой практической работы создать шаблон доверенности и затем оформить доверенность на основе созданного шаблона. Доверенность это документ выдаваемый организациейдоверителем физическому лицу поверенному на право выполнения от имени организациидоверителя указанных в доверенности действий. Формуляр доверенности включает в себя следующие реквизиты: наименование вида документа и его порядковый номер дата составления документа место составления документа текст подпись руководителя организациидоверителя В тексте...
42384. Створення консольних додатків 2.96 MB
  Ознайомлююсь з мовою програмування С. Набираю програму яка буде виводити ім’я прізвище і бобатькові а потім видаляти декілька символів з указаної позиції. Запускаю програму та перевіряю чи правильно вона працює.
42385. Створення консольних додатків. Обробка розгалужених обчислювальних процесів на мові програмування C# 41.5 KB
  Створити консольний додаток, в якому, використовуючи оператори розгалуження if… розрахувати значення функції з точністю до трьох знаків після коми. Результат розрахунку вивести на екран з відповідним повідомленням.
42387. Побудова локальної компютерної мережі 413.5 KB
  Навчитись встановлювати драйвери мережних адаптерів в середовищі операційних систем Windows 2000 XP; дослідити схеми підключення мережних пристроїв в локальній комп’ютерній мережі топології â€зірка†та â€ієрархічна зіркаâ€; навчитись налаштовувати адресацію комп’ютерів в локальній комп’ютерній мережі; дослідити способи перевірки працездатності комп’ютерної мережі за допомогою діагностичних утиліт. Акуратно дотримуючись правил техніки безпеки я вставив адаптер у вільний слот шини PCI на материнській платі при...