87232

Основные положения формирования электронного лабораторного практикума для систем дистанционного обучения

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

Областью применения таких электронных учебных комплексов являются образовательные технологии, реализующие систему дистанционного обучения, а также самостоятельная работа студента при очном и очно–заочном обучении. Отличительной чертой такого автоматизированного учебного комплекса является организация дружественного интерфейса

Русский

2015-04-17

47.3 KB

6 чел.


УДК 004:378.147.333

Основные положения формирования электронного лабораторного практикума для систем дистанционного обучения

Константинов И.С. д.т.н. проф.

Рыженков Д.В. аспирант

Орловский государственный технический университет

Россия, г.Орел, тел (0862)76-19-10, e-mail: denrvictor@yandex.ru

Information technologies in educational process are applied not only to training and the control. Remote education, self-education of students and teachers, simplicity and mobility of Internet - conferences - all this the neюw possibilities given to the present person, participating in educational process. In this article are considered the main rules of creation of an electronic laboratory practical work for systems of remote training.

Новые образовательные стандарты и сформулированные в них требования к квалификации выпускников высших учебных заведений ставят перед ВУЗами задачи активного использования новых информационных технологий в организации и проведении учебного процесса.

Одной из таких задач является разработка и внедрение специализированных электронных автоматизированных учебных комплексов.

Областью применения таких электронных учебных комплексов являются образовательные технологии, реализующие систему дистанционного обучения, а также самостоятельная работа студента при очном и очно–заочном обучении. Отличительной чертой такого автоматизированного учебного комплекса является организация дружественного интерфейса. 

Одним из значимых составляющих таких комплексов является автоматизированный лабораторный практикум. Под автоматизированным лабораторным практикум понимается комплекс технических, программных и методических средств, обеспечивающих автоматизированное проведение лабораторных работ и экспериментальных исследований непосредственно на физических объектах и (или) математических моделях.

Основным руководящим документом по разработке таких автоматизированных электронных лабораторных практикумов является отраслевой стандарт ОСТ 9.2 – 98, допускающий создание как реального лабораторного практикума с удаленным доступом, с использованием натурных физических объектов и процессов, так и лабораторного практикума, использующего компьютерное имитационное моделирование, с использованием имитационных (математических) или физических моделей.

Концепция обучения в учебных учреждениях предполагает ориентацию на:

  1.  поддержка и развитие системности мышления обучающегося;
  2.  поддержку всех видов познавательной деятельности человека, развитие и закрепление навыков и умений;
  3.  реализацию принципа индивидуализации учебного процесса при сохранении его целостности.

Особое внимание уделяется выработке у обучающегося практических навыков его профессиональной деятельности.

Для достижения указанного результата необходимо решить следующие задачи.

Определение структуры электронного лабораторного практикума с точки зрения целевой направленности представляемых материалов. Электронный практикум должен обеспечивать органичное сочетание теоретической информации и практических заданий, включать контрольные вопросы и тесты для самопроверки знаний при изучении соответствующих дисциплин студентами различной формы обучения.

Определение наиболее рационального соотношения между формами представления информации. Практикум должен представлять собой симбиоз традиционных способов представления учебной информации (текст, графика) и возможностей, предоставляемых современными мультимедийными технологиями (анимация, видеоролики, звуковые фрагменты). В процессе выполнения проекта будет определен рациональный уровень присутствия тех или иных выразительных средств в общем объеме представляемой информации.

Обеспечение возможности оперативного обновления материалов. Стремительное развитие информационных технологий заставляет заботиться о регулярной модификации представляемой информации с целью поддержания ее в актуальном состоянии.

Разработка методик и средств итогового контроля знаний, соответствующих применяемой системе преподавания. Интерактивный электронный практикум требует наличия автоматизированной системы контроля и оценки уровня усвоения знаний и закрепления навыков. Преимуществами такого рода систем являются: корректная постановка вопросов, объективность оценки уровня знаний, кратковременность и стандартизованность проверки, возможность представления результатов в числовой форме и их математической обработки, возможность совмещения контрольных и адаптивно-обучающих свойств. В последнем случае система может давать соответствующую информацию в виде консультаций.

 Решения этих задач предусматривает:

  1.  разработку концепции системы построения лабораторно – практических практикумов для дистанционного образования с использованием средств Интернет технологий;
  2.  разработку типовых решений программного, технического, образовательно-информационного обеспечения построения лабораторно – практических практикумов;
  3.  формирование и разработку модели системы дидактических материалов по созданию программно – методического обеспечения электронных практикумов для среднего и высшего профессионального образования;
  4.  формирование перечня электронных учебных материалов и информационно-технологических средств, необходимых для обеспечения учебного процесса различных уровней образования с учетом регионального компонента;
  5.  создание, разработку и тиражирование электронных средств поддержки и развития учебного процесса;
  6.  организацию региональных распределенных баз данных и обеспечение пользователям доступа как к ним, а так же и к центральным электронным библиотекам учебных материалов, общеобразовательным и специализированным порталам, медиатекам, средствам сетевого тестирования и контроля знаний;
  7.  организацию в области системы открытого образования, включая интерактивные дистанционные технологии обучения учащихся в учебных заведениях различного уровня;
  8.  формирование концепции информационной безопасности, организацию и обеспечение соответствующих образовательных дисциплин;

Создание программно – методического обеспечения построения лабораторно – практических практикумов в образовательных технологиях дистанционного обучения обеспечивает:

  1.  концептуальный подход к построению системы электронного лабораторного практикума средствами сети Интернет;
  2.  единое программно – методическое обеспечение построения электронных лабораторно – практических практикумов;
  3.  унифицированную структуру и содержание комплекса дидактических материалов для электронных практикумов;
  4.  дальнейшее развитие дистанционного обучения с использованием современных электронных технологий.

Литература

  1.  И.К. Насыров, А.А. Сухарев, Р.Г. Насырова, Ю.К. Евдокимов Разработка автоматизированных учебных комплексов, КГТУ им. А.Н. Туполева, Казань 2002.
  2.  ОСТ 9.2-98 " Учебная техника для образовательных учреждений. Системы автоматизированного лабораторного практикума. Основные положения".
  3.  ГОСТ 34.003-90 " Автоматизированные системы. Термины и определения".
  4.  Ивановский В.С., Хапиков А.А. О создании автоматизированной системы дистанционного обучения // Дистанционное образование. 1997, №4.
  5.  Романов А.М., Торопцов В.С., Григорович Д.Б. Компьютерные обучающие программы для студентов дистанционного обучения ВЗФЭИ. Вторая Международная выставка-конференция «Информационные технологии и телекоммуникации в образовании». Каталог и тезисы докладов. – М.:ВК ВВЦ «Наука и образование», 2000. с. 61-61.

New

Перспективы формирования открытого образования в России

Чупахина Ж.Н., к.э.н., доцент кафедры «Предпринимательство и маркетинг» Орловского государственного технического университета

Характерным признаком современного общества является информатизация, которая на сегодняшний день охватила почти все страны мира. Это та среда, в которой функционирует бизнес. Безусловно, любой человек всегда живет в условиях неопределенности, так как информация становится недостоверной из-за динамичности среды. У данного состояния есть свои отличительные черты: возрастает роль передатчика информации, благодаря чему становятся возможны резкие изменения действительности [1]. Вот почему информатизация приобретает значимость: фактически она дает решение глобальной проблемы доступа к знанию в любой момент, в любом месте [2].

Следует отметить, что информатизация – это процесс, который не сводится к одной лишь технологии или технике, к каким бы высоким уровням они ни принадлежали. Информатизация представляет собой экспоненциально нарастающее производство и использование информации, прежде всего знаний, в интересах человека и общества в целом. Она надстраивается над технологическим базисом и, охватывая сферу экономики, политики, культуры, быта и индивидуальной жизни, ведет к глубоким структурным, социально-культурным и духовно-культурным инновациям. Ее центральными проблемами становятся производство, распространение и преобразование общедоступной информации.

В целом, информатизацию можно определить как глобальный процесс производства и повсеместного использования информации как общественного ресурса, базирующийся на массовом внедрении методов и средств сбора, обработки, хранения и передачи информации и обусловливающий глубокие изменения прогрессивного характера социально-экономических, политических и социокультурных структур в обществе, существенно влияющий на уровень и качество жизни населения [2].

Значимость информатизации общества обуславливает переориентацию государства на информационные ценности, в том числе информатизацию образования. Образование может рассматриваться, как результат государственного, общественного и личностного присвоения всех технологий и ценностей, которые возникли в процессе образовательной деятельности, которые значимы для экономического, морального и интеллектуального состояния всех потребителей продукции образовательной сферы.

Пока процесс информатизации образования в России развивается по четырем основным направлениям [2]:

1. оснащение образовательных учреждений современными средствами информатики (информационных и коммуникационных технологий и использование их в качестве нового педагогического инструмента, позволяющего существенным образом повысить эффективность образовательного процесса.

2. Использование современных средств информатики, информационных телекоммуникаций и баз данных для информационной поддержки образовательного процесса, обеспечения возможности удаленного доступа педагогов и учащихся к научной и учебно-методической информации, как своей страны, так и других стран мирового сообщества.

3. Развитие и все более широкое распространение дистанционного обучения – нового метода реализации процессов образования и самообразования, позволяющих существенным образом расширить масштабы образовательного пространства (вне расстояния, вне национальных границ) и обеспечить возможность доступа все большей части населения к образовательным ресурсам своей страны и других стран мирового сообщества.

Однако информатизация образования связана не только с развитием необходимой материально-технической базы системы образования, но формированием принципиально новой культуры педагогического труда.

Информатизация общества и, как частное проявление, информатизация образования должна быть увязана с новыми формами организации образования. Одной из таких форм, отражающих следствия информатизации, является открытое образование.

Система открытого образования – это результат рационального синтеза известных форм образования на базе средств компьютерных и телекоммуникационных технологий [2]. А это поистине инновационный проект, и как любая инновация он с определенными трудностями будет внедряться, так как требует другого отношения к таки вещам , как время (люди отличаются тем, что профессионально заняты будущем); будущее (люди подходят к анализу будущего, как вновь возникшее); лидер (люди должны быть креативными личностями); тип аргументов (значимость нового); коммуникации (текст, а не язык).

Технологическое пространство системы открытого образования базируется на принципах открытых информационных систем. Применение идеологии открытых систем в настоящее время является основной тенденцией в области информационных технологий и средств вычислительной техники, поддерживающих эти технологии. Идеологию открытых систем реализуют в своих последних разработках все ведущие фирмы – поставщики средств вычислительной техники, передачи информации, программного обеспечения и разработки прикладных информационных систем.

Открытая система – это система, реализующая открытые спецификации на интерфейсы, службы и форматы данных, достаточные для того, чтобы обеспечить [2]:

расширяемость (масштабируемость) – обеспечение возможности добавления новых функций или изменения некоторых уже имеющихся при неизменных остальных функциональных частях;

мобильность (переносимость, взаимозаменяемость) – обеспечение возможности переноса программ, данных при модернизации или замене аппаратных платформ, и возможности работы с ними специалистов, пользующихся информационными технологиями, без их переподготовки при изменениях;

интероперабельность – способность к взаимодействию с другими системами;

дружественность – к пользователю, в том числе «легкая управляемость».

Каждое из этих свойств в отдельности можно отнести и к предыдущим поколениям информационных систем. В открытых системах эти черты рассматриваются в совокупности, как взаимосвязанные, и реализуются в комплексе.

Выделим четкие черты открытого образования, к которому Россия стремится: открытость в будущее, так как человек с его неповторимостью является источником стихийности, неупорядоченности и развития; свободный доступ к информационным ресурсам всего мирового сообщества; свобода в выборе стратегий образования (в удобное время, в удобном месте, по индивидуальному расписанию); личностная ориентация обучения.

Для получения таких преимуществ, на наш взгляд, необходимо иметь мощную маркетинговую поддержку данного инновационного мегапроекта.

Позвольте представить анализ web-сайтов только двух Открытых университетов мира: Открытого Университета Великобритании и Московского государственного университета экономики, статистики и информатики

Выбор объектов анализа обусловлен идентичностью следующих характеристик вузов: организационная форма (виртуальный университет); экономическая форма (государственная поддержка); содержание программ основных учебных курсов (МЭСИ – франчайзи ОУВ с 1997 г. по 2000 г.)

В результате получаем следующие выводы:

1. сходства: диверсифицированная форма обучения (традиционная и дистанционная);

2. различия:

а) ОУВ (нацеленность на успех: ориентация на открытое образование, причем открытость ко всем заинтересованным группам лиц (не только по отношению к слушателям, но и бизнесу и СМИ); представление открытого образования как бизнеса на рынке образовательных услуг, а значит сильная маркетинговая поддержка (стильность оформления сайта, меры для того, чтобы заинтересовать потенциального клиента (например, помощь по выбору курсов));

б) МЭСИ (нацеленность на процесс: преобладание традиционной формы обучения; закрытость информации для посетителя сайта, открытость - для слушателя; слабость в позиции на рынке (как результат – участие в ассоциациях, в том числе с иностранными партнерами)).

Следует отметить, что открытое образование является результатом исторического становления и эволюционного развития информационной цивилизации как неотъемлемой ее части и зависит от государственной политики в области образования.

Сводная таблица 1 – Особенности дистанционного обучения в Открытом Университете Великобритании и Московского государственного университета экономики, статистики и информатики (данные сайтов)

Образовательное учреждение

Организационная форма

Содержание основных страниц

web-сайта

Открытый Университет Великобритании

http://www.open.ac.uk

Аккредитованное учебное заведение

Виртуальный университет

Информация о квалификации и курсах: курсы разбиты по блокам (например, социальные науки), указаны правила выбора курса (например, маркетинг в современном мире в рамках MBA), тестирование (для определения целесообразного курса) квалификация, срок обучения, стоимость обучения (в данном случае – около 1600 ЕВРО), возможности взаимодействия с тьютором и слушателями группы (в рамках маркетингового курса – 16 человек)

Технология обучения: бумажные носители, материалы в форме CD, видео, аудио, интернет-технологии (смешанная технология)

Технология общения: Форум, Чат

Московского государственного университета экономики, статистики и информатики МЭСИ

http://www.mesi.ru

Аккредитованное учебное заведение

Виртуальный университет Участник образовательного консорциума

Выделено: открытое образование (Виртуальный университет МЭСИ и Германо-Российский открытый университет как ассоциация Постдамского университета и МЭСИ) и e-educashion (дополнительное образование)

Виртуальный университет МЭСИ и e-educashion: курсы разбиты на блоки по уровню получаемого образования (например, высшее образование), указаны правила выбора курса (модульный принцип), квалификация, правила регистрации, возможности взаимодействия с тьютором и слушателями группы.

Открытое образование на основе сетевого ДО

Представлены демо-версии курсов

Германо-Российский открытый университет: описание курсов, тестирование, библиотека (активное состояние – при регистрации)

Технология обучения: CD, гипертексты, глобальные (интернет) ресурсы, ресурсы партнеров, книжный магазин

Технология общения: Форум, Чат

Литература:

1. Почепцов .Г.Г. Теория коммуникации. – М.: Рефл-Бук, Ваклер, 2001.

2. Преподавание в сети Интернет: Учеб. пособие / Отв. ред. В.И.Солдаткин. – М.: Высшая школа, 2004.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38959. Функции узла предварительной обработки видеосигнала в структуре ТВК. Состав и назначение его основных компонентов 235.5 KB
  Состав и назначение его основных компонентов Основная функция устройства предварительной обработки УПО – преобразование видеосигнала представляющего собой последовательность видеоимпульсов соответствующих освещенностям в анализируемых точках изображения в адекватные значения кодов двоичных чисел. Кроме АЦП в составе УПО должны быть дополнительные аппаратные средства обеспечивающие условия оптимального согласования параметров видеосигнала с параметрами АЦП независимо от содержания кадра рис. Функциональная схема устройства...
38960. Методы моделирования на этапе проектирования ТВК. Достоинства и недостатки математического (компьютерного) и физического моделирования 30 KB
  Методы математического и физического моделирования проектируемой системы помогают решать задачи связанные с уточнением параметров решающих правил при реализации различных алгоритмов обработки сигналов в ТВК. Они способствуют выявлению обоснованных требований к отдельным звеньям системы особенно в тех случаях когда аналитические расчётные методики оказываются малоэффективными или достаточно сложными. Эта модель обычно включает в себя модели основных звеньев системы: изображения объекта оптической системы фотоприёмного узла анализатора...
38961. Задачи, решаемые на этапе предварительной обработки изображений в ТВК. Назовите и поясните некоторые из методов, которые могут использоваться для решения этих задач 53.5 KB
  Сокращение массива [E ij ] за счет исключения отсчетов сигнала от фона; – использование алгоритмов сглаживания для подавления некоррелированных шумов; – применение методов трансформирования двумерных массивов исходных изображений в двумерные массивы коэффициентов на основе ортогональных преобразований для последующей фильтрации выделения признаков наблюдаемых объектов и т. Подробнее рассмотрим алгоритмы предварительной фильтрации используемые при решении задачи обнаружения и селекции точечных объектов при наличии неоднородного фона....
38962. Алгоритмы трансформирования исходных изображений на основе ортогональных преобразований 68 KB
  Алгоритмы трансформирования исходных изображений на основе ортогональных преобразований С какой целью могут использоваться алгоритмы трансформирования исходных изображений на основе ортогональных преобразований Что общего и в чём различия между дискретным преобразованием Фурье и другими видами ортогональных преобразований. Один из видов ортогональных преобразований дискретное преобразование Фурье. В процессе ортогональных преобразований изображения имеющего сильные корреляционные связи между соседними элементами происходит...
38963. Алгоритмы выделения границ (контуров) объектов наблюдения в полутоновых и бинарных изображениях 166 KB
  После этого границы объекта могут быть найдены следующим образом.15 где: ij ∈ωгр – множество координат точек принадлежащих области изображения вблизи границ объекта; D – пороговое значение нормы градиента.15 обычно недостаточно для успешного выделения контуров объекта. Изменяя величину D можно в принципе менять соотношение между вероятностью выделения лишних точек ошибки первого рода и вероятностью пропуска контурных точек объекта ошибки второго рода.
38964. Методы автоматической идентификации объектов без выделения геометрических признаков. Их достоинства и недостатки 46.5 KB
  Идентификация заключается в сравнении изображения одного объекта со всеми эталонами заданного класса. Способ прямого сравнения изображения объекта с эталонным изображением. Пусть [Eij] – исходное изображение объекта; [Fij] – эталонное изображение.4 и следовательно могут возникнуть ошибки связанные с неправильной идентификацией объекта ошибки первого рода.
38965. Классификация телевизионных вычислительных комплексов (ТВК). На каких разделах теории статистических решений базируется разработка ТВК, решающих задачи обнаружения, распознавания или измерения параметров объектов наблюдения. Приведите примеры подобных зад 35.5 KB
  На каких разделах теории статистических решений базируется разработка ТВК решающих задачи обнаружения распознавания или измерения параметров объектов наблюдения. Приведите примеры подобных задач Понятие телевизионные вычислительные комплексы ТВК включает в себя очень широкий спектр телевизионных систем ТС предназначенных для решения самых разнообразных задач так или иначе связанных с наблюдением за объектами. Научной основой для проектирования ТВК является теория статистических решений включающая в себя три основных раздела: теорию...
38966. Виды и методы выделения геометрических признаков объектов, используемых в ТВК при автоматической идентификации объектов. Методы достижения инвариантности признаков к масштабу изображения объектов 172.5 KB
  Методы достижения инвариантности признаков к масштабу изображения объектов Литвинов Виды: Определение площади и периметра Площадь есть число элементов S относящихся к объекту массиву чисел L. агр – множество граничных точек изображения объекта вычисляются предварительно Для достижения инвариантности к масштабу используют нормируемые признаки: U = P2 V = P 1 2 Определение радиусов вписанных и описанных окружностей Состоит из 2х этапов: А Определение координат геометрического центра изображения объекта: Б Вычисление...
38967. Особенности представления сигналов в ТВК. Основные способы сопряжения телевизионных датчиков с цифровым вычислительным устройством (ЦВУ), предопределяющие архитектуру ТВК. Их достоинства и недостатки 55 KB
  Основные способы сопряжения телевизионных датчиков с цифровым вычислительным устройством ЦВУ предопределяющие архитектуру ТВК. Посредством устройства вводавывода УВВ данные накапливаемые в БЗУ могут пересылаться в оперативную память цифрового вычислительного устройства ЦВУ и подвергаться дальнейшей обработке в соответствии с запрограммированным алгоритмом. Таким образом БЗУ служит для обеспечения условий независимой работы ТД и ЦВУ функционирующих до начала передачи данных в асинхронном режиме. Тогда ЦВУ в соответствии с...