Общедоступные методы внедрения новых информационных

1
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ МАДИ
«
Название сборника »
Москва
2014
УДК
Б.М. Додонов, МАДИ
ОБЩЕДОСТУПНЫЕ МЕТОДЫ ВНЕДРЕНИЯ НОВЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ТЕХНИЧЕСКОМ
УНИВЕРСИТЕТЕ
Аннотация. В статье приводится структурный анализ обучающей системы и пример её практической реализации применительно к дисциплинам технического университета
Ключевые слова: Обучающая система, система дистанционного
обучения, электронные образовательные ресурсы, традиционные образовательные технологии, новые информационные технологии
B.M. Dodonov, MADI
PUBLIC METHODS OF NEW INFORMATION TECHNOLOGIES
AT THE TECHNICAL UNIVERSITY
Abstract. The article provides a structural analysis of the training system
and an example of its practical implementation with regard to disciplines
Technical University
Keywords: Training systems, distance learning, e-learning resources, traditional educational technologies, new information technologies
Введение. Современный этап развития педагогики высшего образования характеризуется освоением новых информационных технологий в учебном процессе. Не останавливаясь на причинах и целях
этой тенденции, можно отметить, этот процесс идет очень неравномерно в разных секторах высшей школы. Наиболее продвинутыми
оказались те сектора, которые связаны с гуманитарными направлениями: экономика, юриспруденция, педагогика и др. Технический сектор высшего образования оказался более консервативным. Поэтому
перед инженерной педагогикой стоит задача по-новому осмыслить
2
традиционные подходы при формировании новой модели организации учебного процесса в технических университетах и обеспечить качественное наполнение компетенций обучаемого контингента бакалавров и магистров. Такой процесс запущен и в этом направлении
начинают работать многие высшие учебные заведения технического
профиля.
О трудностях на этом пути высказался, в частности, Патриарх
Кирилл: «Мы вступили в современное информационное общество, и
мы не можем механически использовать инструментарий, который
был создан за много десятилетий до нас, потому что не было этого
общества, не было этих вызовов, не было этих проблем, жизнь была
другой. Я хотел бы всех вас горячо призвать к тому, чтобы каждый
стал участником эксперимента не пассивным, не объектом воздействия некой системы, которая по мановению палочки вдруг сделает
из обычного сегодняшнего студента великого ученого. Ничего не произойдет по мановению палочки, ничего не произойдет после того, как
мы введем степени бакалавра, магистра и так далее, если не будет
кропотливой внутренней работы.»
24 сентября 2014 года Государственная Дума РФ провела заседание круглого стола на тему: «Законодательное и нормативное
обеспечение развития и использования в национальных образовательных системах электронного и онлайн-обучения, открытых образовательных ресурсов, массовых открытых онлайн курсов (MOOCs),
Smart-образования и других электронных технологий, и электронных
ресурсов». Подводя итоги круглого стола, председатель Экспертного
совета по информационным технологиям в сфере образования Комитета Госдумы по образованию, научный руководитель МЭСИ Владимир Тихомиров отметил: «Мне бы хотелось сказать следующее,
что мы наблюдаем и изучаем опыт развития электронного обучения
в очень многих странах. Сейчас в мире констатируется как бы абсолютный факт, что нарастает объем создания новых знаний и констатируется также факт, что отстает освоение этих знаний. Разрыв
между созданием и использованием продолжает нарастать. Здесь
формируется основная претензия к национальным образовательным
системам, что они не готовят в достаточной степени людей способных осваивать новые знания. Классическими методами обучения, какие бы распрекрасные они не были, нельзя подготовить специалиста
с высшим образованием способного работать в этом море знаний,
создавать знания, использовать знания, обобщать знания. Что бы
3
этого достичь, нужно сделать серьёзный и качественный переход.
Людей надо учить не только информатике, надо учить с помощью информатики всему и вся, начиная с детского сада, школы и, конечно,
в вузе. Более того, сегодня нельзя подготовить инженера без онлайн-обучения. Инженер, подготовленный классическими методами, не сможет конструировать новые изделия и, уж тем более, не
сможет участвовать в сервисе. И здесь Россию подстерегает колоссальнейшая опасность – опоздать. Опоздание с развитием электронного обучения заведомо ведёт к продуцированию неконкурентоспособной рабочей силы с высшим образованием, неэффективной и неконкурентоспособной экономике, это гарантированно ведёт Россию к
стагнации».
В настоящей статье высказаны некоторые практические рекомендации по выполнению небольшой части обозначенных выше задач.
Основная часть. Для четкого представления о постановке и
решении этих задач предлагается зафиксировать некоторую «систему информационных координат», которая представлена на рис. 1.
Рис. 1. Система информационных координат
Детализация системы информационных координат для описания структура обучающей системы (ОС) дана в таблице 1. В таблице
дана только частичная выборка используемых свойств обучающей
системы.
4
Таблица 1.
Образовательные
ресурсы
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
Структура обучающей системы (ОС)
Управление
Педагогический баобучением
зис
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ
ПОДГОТОВКА
Традиционные образовательные технологии
Песталоцци И.Г. Классная доска ☒
Урок ☐
идея развивающего
Лекция ☒
Бумажная книга ☐
обучения ☒
Семинар ☒
Учебное кино ☐
Учебное телевидение Домашняя работа ☒ Коменский Ян А.
классно-урочная си☐
Практика ☒
стема ☒
Конспект ☐
Лаб. работа ☐
Уши́нский К.Д. научТехнические
сред- Контр. работа ☐
ная педагогика ☒
ства: аудио ☐,
Экзамен ☒
Кершенштейнер Г.М.
диапроекция ☒
-трудовая школа ☐
Макаренко А. С. –
обучение в коллективе ☐
Триада “Знанияумения-навыки” ☐
Новые информационные технологии
Педагогическая такЭлектронная книга ☒ Вебинар ☒
Электронная комму- сономия:
Планшет☒
Блум ☒
никация и сетевое
Ноутбук☒
общение
Беспалько В. П. ☒
Мультимедиа ☒
e-Mail ☒ ,
Геймофикация ☒
Веб-сайт ☒
Облачные сервисы: Skype ☒ ,
Dropbox ☒,
YouTube ☒
Электронные учеб- FaceBook ☐
Тестирование: ☒
ные курсы:
Системы дистанциmoodle☐
онного обучения:
iSpring☒
moodle☐
iSpring ☒
Открытое образование: cursera☐
5
Пользуясь введенным инструментарием, создаваемый обучающий модуль по выбранной дисциплине можно позиционировать в
этой системе координат.
Ядром системы является веб-сайт
http://student-madi.ru . Обучающий модуль по дисциплине теоретическая механика» можно представить в виде шести блоков:
1. Репозиторий учебных материалов - «ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ
РЕСУРСЫ» - Таблица 2.
2. Рабочий интерфейс студента - «Дорожная карта» -Таблица 3
3. БАЗА ЗНАНИЙ – классификатор и каталог учебных элементов по категориям: ПОНЯТИЯ– СООТНОШЕНИЯ – МЕТОДЫ.
4. ТЕСТОВАЯ БАЗА для проведения зачетов и экзаменов.
5. Репозиторий выполненных учебных заданий.
6. Мониторинг текущей учебной работы студента.
Последние два блока находятся на других облачных сервисах.
Таблица 2.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
БУ
Базовый Учебник
АК
Активные Курсы
КР
Курсовая Работа
ОП
Обучающие Программы
УМ
Учебные Материалы
АЗ
Архив Задач. Все задачи с решениями.
ТМ
Тестовые Материалы
ПЗ
Примеры решения Задач
СР
Самостоятельная Работа
ИЗ
Индивидуальные Задания
MC
MathCad-курсы
ИТ
ИНТЕРНЕТ РЕСУРСЫ
УП
УЧЕБНИКИ и МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОСОБИЯ
РК
РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ
ЖЛ
Живые Лекции
ЭП
Электронный Практикум
АЛ
АЛгоритмы
ЭК
Электронный Курс
В описываемой версии собраны ресурсы из двух источников:
собственные разработки и открытые ресурсы ИНТЕРЕНЕТА.
6
Таблица 3.
ПЛАН РАБОТЫ
ДОРОЖНАЯ КАРТА
БАЗА ЗНАНИЙ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
ОТЧЕТ
ВЫПОЛН.
ВКЛ.
ШАГ
☐
01-01
Основное уравнение динамики
☐
☐
01-02
Дифференциальные уравнения движения материальной точки
☐
☐
01-03
Основные задачи динамики точки
☐
☐
01-04
План решения задач динамики точки
☐
☐
01-05
Груз М массой m = 0,102 кг, подвешенный на
нити длиной l = 30 см в неподвижной точке О,
представляет собой кинетический маятник
☐
☐
УЧБ.
ЗАД
☐
☐
ДОМ.
ЗАД
☐
☐
ТЕСТ
☐
Законы Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчёта. ДифференциальУчебУрок ные уравнения движения материальной
ная
точки в проекциях на оси декартовой си№01 стемы координат и оси естественного трех- группа
гранника. Две основные задачи динамики
точки
Для публикации в печатном издании «Дорожная карта» даётся
в упрощенном формате. В «Дорожной карте» все элементы интерфейса являются ссылками на образовательный ресурс. Работа студента по выбранному уроку состоит в выполнении последовательности шагов, которые кодируются в виде номер_урока-номер_шага. По
ссылке ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ возможен выход на ресурсы
всего репозитория учебных материалов. Именно этой возможность и
пользуется преподаватель в процессе проектирования курсов на основе готовых образовательных ресурсов. Для выполнения этой работы предпочтительно использовать редактор SharePoint Designer 2013.
Совокупность уроков объединена в виде ленты на веб-странице.
7
В репозитории учебных материалов собрана база данных в
объёме нескольких десятков тысяч файлов. Все ресурcы по дисциплине теоретическая механика открыты для свободного использования. Если исключить создание собственных учебных курсов, то для
любого преподавателя, желающего иметь поддержку курса теоретической механики on-line можно использовать такой прием. С сайта
скачивается шаблон дорожной карты на личный компьютер в формате веб-страницы. При этом сохраняются все ссылки на ресурсы в
виде URL с адресацией на сайт. Конструирование курса применительно к нужной рабочей программы по теоретической механике состоит в заполнении ссылок шагов дорожной карты на ресурсы сайта.
Затем сформатированная новая веб-страница помещается в облачное хранилище со свободным доступом, и студенты по получении
ссылки скачивают веб-страницу курса на свой компьютер и далее
имеют возможность пошагового прохождения курса по локализованной версии ДОРОЖНОЙ КАРТЫ. В локализованной версии будут доступны так же и элементы управления (check-box) для отметок о прохождении каждого шага. Особенностью такого режима работы является продолжительная (несколько минут) загрузка локализованной
версии ДОРОЖНОЙ КАРТЫ при открытии веб-страницы на компьютере пользователя.
Описанную здесь методику упрощенного создания электронных
обучающих курсов можно расширить, если использовать очень доступный редактор тестов и учебных курсов http://ispring.ru.
Заключение. На основе рассмотренных методов можно созридавать достаточно функциональные обучающие системы в малых
преподавательских коллективах или индивидуально. Более информативную информацию по материалам данной статьи можно получить, используя электронную версию, которая размещена в общедоступном
облачном
хранилище
по
ссылке
________________________ . При этом все ссылки внутри статьи в
скачанной версии являются рабочими и связанными с сайтом
http://student-madi.ru
Додонов Борис Михайлович – канд. техн. наук, доц., МАДИ,
тел.: 8 (499) 155-03-38, е-mail: madi_online@mail.ru
Dodonov Boris Mikhailovich – Ph.D., associate professor, MADI,
Phone: 8 (499) 155-03-38, е-mail: madi_online@mail.ru