Телекоммуникационная система заочного обучения студентов инженерного вуза тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.08, кандидат педагогических наук Череповский, Дмитрий Александрович

• Череповский, Дмитрий Александрович
• кандидат педагогических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Череповский, Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

1.ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОЗДАНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ (ТСЗО) СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНОГО ВУЗА.

1.1.Современное состояние заочного обучения в России.

1.2. Психолого-педагогические аспекты использования компьютерных и телекоммуникационных технологий в сфере заочного образования.

1.3. Анализ современных компьютерных.средств обучения.

1.3.1.Анализ инструментальных компьютерных сред.'.

1.3.2. Анализ готовых программных продуктов.641.3.3. Анализ содержания виртуальных лабораторных практикумов.

1.4. Совершенствование модели заочного < обучения, с помощью компьютерных и телекоммуникационных технологий.

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ.

2.СТРУКТУР А,. ПРОЦЕДУРА КОНСТРУИРОВАНИЯМИ ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ- ВОЗМОЖНОСТЕЙ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ (ТСЗО) СТУДЕНТОВ

ИНЖЕНЕРНОГО ВУЗА.,.

2.1.Общая структурная схема и. особенности- построения телекоммуникационной системы заочного обучения (ТСЗО).

2.2. Организация учебного процесса с помощью ТСЗО1 на примере курса

Элементы кинематики».

2.3.Особенности проектирования, виртуального, лабораторного практикума в рамках ТСЗО.

2.4.0рганизация контрольных мероприятий^ТСЗО^.139'

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ.

3 .ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

ТСЗО) В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

3.1. Методика и этапы проведения педагогического эксперимента.

3.2. Формы представления и анализ результатов педагогических измерений

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Телекоммуникационная система заочного обучения студентов инженерного вуза»

Актуальность темы исследования. Взаимосвязь социально-экономического прогресса и модернизации системы образования является одной из важнейших закономерностей развития современного общества. Наблюдается тенденция к переходу на непрерывное профессиональное образование, предусмотренного в Федеральной программе развития образования в России (2002 — 2010 годы) и национальном проекте «Образование 2006 - 2010 годы». Одна из основных форм непрерывного образования — заочное обучение в высших учебных заведениях, получившая в последние годы широкое распространение в большинстве стран мира. Однако в России проблемы заочного образования решаются недопустимо медленно.

Модернизация необходима содержанию, методам и техническим средствам заочного обучения, учебным планам, программам, учебной литературе. Действующие учебные планы заочного обучения — это уменьшенные копии планов дневных отделений с исключением многих вопросов, в результате чего нарушается целостность научных теорий, которые приобретают фрагментарный характер. Такой эклектический подход к организации содержания научных теорий приводит также к нарушению методических связей между основными блоками учебных программ: теоретическим, экспериментальным и задачно-практическим. Недостаточно учитываются специфики студенческой аудитории и методов преподавания, многие педагогические инновации не затрагивают систему заочного образования, что свидетельствует о ее консерватизме. В организации процесса заочного обучения наблюдается слабая ориентация на применение новых компьютерные и телекоммуникационных технологий вследствие низкого уровня информационной компетентности преподавательского состава и отсутствия тьюторов с функциями организации обучения в дистанционных средах.

В связи с этим актуальны проблемы конструирования телекоммуникационных систем заочного обучения как приоритетного направления в создании нового учебно-методического обеспечения этой формы образования. Именно эта форма обучения в системе высшего образования более других нуждается в использовании телекоммуникаций, и именно она больше других открыта для этого.

В исследованиях, проведенных A.M. Новиковым, В.И. Овсянниковым и другими специалистами в области заочного образования, подчеркивается важность и необходимость заочной формы обучения как структурного компонента в системе непрерывного образования России. Целый ряд диссертационных исследований посвящен различным подходам к совершенствованию заочной формы обучения средствами открытого образования и информационных технологий: И.И. Гурьевой, Н.Н.Быковой, Л.Ю. Фоминой, Н.А. Александровой, Н.Ф. Телешевой, и др. С.А. Баляева, Э.Г. Кузнецова и С.Н. Гаврилов указывают на применение модульной технологии обучения студентов-заочников.

Существенно повысить познавательную самостоятельность студентов-заочников и создать новые возможности для диверсификации заочного профессионального образования смогут современные мультимедийные компьютерные программы и телекоммуникационные технологии.

Психолого-педагогические основы использования информационных и компьютерных технологий в образовании изложены в работах В.П. Беспалько, Е.В. Якушиной, И.В. Роберт, Н.В. Апатовой, Т.Г. Везирова, Я.А. Ваграменко, Т.А. Бороненко, С.В. Титовой, Т.С. Назаровой, И.Н. Розиной, О.В. Чурбановой, Е.В. Ширшова, С.И. Маслова, И.П. Норенкова, А.М.Зимина, В.И. Солдаткина. Формированию информационной культуры и компьютерной грамотности посвящены труды В.А. Каймина, Ю.С. Брановского, С.Д. Каракозова. Вопросы методики применения компьютеров в обучении рассматриваются в исследованиях Л.И. Анциферова, В.А. Извозчикова, А.С. Кондратьева, В.В. Лаптева, А.В. Смирнова и др. Специфика методики преподавания физики с использованием информационных технологий анализируется в исследованиях П.В. Абросимова, С.Л. Светлицкого. Организация учебного физического эксперимента с использованием компьютера как средства индивидуализации обучения раскрываются в исследованиях В.А. Грицык, В.В. Клевицкого, В.И.Сельдяева; использование компьютеров как средств развития мышления обучающихся — в исследованиях М.Е. Чекулаевой, С.А. Кубышкиной; организация самостоятельной работы студентов с компьютерными моделирующими программами — в трудах И.М. Нуркаевой, Н.А. Ерошиной. Вопросами дистанционного обучения в высших учебных заведениях занимались А.А. Андреев, В.И. Солдаткин, А.В. Хуторской, Е.С. Полат и др. В исследованиях T.JL Шапошниковой, Н.Н. Гомулиной, С.П. Грушевского, Д.В. Иуса рассматриваются вопросы научно-методического проектирования и использования информационных и телекоммуникационных технологий как в вузе, так и в общем образовании. В трудах И.Б. Горбуновой, А.И. Архиповой исследованы вопросы инновационной компьютерной дидактики и повышения операционности знаний по физике с использованием новых компьютерных технологий. Вопросы техники графического сгущения учебных знаний подробно рассмотрены в исследованиях А.А. Остапенко, А.А. Касатикова. В работах Е.С. Поплевко, С.Н. Гаврилова, Н.С. Россииной и других рассмотрено применение инновационных педагогических технологий в профессиональной подготовке студентов-заочников.

Однако анализ традиционных и электронных источников, ориентированных на совершенствование заочного образования, показал, что в иследова-ниях недостаточно рассмотрены такие проблемы, как вертикальная интеграция в этой образовательной системе (преемственность между отдельными этапами и уровнями образования), способы и средства телекоммуникационного взаимодействия студентов и преподавателей, активно-творческие методы обучения, преемственность и согласованность теоретических и экспериментальных методов освоения содержания. Также недостаточно количество исследований, посвященных проблемам применения информационных и телекоммуникационных технологий в заочном образовании.

Таким образом, анализ научных исследований и методической литературы, посвященных модернизации заочного обучения, свидетельствует о наличии противоречий между:

- уровнем развития инфокоммуникационных технологий в современном обществе и традиционной структурой заочного образовательного процесса, не использующей возможности информатизации профессиональной деятельности;

- наличием электронных ресурсов информатизации образования и устаревшими средствами методического обеспечения заочного образовательного процесса;

- возрастающей потребностью в формах обучения, обеспечивающих совмещение учебной и производственной деятельностей, и отсутствием методических систем с эффективной компьютерной поддержкой самостоятельной учебной работы;

- непрерывным увеличением объема нормативного учебного материала и отсутствием дидактических технологий с компьютерной поддержкой, обеспечивающих его концентрацию, сгущение информации и оптимизацию форм контроля качества его усвоения;

- уровнем подготовки педагогов в сфере инфокоммуникационных технологий и состоянием технологического оснащения образовательного процесса, динамично развивающегося в соответствии с программой «Информатизация образования РФ».

Устранение указанных противоречий требует новых подходов к модернизации заочной формы учебного процесса. В инженерном вузе разрешить данные противоречия можно путем создания телекоммуникационной системы заочного обучения с адекватным отражением структуры, логики и специфики содержания =конкретной предметной области. Такая система должна быть гибкой, открытой, динамичной, обладать функциями мультимедийное™, интерактивности, коммулятивности и наглядности. Ключевой инструментальной составляющей такой системы должен быть комплекс интернет-технологий. Вопросы конструирования таких систем на базе телекоммуникационных и компьютерных технологий в условиях современного профессионального заочного образования изучены еще недостаточно. Это делает актуальной тему исследования

Телекоммуникационная система заочного обучения студентов инженерного вуза».

Цель исследования — теоретическое обоснование, разработка и экспериментальная проверка телекоммуникационной' системы заочного обучения в инженерном вузе, обеспечивающей повышение качества образования студентов-заочников посредством дистанционного программно-педагогического инструментария.

Объект исследования — процесс обучения студентов-заочников инженерного вуза.

Предмет исследования - телекоммуникационная1 система заочного обучения в инженерном вузе и ее применение в профессиональной подготовке студентов-заочников.

Гипотеза исследования состоит в предположениях: одним из направлений, диверсификации развития заочного образования является конструирование его учебно-методического обеспечения с использованием современных компьютерных и телекоммуникационных технологий; создание телекоммуникационной системы заочного обучения (ТСЗО) базируется, на принципах: адекватности заочного образовательного процесса; когерентности, требующего согласованности онтологической; методической и технологической составляющих учебного процесса; технологичности, обеспечивающего применение элементов дистанционных технологий на всех этапах обучения; развития интеллектуальных и профессиональных умений; теоретическая модель ТСЗО составляет целостную дидактическую структуру, включающую инвариантные структурные единицы электронных учебных материалов и обеспечивающую возможность модификации* содержательной базы, практических и- контрольно-измерительных материалов, технологического инструментария для мониторинга результатов' процесса обучения; информационный компонент ТСЗО включает три ключевых блока: теоретический, экспериментальный и задачно-практический, обеспечивающих освоение учебного материала на различных уровнях, а также концентрацию, фильтрацию, сгущение учебной информации, исключение дублирования вопросов изучаемых теорий; реализация модели ТСЗО будет способствовать эффективному освоению учебного материала с опорой на плодотворную самостоятельную деятельность обучающихся, а также развитию умений и информационной компетентности педагогов.

Сформулированные гипотеза и цель исследования определили задачи исследования.

1. Обосновать необходимость разработки нового учебно-методического инструментария, телекоммуникационных педагогических технологий заочной формы обучения, обеспечивающего индивидуализацию, дифференциацию и оперативную диагностику учебных действий.

2. Разработать теоретическую модель телекоммуникационной системы заочного- обучения (ТСЗО) студентов на основе принципов адекватности, когерентности, технологичности и развития; обосновать ее структуру.

3. Провести анализ, выявить дидактические функции современных информационных, компьютерных и дистанционных технологий, включенных в ТСЗО.

4. Разработать учебный курс для студентов-заочников на основе предлагаемой модели ТСЗО.

5. Экспериментально проверить педагогическую эффективность функционирования ТСЗО для студентов заочного отделения инженерного вуза.

Методологическую основу исследования составили: гносеологические принципы взаимообусловленности теории и практики, диалектической взаимо- | связи содержания и формы; экспериментальный базис как источник формирования ядра научной теории; выводы теории систем о соответствии теоретического и эмпирического знания; основы методологии педагогических исследований.

Теоретическую основу исследования составили: психолого-педагогические основы использования информационных и компьютерных технологий в образовании (И.В. Роберт, Т.Г. Везиров, Т.С. Назарова, И.Н. Розина, Е.В. Ширшов, А.М.Зимин, В.И. Солдаткин); формирование' информационной культуры и компьютерной грамотности (В.А. Каймин, Ю.С. Брановский, С.Д. Каракозов, И.Б. Горбунова, А.И. Архипова); вопросы методики применения компьютеров в обучении (В.А. Извозчиков, А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, М.П. Лапчик, А.В. Смирнов); вопросы техники графического сгущения и уплотнения учебных знаний (А.К. Сухотин, С.Ф. Клепко, А.А. Остапенко); концепция модернизации российского образования на период до 2010 г.

Для решения поставленных задач применялись методы исследования: теоретический анализ нормативных документов, первоисточников, учебно-методических материалов, программных продуктов для обучения студентов-заочников; конструирование ТСЗО с использованием Web-ориентированных технологий; моделирование методик применения телекоммуникационных и компьютерных технологий в обучении студентов-заочников; педагогический эксперимент (наблюдение, анкетирование, беседы, тестирование, математический анализ результатов).

Научная новизна исследования:

- обоснованы принципы создания нового методического обеспечения заочной формы обучения на основе телекоммуникационных технологий: адекватности специфике дидактического процесса; когерентности его обучающих блоков (теоретического, экспериментального и задачно-практического) с целью оптимального распределения между ними элементов изучаемых научных теорий; технологичности, ориентирующего на применение на всех этапах обучения современных компьютерных технологий, и развития интеллектуальных и профессиональных умений;

- разработана теоретическая модель телекоммуникационной системы заочного обучения (ТСЗО) студентов инженерного вуза, содержащая модули: обучающий, представленный тремя блоками изложения учебной информации, адаптированными к разным формам освоения учебного материала — теоретической, экспериментальной и задачно-практической; диагностический, контролирующий процесс и результаты теоретического и практического освоения предметного содержания; организационно-нормативный, регламентирующий содержательные и временные характеристики учебного процесса; электронно-справочный, с дополнительным информационным материалом; обратной связи, обеспечивающий дидактическое взаимодействие участников учебного процесса и преподавателей посредством телекоммуникаций;

- обоснованы этапы реализации принципа когерентности обучающих блоков: онтологический (согласование содержания теоретического, экспериментального и задачно-практического блоков ТСЗО), методический (разработка способов и форм представления содержания изучаемых теорий), технологический (трансформация содержания в контент компьютерных учебных материалов для самостоятельной работы студентов заочного отделения, а также разработка форм учебного взаимодействия в дистанционной среде);

- раскрыта специфика дидактического процесса заочной формы обучения на основе использования компьютерных технологий в учебном процессе, отражающаяся в структурировании, концентрации, сгущении, оптимизации учебной информации;

- внедрены в учебный процесс средства дистанционного взаимодействия субъектов заочного обучения (телекоммуникационные проекты, элемент «Wiki» — возможность коллективного редактирования текстов учебных материалов, форум, чат), усиливающие дидактическую эффективность современных программных и компьютерных средств;

- раскрыты основные дидактические единицы разработанной ТСЗО, а также средства их освоения, способствующие переходу заочной формы обучения на качественно новый уровень посредством использования технологий дистанционного профессионального образования.

Теоретическая значимость исследования. Раскрыта специфика заочного образования в аспекте взаимодействия его субъектов на основе современных инфокоммуникационных технологий в условиях информатизации современного общества. Обоснованы принципы конструирования дидактического обеспечения заочного образования: адекватности, когерентности, технологичности, развития интеллектуальных и профессиональных умений, применение которых позволило обеспечить концентрацию, фильтрацию, сгущение учебной информации, исключить дублирование учебного материала. Предложены способы трансформации содержания• учебного материала для включения; в ТСЗО, обеспечивающие ее. функции: концентрацию, информативность, наглядность, муль-тимедййность, интерактивность, доступность, иерархичность, последовательность. Теоретически обоснована модель телекоммуникационной системы заочного обучения и разработана структура ее модулей, содержащая: виртуальные лаборатории, компьютерные: лекционные демонстрации, интерактивные задачи, мультимедийные флэш-задачи, обучающие программы, глоссарии, электронные справочники, контрольно-тестовые задания; интерактивные лабораторные задания^ компьютерные модели, методики^ их использования, ориентированные на познавательную самостоятельность обучаемых.

Практическая значимость исследования:

- разработана модель телекоммуникационной системы, заочного обучения, реализуемая посредством многокомпонентного образовательного портала,, размещенного на сайте http://tsdl.org.ru;

- показаны формы организации учебного процесса на основе телекоммуникат ционной системы заочного обучения; студентов инженерного вуза;

- разработаны компоненты методического обеспечения заочной формы, обучения физике: планы, тексты электронных лекций;, виртуальная лабораторная? работа физического эксперимента, компьютерные анимационные: и ин терактивные модели длядисциплины«Физика», процедуры дистанционного управления учебным процессом; текущего, рубежного, итогового контроля; оперативного взаимодействия студентов и преподавателей; способы фиксации и визуализации результатов обучения, индивидуальной и групповой работы студентов; виды коммуникаций и обмена информацией между участниками учебного процесса; методики контроля посещаемости и активности студентов в течение учебного периода и сохранения портфолио каждого студента;

- на основе разработанной модели ТСЗО реализована возможность создания электронных мультимедийных учебных курсов по различным дисциплинам.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Модернизация учебного процесса в сфере заочного образования в современных условиях состоит в создании телекоммуникационной системы заочноi го обучения (ТСЗО) на основе педагогических принципов: адекватного отражения в материалах системы специфики современного технологического инструментария учебного назначения и соответствия уровню научно-технического прогресса; методической когерентности содержания в трех формах его освоения — теоретической, практической, экспериментальной; технологичности, реализуемого посредством использования педагогических и технологических возможностей современных средств дистанционного обучения; развития интеллектуальных способностей.

2. ТСЗО представляет собой целостную дидактическую структуру с дистанционным управлением учебным процессом. Ее модель включает модули: обучающий, состоящий из трех блоков представления учебной информации, экстраполированными на разные формы освоения материала (теоретический, экспериментальный и задачно-практический); организационно-нормативный, регламентирующий учебный процесс посредством учебных планов, программ, нормативных документов, методических указаний, графиков учебного процесса; диагностический — состоящий из средств автоматизированного оперативного контроля усвоения студентами теоретического и практического материала; электронно-справочный, включающий дополнительный информационный и методический материал; модуль обратной связи, обеспечивающий дидактическое общение посредством телекоммуникаций участников дистанционного учебного процесса.

3. Телекоммуникационная система заочного обучения (ТСЗО) выполняет дидактические функции: информативности - представление информации в различных современных формах и видах; мулътимедийности — одновременное использование различных форм представления информации и ее обработки в едином объекте; дифференциации — коррекция траектории обучения студентов с учетом уровня их подготовленности; интерактивности — активное взаимодействие и оперативное получение результатов исследования студентами путем изменения параметров или условий изучаемого объекта или явления; индивидуализации — организация самоподготовки и самостоятельной работы студентов с ориентацией на их познавательные и профессиональные интересы; диагностики — проведение диагностических процедур; вариативности — ориентирование ТСЗО на различные инженерные специальности; управления — отбор, систематизация, упорядочивание информации об учебной деятельности студентов, получение устойчивой обратной связи в процессе освоения информации и коррекция этих процессов; кумулятивности — хранение, документирование и систематизация учебной и учебно-методической информации; наглядности — различные варианты влияния на органы чувств обучаемого: наложение, перемещение, смещение, деформирование, тонирование, анимационные эффекты. Отмеченные функции привносят особенности в организацию заочного учебного процесса: возможность разграничения и разделения процесса обучения на этапы, процедуры, операции; обеспечение прямого одновременного и косвенного отсроченного взаимодействия студентов и преподавателей при усилении роли консультативной деятельности преподавателей в межсессионный период; координацию действий студентов и оперативный доступ к учебной информации; оперативную коррекцию в управлении учебным процессом; создание условий для текущего и рубежного контроля, перманентной фиксации и визуализации текущих и итоговых результатов обучения; выполнение виртуального лабораторного практикума, возможность коллективной или совместной работы студентов. I г

4. Организация учебного процесса в системе заочного обучения на основе ТСЗО способствует повышению качества усвоения знаний обучающимися, развитию их самостоятельности, создает условия для подготовки специалистов с широким научным образованием, профессионально и информационно компетентных, способных эффективно решать многоплановые задачи учебной и профессиональной деятельности.

Апробация и внедрение результатов исследования. Теоретические положения и результаты исследования обсуждались на- 2-ой Международной конференции «Интеллектуальные технологии в образовании, экономике и управлении» (Воронеж-Россия, 2005), на 3-ей научно-практической конференции «Интеллектуальные технологии в, образовании, экономике и управлении» (Воронеж-Россия, 2006), на Всероссийской научно-методической конференции «Открытое образование и информационные технологии» (Пенза, 2005), на Всероссийской научно-практической конференции «Методология и методика информатизации образования: концепции, программы, технологии» (Смоленск, 2005), на 7-ой межвузовской научной конференции «Инновационные технологии в образовательном процессе» (Краснодар, 2005). Выводы и практические рекомендации исследования отражались в статьях,-опубликованных в международном сериальном сборнике научных трудов «Science and Education — 2007», журнале «Известия вузов. Северо-Кавказский регион». Результаты исследования внедрены в учебный процесс студентов заочной формы обучения в Кубанском государственном технологическом университете на кафедре физики.

Работа выполнена в рамках исследований, проводимых по гранту Ученого Совета на разработку учебного и учебно-методического обеспечения образовательных программ ВПО на основе новейших информационных технологий в Кубанском государственном технологическом университете (Приказ № 96 «С» от 09 февраля 2009 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертационное исследование включает введение, три главы, заключение, библиографический список, приложения и модель ТСЗО, размещенной на сайте http://tsdl.org.ru, как инструмент

Заключение диссертации по теме «Теория и методика профессионального образования», Череповский, Дмитрий Александрович

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ Рассмотрены вопросы и проблемы заочного образования в высших учебных заведениях на современном этапе, этапе перехода человека к информационно-культурной личности в условиях глобальной информатизации и массовой коммуникации во всех сферах деятельности человека, в частности в образовании. Раскрываются психолого-педагогические аспекты использования компьютерных Интернет-технологий в сфере заочного образования. Проведен анализ психолого-педагогической, методической литературы, диссертационных исследований, посвященных проблемам заочного образования, а также использования современных компьютерных и телекоммуникационных технологий в процессе обучения студентов. Проведен сравнительный анализ существующих на данный момент программно-педагогических средств обучения.

Проведенный анализ состояния заочного процесса обучения студентов показывает, что в настоящее время наблюдается диссонанс содержания и формы организации процесса заочного обучения, что проявляется в нарушении структурной целостности изучаемых теорий; в эклектическом характере отбора учебного материала для экспериментального и практического блоков; в слабой ориентации на применение новых компьютерных и телекоммуникационных технологий, вследствие низкого уровня информационной компетентности преподавательского состава и отсутствия тьюторов с функциями организации обучения в дистанционных средах; в неразработанности специфического технологического инструментария, оптимизирующего процесс заочного обучения в условиях развития телекоммуникационных технологий.

Было выдвинуто предположение о том, что решение указанных проблем видится в конструировании телекоммуникационных систем заочного обучения, базирующихся на принципах: адекватности, когерентности, технологичности и развития, которые подробно будут рассмотрены в следующей главе. В этом случае ТСЗО выступает как эффективный инструмент диверсификации заочного профессионального образования и внедрения современных инфокоммуникационных дидактических технологий. Такая система должна быть гибкой, открытой, динамичной, обладать функциями мультимедийности, интерактивности, коммулятивности и наглядности. Ключевой инструментальной составляющей такой системы должен являться комплекс интернет-технологий.

93

ГЛАВА 2

2. СТРУКТУР А, ПРОЦЕДУРА КОНСТРУИРОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ (ТСЗО) СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНОГО ВУЗА

2 Л .Общая структурная схема и особенности построения телекоммуникационной системы заочного обучения (ТСЗО)

На основании изучения направлений развития и совершенствования традиционного заочного образования сформулирована гипотеза, согласно которой теоретически может рассматриваться некоторая интегральная синтетическая форма получения заочного образования. Другими словами, комплексно совершенствуя данную форму обучения в направлениях: учебно-методической, организационной и материально-технической, мы приходим к некоторой новой форме получения заочного образования, изоморфной современному дистанционному образованию (ДО). Эта форма мыслится нами как некоторый идеал, вбирающий в себя все лучшее из существующих форм и который может появиться в будущем, став ключевым'шагом в диверсификации заочного образования. Для решения поставленной задачи, в основе которой лежит внедрение компьютерных и телекоммуникационных технологий, технологий создания интерактивных курсов, нами разработана специфическая дидактическая система — телекоммуникационная система заочного обучения (ТСЗО).

При формировании структуры ТСЗО были определены четыре ключевых принципа: адекватности, когерентности, технологичности и развития (рисунок 10), которые в совокупности обеспечивают полноту и системность процесса заочного обучения в условиях сложившегося информационного образовательного пространства.

Принцип когерентное!

Принцип развития

Рисунок 10. Принципы построенияТСЗО

Рассмотрим каждый из этих принципов более детально. Традиционно сложился такой подход, при котором содержание заочного обучения не трансформируется, должным образом, а копируется содержание дневной формы, при этом выбрасываются* отдельные главы, законы, понятия, в результате чего из структурного построения теории выпадают некоторые элементы, разрушается ее целостная конструкция. Такой подход называется эклектическим. При этом мы, считаем, что содержание не адаптируется к специфике студенческой аудитории, к самой-процедуре организации процесса заочного обучения. Поэтому в соответствии с принципом адекватности мы строим структурную схему теории путем сгущения информационного материала, (А.К. Сухотин, А.А. Остапенко, А.А.Касатиков.), его концентрации и фильтрации, порционности подачи учебной информации, трансформации учебного материала для различных степеней сложности его освоения, наглядности представления учебной информации и индивидуализации темпа ее изучения. Кроме того, для эффективного функционирования ТСЗО особую роль играют методы визуализации исходных данных, промежуточных результатов обработки, обеспечивающих единую форму представления текущей и конечной информации в виде отображений, адекватных зрительному восприятию человека* и удобных для однозначного толкования полученных результатов. Как следует из работ В.Д. Шадрикова, И.Н. Розиной, А.И. Архиповой, С.Н. Мопжова, важной особенностью интерфейса является его интуитивность, когда управляющие элементы интерфейса удобны и заметны и не отвлекают от основного содержания.

При проектировании ТСЗО важнейшей была проблема отбора содержания учебной информации для включения в состав дидактической системы в соответствии с программами, планами, спецификой профессионального заочного образования во втузе, с предлагаемой целью, методикой её последующей реализации. При этом ставилась задача не только не нарушать целостность изучаемой научной теории, согласно принципу адекватности, но и исключить дублирование изучаемого материала в трех модулях: теоретическом, экспериментальном, задачно-практическом. Решение этой проблемы мы видим в когерентности указанных модулей, которая реализуется тремя этапами: онтологическим, методическим и технологическим. Этот принцип проявляется в том, что часть изучаемого теоретического материала переносится на практическое и экспериментальное освоение. То есть, планируя содержание материала, мы рассматриваем целостную научную теорию в соответствии с принятым дедуктивным подходом, выделяем фундаментальные законы, принципы, мировые константы и прочее. Материал, который имеет высокий научный статус, изучается студентами в теоретическом блоке (теоретические формы освоения-информации). Но поскольку, научная теория обязательно содержит набор научных фактов, большинство из которых могут иметь практическую интерпретацию, то мы помещаем их в задачно-практический блок. Если вводятся величины, которые можно измерить количественно, тогда мы эту часть материала отправляем в экспериментальный блок. Таким образом, в теоретическом блоке обязательно упоминается весь учебный материал, но не раскрывается полностью, дабы не нарушать целостность научной теории, а нераскрытые темы предмета интерпретируются в задачно-практическом и экспериментальном блоках.

Онтологический этап когерентности проявляется в согласованном распределении учебного времени между теоретическим, экспериментальным и за-дачно-практическим блоками, в планировании форм контроля, в сохранении целостности научной теории, в распределении вопросов теории между блоками в соответствии с их статусом.

На методическом этапе происходит согласование форм и способов освоения учебной информации, при этом в структуру ТСЗО включается набор методических приемов.

1. Прием малых шагов — в ТСЗО весь лекционный материал разбит на отдельные информационно-обучающие контейнеры (ИОК).

2. Прием немедленного подтверждения ответа студентов — система оперативно сообщает результат или комментирует ошибки.

3. Прием индивидуализации темпа учения — предоставляется возможность выбора оптимального темпа работы.

4. Прием постепенного роста трудности требует соответствующей градации порций учебного материала. В этом приеме проявляется принцип развития в ТСЗО.

5. Прием дифференцированного закрепления знаний — предоставляются вариантные формы учебного контента.

6. Прием концентрации информации — проявляется в изложении наиболее значимого теоретического учебного материала в каждом ИОК (параграфе), обеспечивающего необходимый объем знаний.

7. Прием единообразного хода инструментального учения - студент подвергается воздействию упорядоченной цепи малых доз информации (ИОК).

Методический этап можно отразить в матричной модели форм и средств учебной работы (таблица 9), которая показывает реализацию различных способов представления учебной информации в трех основных блоках ее освоения.

На технологическом этапе когерентность учебных блоков реализуется на основе широко известной системы управления дистанционным учебным процессом Moodle [7, 56, 144, 169], которая используется более чем в 100 странах и обеспечивает огромное количество возможностей, предоставляемых администраторам, студентам, преподавателям и просто пользователям. А именно, происходит разработка компьютерных учебных программ, содержащих отдельные фрагменты научной теории, и трансформация их в ТСЗО на сервер удаленного доступа в Интернет.

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Череповский, Дмитрий Александрович, 2009 год

1. Поиск по ключевым словам Нет Для повторения, подготовки к экзамену

2. Дневник достижений Нет Позволяет оценить уровень знаний студентов, степень усвоения материала, степень активности студента.

3. Система методической поддержки Есть Методические указания, поясняющие ход учебного процесса

4. Физические основы механики з . , ;

5. ТСЗО" Механика к роли. hr,| Редактировать

6. В участники Заголовки тем ft *•.— ' 'v-—■— •—v- » 1 •.—v-w- Щ | Новостной форум йоврешой форум ^ Добавить новую тему , (Пока новостей нет)

7. Щ WiK)s & Задания t Раздел 1* Введение О 1 8b Лекция 1 Введение I Наступайте события

8. Не имеете Р ннкапа 1 наступающю событий Перейти к катндож- НовМ СОЙьпмв

9. УПМЯЛФМИ* 1 ggj Эп ймвнгы курса с сред* 27 № 2009.1S.3T Полный огчет о последних действиях Обновление курса: Добавлен Ресурс . Опорный конспект Удален Форум

10. Редактировать |1 Установки W назначить роли ■ Оценки if группы <jf Резервное допирование Восстановить <£ Импорт «'Числа W отчеты Rвопросы П Файлы Я Исключить из1. КллгЦффЬ . « Май 2009

11. Рисунок 13. Интерфейс мультимедийного курса «Элементы кинематики» врамках ТСЗО.

12. Согласно принципу адекватности структура теории и процедура ее освоения в данном электронном курсе имеет следующие особенности.

13. Разнообразие форм представления контрольных мероприятий: путем выбора, вычисления, сопоставления, заполнения пробелов в тексте и т.д.

14. Студент не может перейти к следующей части материала, пока хорошо не овладеет содержанием предыдущей.

15. Содержание теоретических блоков, предназначенных для изучения, дифференцируется в зависимости от полноты сформированных знаний по теме, а также степени освоения вопросов учебного курса в целом.

16. В построении учебного курса реализован принцип дифференциации трудности программных вопросов, изучаемых студентами.

17. Курс дает возможность возобновить изучение материала на том месте, где студент остановился в прошлый раз («закладка»).

18. И полезная информация (знания и основные умения); В - вопросы, задачи, касающиеся содержания основной информации; К — комментарий к вопросу;

19. Т корректирующая информация, связанная с содержанием основной информации.

20. Рисунок 14. Схемы обмена транзакциями между элементами ИОК.

21. Подепкв данное выражение на At и устремив At к нулю, получим следующую формулу преобразования oturocm

22. V^V.+V" 130. где Ey^^^aygj

23. Рисунок 15. Ссылка в тексте на глоссарий

24. Тедо сосдозктысхлжс-чтак* эижекпс ■ nenodllixHcfiах —»•1. ЕСЛИ

25. ГГПТеяо5«ась.стс* с посго*инаП скорости© 10 к с рд&ш Пйл&игтешнго L J sutipM ««я» oca OX.jjTj Т«<1 д&кжгга с ускорением a -0 Зм-'с33.". Начмънм еквр«*ь тела. 10 ы.'е.

26. V. Нуадьщ» координата icanpoiHi-lO

27. SJУрдвнот?дотженл»топnv«i tuu. д = 100*5t У-0.

28. Pb.УрвИайи 2*гоьииитcitt 1шгаот »КЕх = 10t у»Ч>^ j Гршмии дшежпаи геям 1 гы#к>1 aiut \ * &> I Qt ▼ 2t - С» 2т1: у * 0.ft. VpMHflttu дангеши тем иудотmerI 1у- !OmO.OSl1. ПРИ этом

29. Зз вд* oat ОХ дискета пагаджкм елстем» отсчет» с постоскнаД скоросэдо 4 1—i «с (в кпщлЛ чей CHI •ремекм начала o6etu aiCTOi сясчст соашзжяп).1. ТО11С ГйфдСТтр ШАШН ■ г.1. Hl4UtltUT ЛМРДНИИЛ ; \ J

30. Ut. Lt^i 1JJJ: изд u.tt iJJf: lAOi --J.W. J,

31. UATJ; 1Л:'.-'. V.lfcifc liS.u^ :■, tla-. SJU

32. US lit «С -M '.li ГЛ. U'i Ufc Uii Ц1: № 1JJ. Utrt, ■ ■• j Очистить 11 Поддать результат J1. ЕСЛИ

33. Тело движется с постоянной скоростью 10 м/с вдоль положительного направленна ос» ОХ.в) равномерноег) раандускоротое.^*с пермежддм ускерашш | ^Ыфудногтъ | ж) 5 j I) 901 ц) 100 j к) 0,021 л) О.ОС41 м)jj-'oiln) оТ1 р) ЗИ |с) 10 |т) 6S у) -KWotjftlMLjj"

34. Н-. .1 . LA Л id , л и 1С. £1. Рисунок 16. Фасетный тест

35. Рисунок 17. Мультимедийные флеш-задачи «Цепочная эстафета формул»

36. Рисунок 18. Мультимедийный пример решения задачи

37. Затем следует «написание» решения задачи и ее ответ. Все действия, происходящие в «тетради» комментируются четким мужским голосом. Предназначены для обучения решению качественных и расчетных задач.

38. Интерактивные задачи (рисунок 19) предназначены для закрепления пройденного материала и являются хорошим тренажером по решениям задач. Методика работы с этими задачами приведена в Приложении 5.1. Интерактивная задач:. ":;.v.-.1. Условие задачи

39. Дэс катернатдеде "iwffl движутся шюгъ осн * согласна уравнения* я.'-Лл-П.г2*!.;:3 где Г!,-''.5 м*с\ С,-1.Ь М.С1. t': wr- С~-1 MX*

40. НайДкге ююрйте «имв тот ыом-нг. пуда они ряв>ы

41. Рисунок 19. Пример интерактивной задачи

42. Бекй*!ММ14. Юпн м •»» (1, 2 04 ■ 0% 029 1 BS4 ВЦ RH ■ в

43. Виноградом, и! 0* № 0» 04 0% 04 Лддод

44. В рублевская. сл. 04 0* 04 (r* 0% 0* 04 Bpy^nncuf

45. Высочим, КММйР № 7йг 0% 04 M 0% 0% 732 227* Высочм Алвгамдр

46. Данилой, Им*олщ| й 1 61 %j 04 1ИЧ 04 0% 04 131 3 81% ,Да*мпоо, Ни

47. Д*има*лЕ, Натлп** СГ4 ■ vis 04 i Ш 04 <3% 0% B75 261S Цииевьп, №

48. ДубО*, Ёвгамяй 04 61 81M 04 № 04 04l 04 a 1 2 <24 Дубов Esra

49. Зайчмп, ■ о*, 04' 04 л Б04 04 cm 0% 4 1 104

50. Л¥*ыш#н*о. Ли ИI ■ № esi «7%, 04 «Г4 04 0% 04 1067 з.194;лпдененщ.

51. Л»Сч*нко, Александра IK til iS74' . 04 IS so* 04 OK too 1004 111,07 ЗЭ1в4 Ad6sentO, АпЁксаним0«с, Лвдыалл 04. 47 В 5 741 0*1 1A J04 04 OS 04 11.07 334 ОкС Подла

52. Пггроы/Ьюама 04 sn 671M 0* < 154 04 04 04! a 71 254 Петрова, О»п (ЮМ «им, Ольга ПК 6S7 65 7*| OK 4 M4 ow 04 04 1257 3 75% Прсии^ева С

53. Студанмщов, АНДрвЙ 0%. 04 W* mt 04 04 15 0 4Ь% Сгузнчмюв

54. Чуй* КОП, Еявт»рциа 0* 129 04 1 W4 04 04 04 72Я 2.184 Б ш г

55. Рисунок 20. Ведомость итогового контроля знаний

56. Просчогср рехулкптм обучения в ТСЗО к прием экзамена а конце семестра

57. Указами» рекомендаций па изучению учебного н*теридлл; помощьстудентам в процессе обучения

58. Рисунок 21. Структура учебного процесса в ТСЗО

59. Поскольку в учебном процессе студента заочного отделения основными проблемными элементами являются вопросы лабораторно-практических и контрольных мероприятий, то далее рассмотрим варианты реализации этих мероприятий в созданной модели ТСЗО.

60. Особенности проектирования виртуального лабораторного практикума врамках ТСЗО

61. Рисунок 22 Схема лаборатории удаленного доступа и взаимодействиеучастников процесса обучения

62. Описание и методика проведения.

63. ВЛР *Определение скорости пули»1. Модуль ознакомления

64. Модуль теоретических материалов1. Диагностический модуль

65. Модуль учебно-лрограммных эмуляторов

66. Рисунок 23. Структурная схема BJIP «Определение скорости пули»

67. Проверочный йот по твив: ■Эпистростиии"• Лаборатория

68. Рисунок 24. Главное окно программы Использование виртуальной лаборатории по электростатике позволяет провести эффективную работу и включает в себя несколько этапов выполнения работы.

69. Краткая теория, в которой даётся основной материал для повторения в качестве подготовки к выполнению работы.

70. Рисунок 25. Краткая теория 2.Теория эксперимента, методика проведения работы, схема экспериментальной установки.

71. Рисунок 26. Порядок выполнения работы

72. В денной работ* емгостъ КОМДвЫсЛТОрЭ Сх (иди определяете* с помех» (ехали сравнения скомле нсаторо») с»).

73. Схема питается гиремаыхьы током и доя ев расчета необходимо щж&локагьрикомехн моста, когда покааания гальванометра, лыполншепжго роль нудь-индикатора, кулевые. Это овначаат.л

74. Рисунок 27. Схема установки 3.Видеоролик, который представляется живым примером проведения ис следования.

75. Рисунок 29. Результаты тестирования

76. По нажатию клавиш Alt+Shift+Enter тест активизируется для редактирования.

77. Виртуальная установка для проведения эксперимента студентами, имитирующую реальный эксперимент и ошибки измерения.

78. Рисунок 30. Имитация реального эксперимента 6.Анимационные схемы, показывающие все физические процессы, которые проходят в экспериментальной установке.movie! dvi1. БЕЗ ЕЛ1. ИИИ1

79. Рисунок 31. Примеры анимационных схем 7.Контроль после выполненной работы при нажатии кнопки «Результат».

80. Рисунок 32. Результат тестирования8.Глоссарий.шьгальванометргальванометр

81. Прибор, использующий явление взаимодействия катушки с током и магнита.1. Рисунок 33. Глоссарий

82. Разветвленная система помощи.

83. Дать определение биеостк удлиненного проводника и конденсатора.

84. От каких параметров зависит емкость и в каких единицах измеряв тел?

85. Записать формулы для емкостей плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов.

86. Вывести формулы для последоаательиого и параллельного соединения конденсаторов. 5* В каких случаях применяются эти соединения?

87. Рисунок 34. Структура помощи

88. Организация контрольных мероприятий в ТСЗО

89. Опишем основные типы тестов, используемых в модели телекоммуникационной системы заочного обучения (ТСЗО) студентов.

90. Альтернативный вопрос (Да/Нет) — ответ на этот вопрос студент выбирает из двух вариантов: да или нет.

91. Числовой вопрос — ответом на вопрос является число, которое студент должен ввести с определенной, заданной преподавателем, точностью. При этом также может указываться одна или несколько единиц измерения (кг, см, Н, км и т.п.).

92. Случайный вопрос это средство, которое разрешает случайным образом выбирать для включения в тест имеющиеся в данной категории вопросы. Случайный вопрос не содержит собственной учебной информации, это только ссылка на другие вопросы этой категории.