Новые образовательные технологии в вузе: Сборник материалов седьмой международной научно-методической конференции. Часть 2 (Екатеринбург, 8-10 февраля 2010 г.)

Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» ГОУ ВПО «Уральский государственный университет им. А.М.Горького» ГОУ ВПО «Уральская государственная юридическая академия» ГОУ ВПО «Уральская государственная архитектурно-художественная академия»

ГОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Новые образовательные технологии в вузе (НОТВ – 2010) Седьмая международная научно-методическая конференция 8 – 10 февраля 2010 г.

Сборник материалов Часть 2

Екатеринбург 2010

УДК 378:004.77 ББК 74.58+32.81 Н76

Н76 Новые образовательные технологии в вузе: сборник материалов седьмой международной научно-методической конференции, 8 – 10 февраля 2010 года. В 2-х частях. Часть 2. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», 2010. 444 с.

Сборник содержит материалы конференции по дистанционной и мультимедиа технологиям образования, информационно-образовательной среде вуза на базе Интернет – технологий\\, инновациям в образовании. Часть 2 содержит материалы докладов 2 и 4 секций Конференция проведена на базе Института образовательных информационных технологий УГТУ – УПИ в г. Екатеринбурге.

Редакционная коллегия: проф. д-р химю наук А.И. Матерн, проф. д-р техн. наук С.Т. Князев, доц. канд. техн. наук А.В.Цветков (ответственный редактор). Доклады представлены в авторской редакции УДК 378:004.77 ББК 74.58+32.81 ГОУ ВПО «Уральский государственныйтехнический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», 2010 Авторы, 2010

Новые образовательные технологии в вузе

НОТВ-2010

Оглавление Секция 2. Электронные образовательные ресурсы .................................. 12 Абрамов Е.В., Смыковская Т.К. Создание тестовых оболочек как средства оперативного рубежного контроля ............................................................................................................... 12 Балыкина Е.Н., Сергеенкова В.В., Карбалевич Н. Н., Авласенко И. М., Глинский Е. С., Колб Е. Е. Электронное образовательное издание «Общественное движение в России во второй четверти XIX века» .................................................................... 15 Белоусова О.А. Практическое использование электронных материалов учебнометодического комплекса .................................................................................. 18 Вихрев В.В. Смена парадигмы: от электронного учебника к ЦОРу ................................... 20 Вихрев В.В., Шпакова Т.Ю. Компьютерное творчество учителей как ресурс информатизации образования ................................................................................................................. 24 Власов И.Б., Гришечкин Б.Ю., Мыкольников Я.В., Семенов Д.В., Шумов А.В. Удаленный сетевой практикум по глобальным навигационным спутниковым системам .................................................................................................. 29 Волков И.А., Долгирев Ю.Е. Решение теплофизических задач с помощью пакета ANSYS ........................ 33 Голубина В.В., Соломаха Э. ЭОР глазами преподавателя и студента ........................................................... 36 Гольдштейн С.Л., Кудрявцев А.Г., Алексеев А.С. Новая версия системы наполнения и обнаружения знаний для системного интеллектуального подсказчика ............................................................... 40 Гончаров К.А., Ковалев О.С., Поляков А.А. «Виртуальные» лабораторные работы в курсе сопротивления материалов ......................................................................................................................... 43 Дружинина Н.Г., Трофимова О.Г. Программный комплекс «Табель учета рабочего времени водителей и кондукторов» ....................................................................................................... 46 Жданов Д.Н., Баканова С.В., Егорова Е.В. Мультимедийный образовательный ресурс для обучения по дисциплине «Компьютерные технологии в приборостроении» .................................... 51 Зюзев А.М., Нестеров К.Е. Программы-имитаторы устройств для проведения лабораторных работ по курсу СПУ ...................................................................................................... 55 Кокорин А.Ф., Ушаков М.В. Измерительный комплекс для изучения электронных схем в учебном лабораторном практикуме. ................................................................................ 58

3

Оглавление Кондратьев В.И. Опыт внедрения информационных технологий в образовательный процесс на кафедре информационных технологий и автоматизации проектирования ............................................................................................................. 61 Ларионова М.А. Использование интерактивных средств обучения на уроках информатики ........................................................................................................................... 63 Лебедев В.Э. Использование информационных ресурсов сети интернет в вузовском курсе “Отечественная история”......................................................................... 66 Левченков С.И. Электронный учебник истории и методологии химии на сайте кафедры физхимии Южного федерального университета ............................................. 71 Локтев В.И., Синельщикова О.Н. Многовариантные задания для самостоятельной работы студентов ............ 73 Львовский Л.Я., Цылова Е.Г., Экгауз Е.Я. Построение курса информатики для студентов с разноуровневой подготовкой ................................................................................................................... 76 Малолепшая Н.Э. Анализ эффективности внедрения информационных технологий в образовательный процесс на основе теории нечетких множеств .......................... 81 Мамалыга Р.Ф., Дудина Т.Ю. Электронный учебник «Путешествие в страну многогранников» как средство формирования ключевых компетентностей..................................... 84 Матвиенко В.А., Матвиенко А.В., Хмелевский И.В. Учебно-методический комплекс по изучению микроконтроллеров ST7 ..... 88 Мизгулин В.В., Гольдштейн С.Л., Каменцев С.А. Учебно-методический комплекс "Многомасштабное моделирование в нанотехнологиях" ................................................................................................ 91 Паниковская Т.Ю. Оптимизация режимов ЭЭС для рынка электроэнергии ................................ 95 Паниковская Т.Ю., Стаймова Е.Д. Анализ устойчивости ЭЭС с использованием прикладных программ ......... 98 Плотникова М.С. Роль мультимедийных проектов в подготовке специалистов в области информационных технологий.......................................................................... 101 Попов К.А. Тренажер для развития навыков html-программирования ........................... 104 Попова И.В., Морилов В.В., Верхотурцев М.С. Педагогический потенциал использования электронного образовательного ресурса «Проблема исчезновения видов» ............................................. 108 Приборович А.А. Генеалогический контент в проблеме компьютеризации истории ............. 112

4

Новые образовательные технологии в вузе

НОТВ-2010

Приборович А.А. Сравнительный анализ компьютерных оболочек в медиатеке факультета ......................................................................................................................... 114 Спиричева Н.Р., Любимцев С.И. Выбор программных продуктов для лабораторного практикума по дисциплине “Методы и средства защиты информации” .................................... 116 Томашевский Д.Н. Мультимедийный комплект учебных материалов по курсу “Cиловая электроника”...................................................................................................... 120 Филосова Е.И., Рыкова О.В. Использование онтологий в объектной технологии обучения .................... 123 Харитонов В.В., Соломеин В.А. Совершенствование мультимедийной базы знаний – энциклопедии "Производство труб" ........................................................................................ 128 Хатьков Н.Д., Ефанов В.И., Шангина Л.И. Компьютерный практикум по созданию методических мультимедийных ресурсов преподавателем ......................................................................... 131 Цибанов Д.В., Костылев А.В. Виртуальный стенд цифровой системы управления на основе микроконтроллера TMS320LF2407A ........................................................................ 133 Шабанова И.В., Гайдукова Н.Г., Цимбал М.В. Электронные информационные технологии - фактор реализации нового образовательного стандарта при изучении химии ........................................ 137 Шерстнев Е.В. Применение элементарных онтологий в построении информационного образовательного ресурса ................................................................................ 140 Шилова О.В. Организация самостоятельной работы по философии в интернетпортале института ............................................................................................. 142 Школа Н.Ф. Интегрированный учебно-методический комплекс «Аналоговые устройства» ............................................................................................................. 147 Шопперт Н.В. Внедрение новых электронных разработок в образовательный процесс при изучении курса «Химия» .......................................................................... 152 Секция 4. Внедрение информационно-коммуникационных технологий в преподавание учебных дисциплин ............................................... 155 Авербух Н.В., Щербинин А.А. Феномен «присутствия» в виртуальной реальности в контексте интеллектуальной деятельности человека ............................................................... 155 Александров В.А., Бутаков С.В., Иванова Н.М., Тромпет Г.М. Использование автоматизированной интерактивной системы тестирования при проведении государственного экзамена по специальности ....... 158

5

Оглавление Алферьева. Т.И., Ассонова О.Ю. Сравнительный анализ программного обеспечения для компьютерного сопровождения курса «Эконометрика» .......................................................... 161 Ардовская Р.В. Компьютерные технологии в языковой подготовке студентов вузов ......... 164 Атепалихин М.С., Хмелев Е.Р., Хрычкина Е.П. Информационная система автоматизированного контроля знаний ............ 169 Ахметсафина И.С. О некоторых аспектах методики преподавания САПР ARCHICAD........... 172 Балыкина Е.Н., Кухаренко А.А. Родословная плантагенетов на основе инструмента для формирования и анализа генеалогических деревьев «Живая родословная 2.0» ..................... 176 Белоусова О.А. Аспекты применения пакета Excel при проведении лабораторных работ по курсу «Основы научных исследований» ................................................... 181 Бельков С.А., Гольдштейн С.Л. Обзор проблем систем(подсистем) мониторинга .......................................... 182 Берестова С.А., Мироненко А.А., Митюшов Е.А. Методическое и аппаратное обеспечение курса теоретической механики в УГТУ-УПИ ................................................................................................ 186 Борзенкова С.Ю. Аспекты изучения дисциплины «Криптографическая защита информации» с использованием программных средств компьютерной техники ..... 188 Борисова Е.В., Ташлыков О.Л., Щеклеин С.Е. Создание макета энергоблока №4 Белоярской АЭС с использованием 3D-технологий ................................................................................................... 191 Бортник Б.И., Кожин А.В., Судакова Н.П. Информационные технологии в организации учебного процесса по естественнонаучным дисциплинам .................................................................... 195 Бунаков П.Ю., Широких Э.В. Стимулирование творческого начала в процессе подготовки инженеров-технологов машиностроительного профиля ........................................... 198 Волкова А.А., Якшина Н.В., Привалов М.А., Яцюк И.С. Использование искусственных нейронных сетей в учебном процессе при решении задач, связанных с прогнозированием производственного травматизма ....................................................................................................... 203 Гетманова Е.Е. Интерактивное изучение волновых явлений ................................................. 205 Гольдштейн С.Л., Никифоров Д.А. Модель оценки эффективности деятельности медицинского учреждения со смешанным финансированием в условиях кризиса .......................... 210 Горчаков Л.В., Королев Б.В. Терморегулятор на основе платы AVR-IO-M16 ............................................ 215

6

Новые образовательные технологии в вузе

НОТВ-2010

Горчаков Л.В., Королев Б.В. Использование микроконтроллеров для управления физическим экспериментом ............................................................................................................ 216 Данченко А. Л., Лябашкин В.С. Анализ систем дистанционного обучения на предмет использования в учебном процессе вуза ..................................................................................... 220 Дернов Г.С. Использование агентного подхода для разработки обучающей среды как средство обеспечения активного дидактического процесса ................. 224 Дудина М.Н. Информационно-коммуникационные технологии в вузовском образовании: проблема и повод для дискуссии ........................................................ 228 Ефанов В.И., Несмелова Н.Н. Повышение профессиональной компетентности преподавателей высшей школы в области инфокоммуникационных технологий и защиты информации ....................................................................................................... 232 Зайцева Е.В., Запарий В.В. Применение интернет технологий на факультете гуманитарного образования ............................................................................................................... 236 Захарова Г.Б. Концепция инструментальной среды для создания мультимедиа презентаций ............................................................................................................. 238 Зотов А.М., Решетников Д.Г., Гайдуков Д.В. Информационная модель учебного курса ...................................................... 242 Зраенко С.М., Володина С.А. Формирование базы данных лесных пожаров для исследования алгоритмов их обнаружения на космических снимках ........................................ 246 Зраенко С.М., Емельянов А.Ю., Ровенков С.С., Крупина О.А., Формирование тестовых изображений растительности по подспутниковым измерениям и данным ДЗЗ....................................................................... 249 Иванов О.Ю., Давыденко П.А. Возможности пакета Erdas Imagine по объединению снимков различных систем дистанционного мониторинга для отображения больших территорий земной поверхности ..................................................................... 252 Исламов Г.Г., Исламов А.Г. Гибридные вычисления при расчѐте балансовой модели экономики ......... 254 Карасик А.А., Наливайко Д.В. Информационно-образовательная среда российского государственного профессионально-педагогического университета: инструменты студента ......................................................................................................................... 258 Киреев К.В. Электронное учебное пособие по электротехнике для студентов заочной и дистанционной форм обучения ............................................................ 262

7

Оглавление Кисельников И. В. Структурирование учебного занятия в условиях использования информационных и коммуникационных технологий .............................................. 266 Климова В.А. Моделирование проточной части насоса в пакете программ COSMOSFLOWORKS ....................................................................................................... 269 Климова В.А. Анализ теплогидравлических характеристик рекуперативного теплообменника в пакете COSMOSFLOWORKS ....................................................... 272 Коберниченко В.Г. Информационно-телекоммуникационные средства и технологии при подготовке кадров в области информационной безопасности .................... 276 Коберниченко В.Г., Золотых М.О. Изучение методов обеспечения безопасности компьютерных сетей на базе современного телекоммуникационного оборудования ........................ 281 Коноваленко О.М. Современные инструменты реализации принципа наглядности в условиях применения информационно-коммуникационных технологий в образовании, ...................................................................................................... 284 Корепанов В.Е. Опыт использования сайта кафедры как информационно-справочного ресурса................................................................................................................ 288 Коршунова А.С. Теория и практика принятия управленческих решений на базе учебноисследовательского ситуационного центра. .................................................. 290 Котюжанский Л.А., Щелкунов М.Л., Коренберг В.М., Матвеева Т.А. Физическая симуляция и визуализация поверхности воды для интерактивной проекции изображения на плоскость ................................................. 293 Кравченко Н.С., Ревинская О.Г. Методика подсчета погрешностей в учебной физической лаборатории с использованием электронных таблиц ............................................................. 297 Крохин А.Л. Критический анализ опыта использования мультимедийных средств при чтении лекций по математическим курсам............................................. 301 Лазарева А.В. Анимация алгоритмов и обучение алгоритмическому мышлению ............ 304 Лаптева Н.Е., Чернобородова С.В. Внедрение информационно-коммуникационных технологий в преподавании гидравлики для студентов-дистанционников ..................................... 307 Лелевкина Л.Г., Гончарова И.В., Комарцов Н.М. Основные принципы организации самостоятельной работы студентов в рамках интеграции в Болонский процесс ....................................................... 309

8

Новые образовательные технологии в вузе

НОТВ-2010

Мазеин П.Г., Панов С.С., Савельев А.А. Имитаторы-тренажеры ..................................................................................... 313 Майер Р.В. Компьютерная модель машины Тьюринга .................................................... 318 Макарова С.Ю. Информационно-коммуникационные технологии в современном вузе ..... 321 Маликова Ж.Г. Химия на компьютере для дополнительного образования детей ................ 325 Мартыновская Л.Н., Юстратов В.П. Организация учебного процесса по химии студентов специальности "Экономика и управление на предприятии" заочного обучения (дистанционная технология) ......................................................................................... 329 Марцев Ю.П., Марцева Е.Ю. Активизация познавательной деятельности обучаемых во время самостоятельной работы под руководством преподавателя с применением современных информационных технологий ................................................. 331 Марцев Ю.П., Марцева О.В., Марцева Т.Ю., Марцева Е.Ю. Автоматизированная система тестирования .................................................. 335 Матвеев А.В. Перспективы применения автоматизированных систем научных исследований в образовательном процессе вуза..................................................... 338 Машкова Н.В. Внедрение инновационных образовательных технологий как необходимое условие развития дополнительного профессионального образования ................................................................................................................... 342 Мельников Ю.Б. Презентации учебного назначения как средство обучения реализации стратегий ............................................................................................................ 346 Минеева О.П. Методическое обеспечение самостоятельной работы студентов с использованием информационно-коммункационных технологий ................. 350 Мухин О.И., Полякова О.А Обеспечение качества высшего образования через формирование информационных компетенциий......................................................................... 353 Небогатикова П.В. Об использовании метафор при изучении процессов в предметах естественно-научного профиля средней школы ................................................... 354 Неупокоева Е.Е., Медведева О.О. Структура учебно-методического комплекса для студентов дистанционной формы обучения .................................................................................... 358 Новгородова Н.Г. Внедрение информационно-коммуникационных технологий в учебный процесс профессионально-педагогического образования ............................ 363

9

Оглавление Паршина В.С., Семенова Н.В. Автоматизация обработки экономической информации по труду .............. 366 Пирогова Т.А. Что могут дать системы электронного обучения нашей системе образования ................................................................................................................... 369 Польщиков А.В., Тутарова В.Д., Гладышева М.М. Об актуальности разработки и внедрения интеллектуальной информационно-тестирующей системы ........................................................................ 373 Попов К.А. Использование Mathcad при изучении кривых.............................................. 376 Проскунов И.В. Виртуальная химическая лаборатория как элемент системы дистанционного образования........................................................................................... 381 Савина Е.А. Применения тестового контроля для проверки базовых знаний по теоретической механике ........................................................................................ 384 Серков Л.А., Русских Н.А. Применение технологии Macromedia Authorware при подготовке электронных образовательных ресурсов ............................................................... 386 Стожко Н.Ю., Калугина И.Ю., Чернышева А.В., Белышева Г.М., Мирошникова Е.Г. Информатизация в обучении химии ............................................................... 388 Стровский Л.Е., Гордеев Г.Д. О повышении качества образования экономистов-международников ....... 391 Ступникова Т.В., Косицына О.А. Использование инновационных технологий для оптимизации учебного процесса ............................................................................................................. 395 Сутужко В.В. Информационно-коммуникационные технологии в психологии ................ 397 Ташлыков О.Л., Щеклеин С.Е. Новые технологии подготовки специалистов для инновационного энергоблока АЭС с реактором БН-800 ................................................................... 401 Тютюков С.А., Гольдштейн С.Л. О методологии системной интеграции в педагогике .................................... 406 Тютюков С.А., Гольдштейн С.Л., Тютюков В.С. Пакет научных прототипов системы интеграции технологий в педагогике ..................................................................................................................... 408 Усманова Г.Р. Применение графических пакетов свободного программного обеспечения в образовательном пространстве вуза ..................................................... 412 Ушаков М.В., Кокорин А.Ф. Обучение основам программирования современных цифровых интерфейсов................................................................................................................. 416

10

Новые образовательные технологии в вузе

НОТВ-2010

Ушкова В.И., Герасименко Т.П. Мультимедиа в организации лекционных занятий по физике в военном вузе ..................................................................................................................... 418 Филимонова О.В., Цапенко В.Н. Формирование профессиональной электротехнической компетентности студентов при внедрении интерактивных эвристических образовательных технологий ................................................................................................. 421 Черешнев В.А., Максимова Н.Е., Мочульская Н.Н., Емельянов В.В. Система преподавания медико-биологических дисциплин в техническом университете ............................................................................................ 425 Чернобай Е.В. К вопросу о формировании готовности будущего учителя к использованию средств информационно-коммуникационных технологий .............. 427 Шехерева О.И. Информационные технологии и инновации в преподавании специальных дисциплин на факультете дизайна в евроуниверситете ....................... 431 Яковлев С.А., Райков Д.В., Викторов Л.В. Автоматизация исследовательской системы АСНИ РОСТТ ....................... 436 Алфавитный указатель авторов материалов ................................. 439

11

Секция 2 Секция 2. Электронные образовательные ресурсы Абрамов Е.В., Смыковская Т.К. Smikovskaya T.K., Abramov E.V. СОЗДАНИЕ ТЕСТОВЫХ ОБОЛОЧЕК КАК СРЕДСТВА ОПЕРАТИВНОГО РУБЕЖНОГО КОНТРОЛЯ CREATION OF TEST COVERS AS MEANS OPERATIVE LEVEL CONTROL [email protected] ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ г. Волжский В статье представлен материал по анализу электронных образовательных ресурсов, определению места тестирующих программ в типологии электронных образовательных ресурсов. В условиях модернизации образования актуализируется проблема создания тестирующих программ самими педагогами. В статье приведен пример использования MS Excel для создания электронного образовательного ресурса тестирующего характера. In article the material under the analysis of electronic educational resources, definition of a place of testing programs in typology of electronic educational resources is presented. In the conditions of an education modernisation the problem of creation of testing programs is staticized by teachers. In article the example of use MS Excel for creation of an electronic educational resource of testing character is resulted. Под электронными образовательными ресурсами, вслед за В.В. Ильиным, мы понимаем дидактические средства, созданные с помощью информационных технологий и позволяющие создавать дидактическую компьютерную среду, обеспечивающую обучение предмету и формирование умений и качеств личности. Классификации электронных образовательных ресурсов посвящены многие исследования. Это сделано в работах Б.С. Гершунского [1], В.А. Каймина, М.П. Лапчика, А.С. Лесневского, В.А. Лецко [2], И.В. Марусевой, Ю.А. Первина, И.В. Роберт [3], Е.С. Смирнова и др. Т.А. Невуева и Т.А. Сергеева [4] по своему целевому назначению электронные образовательные ресурсы подразделяют на следующие категории: программы для диагностики и контроля; тренажеры; информационносправочные системы; обучающие программы (программы для объяснения нового материала); средства демонстрации и поддержки изложения; средства компьютерного моделирования; развивающие программы; средства подготовки раздаточных материалов. Неотъемлемой частью подавляющего большинства электронных образовательных ресурсов является возможность проверки полученных знаний. Среди рассматриваемых тестирующих электронных образовательных ресурсов особое место занимают продукты, получившие широкое распространение и не требующие глубоких знаний программирования, когда педагог может создать тестовую оболочку своими силами. Анализ инструментальной осно12

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 вы показал, что программа MS Excel является наиболее простым инструментом для создания тестирующих продуктов. Остановимся на описании методики создания тестирующего электронного образовательного ресурса средствами MS Excel. Для составления тестовой программы понадобятся несколько листов рабочей книги MS Excel. Один лист будет титульным, второй будет служить для показа итогов тестирования, третий – расчетным, на нем будут содержаться все формулы и вся информация, которая будет дублироваться в вопросах, предъявляемых обучаемым. Остальные листы будут использованы под вопросы с вариантами ответов, в которых тестируемые будут выбирать правильные ответы. На титульном листе резервируются ячейки или группы ячеек для ввода тестируемым информации (например, фамилия – Е8:Н8, учебная группа – Е10 и дата – Е12:Н12), поэтому с них должна быть снята защита: Формат → Ячейка → вкладка Защита → снять флажок Защищаемая ячейка. Информация, содержащаяся в ячейках Е8:Н8, Е10 и Е12:Н12, нужна для учета результатов. На итоговом листе все ячейки защищаемые. Информация на итоговый лист будет поступать как с титульного листа, так и с расчетного, который будет скрыт от тестируемого и защищен от подсматривания и внесения какихлибо изменений. На итоговом листе располагаются фамилия тестируемого, учебная группа, таблица с указанием верных ответов и сама оценка. Теперь перейдем непосредственно к самим вопросам. На каждом листе книги указывается номер вопроса, сам вопрос, в столбик – варианты ответа (с одним правильным), кнопка перехода к следующему вопросу (гиперссылка). На рис. 1 приведен пример вопроса № 1 по теме «Информационные технологии».

Рис. 1. Пример оформления вопроса теста

Для того чтобы все вопросы оформить одинаково, надо нажать клавишу Shift и, удерживая ее, общелкать все ярлыки листов, в которых будут рас-

13

Секция 2 полагаться вопросы. Все ярлыки станут белыми. Теперь, перейдя на любой лист, можно начать оформление дизайна вопросов. После оформления вопросов (пока без ввода вопросов) листы следует разгруппировать: щелкнуть правой кнопкой мыши на ярлыке любого листа и выбрать соответствующий пункт меню. После этого можно вводить вопросы, создавать гиперссылки и защищать листы от несанкционированного изменения данных: Сервис → Защита → Защитить лист → отметить все пункты → ввести пароль. Перед этим следует снять защиту с ячейки, в которую вводится ответ (на рис. 1 это ячейка D12), иначе тестируемый не сможет ввести свой ответ. Следующий шаг – создание расчетного листа. На рис. 2 приведен пример оформления пяти вопросов теста. В ячейку В1 следует ввести формулу =ЕСЛИ(Вопрос1!D12=3;1;0). Вопрос1! – это ссылка на тот рабочий лист, на котором находится первый вопрос. Имя листа может быть различным и задается самим составителем теста. Следовательно, Вопрос1!D12 – это относительный адрес ячейки на первом листе, для которой проверяется, содержится ли в данной ячейке число 3, которое и является номером правильного ответа на первый вопрос. Если в ячейку D12 введено число 3, то значение ячейки В1 становится равным 1 (ИСТИНА), иначе 0 (ЛОЖЬ). И так для каждого вопроса заполняется своя ячейка на расчетном листе для проверки совпадения введенных данных и истинных.

Рис. 2. Пример оформления расчетного листа

В ячейку В6 надо ввести формулу для расчета среднего значения по блоку ячеек В1:В5. Именно в этой ячейке определяется доля правильных ответов по всем вопросам. В ячейку В7 вводится следующая формула: =ЕСЛИ(В6 Solid material. Далее указываем деталь и выбираем материал в инженерной базе данных. В данной задаче для трубок теплообменника задается материал медь, а для всех остальных деталей – нержавеющая сталь (по умолчанию). Целью расчета в данной работе является эффективность передачи тепла от горячей жидкости к более холодной. Ее можно определить как отношение рассчитанной теплопередачи к максимально возможной. Теплопередача будет максимально возможной, если изменение температуры одной из жидкостей будет равно максимальному перепаду температур в задаче, то есть разнице температур входа горячего и холодного потоков. Следовательно, эффективность теплопередачи определяется по формуле Tгвход Tгвыход Tгвход Tхвход

или

Tхвыход Tхвход Tгвход Tхвход

.

В первом случае С=G·cp (G – массовый расход, cp – теплоемкость) для горячей жидкости меньше, чем для холодной. Во втором случае – наоборот. Для вычисления эффективности теплопередачи в проекте задается ряд целей (Project Goals) – цели на поверхности для определения температур и цель-уравнение для вычисления по формуле. Те температуры, которые задавались в качестве граничных условий, вычислять не надо, можно взять их из соответствующих исходных данных. Следующий, и последний, этап работы – вывод и интерпретация результатов. Здесь рекомендуется рассмотреть Cut plots – поля температур, скоростей и давлений, а также построить траектории потока и проанализировать результат расчета целей. _____________________________ П.Л. Кириллов, Ю.С. Юрьев, В.П. Бобков. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1984. – 296 с.

275

Секция 4 Коберниченко В.Г. Kobernitchenko V.G. ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ПОДГОТОВКЕ КАДРОВ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ REALIZATION OF THE INNOVATIONS EDUCATIONALS PROGRAMS , OF PREPARATION OF THE EXPERTS OF INFORMATION SECURITY [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Описывается оборудование учебно-исследовательских лабораторий и анализируются направления применения специальных технических и программно-аппаратных в системе подготовки специалистов в области информационной безопасности в УГТУ-УПИ. Одним из критических факторов развития индустрии информационных технологий и обеспечения защиты информации является кадровое обеспечение. Защита информации, как ни одна другая область деятельности, требует навыков комплексного подхода при отыскании оптимальных решений. Современный специалист по защите информации должен уметь определять состав защищаемой информации, ее ценность, степень уязвимости, рассчитывать ущерб от возможной утраты информации, оценивать качество и эффективность различных методов и средств защиты, проводить специальные исследования и сертификацию различных технических средств обработки и защиты информации, ориентироваться в отечественном и зарубежном рынке средств защиты информации, уметь проектировать и внедрять системы защиты информации, знать и использовать зарубежный опыт. Специалист по защите информации в телекоммуникационных системах должен иметь подготовку в области современных средств связи, компьютерных сетевых технологий и собственно методов и средств обеспечения информационной безопасности. Важнейшим направлением развития инженерного образования в области информационной безопасности образование является специальная организация работы студента на протяжении всей учебы в вузе, сочетающая изучение фундаментальных знаний в области математических моделей и методов обработки информации, принципов построения телекоммуникационных систем, подготовку в области современных методов программирования с практикой работы на новейших образцах радиоизмерительной и компьютерной техники, с практическим освоением технологий создания информационных систем и обеспечения их безопасности. Это, в свою очередь, требует развитие методической и технической базы индивидуализированного обучения студентов, обеспечение их массового участия в исследовательской и инженерной работе.

276

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 На кафедре теоретических основ радиотехники, ведущей подготовку специалистов в области информационной безопасности с 1999 года, реализация такого подхода стала возможна в последние три года благодаря реализации инновационной образовательной программы УГТУ-УПИ. В рамках инновационного проекта по направлению «Информационная безопасность» реализованы следующие мероприятия: 1. Разработаны и модернизированы образовательные программы многоуровневой подготовки по направлению «Информационная безопасность», включая новые учебные планы подготовки специалистов, разработку образовательных программ подготовки бакалавров и магистров с учетом требований новых Федеральных государственных стандартов, а также программы подготовки аспирантов по специальности «Методы и системы защиты информации, информационная безопасность». Разработан проект программы магистерской подготовки «Защита информации в системах управления и связи» по направлению «Информационная безопасность» и рабочие программы по 6 специальным дисциплинам магистерской подготовки. 2. Созданы электронные образовательные ресурсы в виде мультимедийных учебно-методических комплексов (УМК), включающих новые рабочие программы, электронные учебные пособия, методическое, информационное и программное обеспечение циклов дисциплин, формирующих специальные компетенции. 3. Осуществлена глубокая модернизация базовых лабораторий, обеспечивающих общепрофессиональную подготовку. 4. Созданы учебно-исследовательские лаборатории в составе научнообразовательного центра (НОЦ) «Информационнотелекоммуникационные системы и технологии», позволяющих организовать учебный процесс на совершенно новом уровне, обеспечить органическое включение студентов в активную творческую деятельность, их массовое участия в исследовательской и инженерной работе. С целью обеспечения учебного процесса на основе современных технологий и средств обучения, разработаны 8 учебно-методических комплексов по циклам дисциплин: «Проектирование систем в защищенном исполнении», «Программно-аппаратная защита информации», «Моделирование систем: программные и инструментальные средства», «Техническая защита информации», «Измерения и защита информации в телекоммуникационных системах» и «Теоретические основы радиотехники и связи», «Теория информации», «Теория электрических цепей». Каждый учебно-методический комплекс включает рабочие программы дисциплин, конспекты лекций, мультимедийные презентации по лекционным курсам, методические указания к выполнению лабораторных работ, методические указания для выполнения курсовых работ, вопросы для самоконтроля, текущего и итогового контроля. Отличительной особенностью созданных УМК является объединение дисциплин в циклы, формирующие смежные компетенции, модульная структуризация изучаемых дисциплин, использование модернизированной материально277

Секция 4 технической базы учебного процесса и внедрение компетентностного подхода к определению степени достижения целей обучения. Подготовка кадров и научные исследования в области информационной безопасности проводятся в лабораториях метрологии и измерений в телекоммуникационных системах и защищенных информационных систем. Лаборатория метрологии и измерений в телекоммуникационных системах обеспечивает учебный процесс по циклу дисциплин, формирующих компетенции в области защиты информации от утечки по техническим каналам («Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах», «Физические основы защиты информации», «Средства технической разведки», «Технические средства и методы защиты информации», «Защита акустических сигналов»), а также проведение научных исследований по методам измерений сигналов и помех в современных системах стационарной и мобильной аналоговой и цифровой связи. Оснащение лаборатории включает, средства регистрации цифровых потоков, генераторы сигналов в диапазоне от 100 Гц до 2 ГГц, генераторы сигналов специальной формы, индикаторы поля, частотомеры и анализаторы спектра, генераторы шума, высокоточные цифровые вольтметры, комплексы радиомониторинга и обнаружения излучающих средств, системы оценки защищенности технических средств по каналу побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) и защищенности помещений. В состав оборудования входят система оценки защищенности технических средств по каналу ПЭМИН «СИГУРД»; многоканальный комплекс контроля радиообстановки "Спектр-МК"; скоростной поисковый радиоприемник "Скорпион"; профессиональный нелинейный радиолокатор «NR-900EM»; рефлектометр телефонных линий "Отклик-2", анализаторы проводных линий LBD-50 и AnCom TDA-5; оптический обнаружитель скрытых видеокамер «Алмаз»; система оценки защищенности помещений «Шепот-С»; программно-аппаратный комплекс для оценки защищенности Аист». Наличие таких уникальных компьютеризированных измерительных комплексов позволило организовать лабораторный практикум в виде комплексных учений, с большим удельным весом элементов научных исследований. Тематика новых работ включает исследования: канала утечки информации, образованного внешними высокочастотными излучениями; методов обнаружения и борьбы с закладными устройствами, передающими информацию по радиоканалу; каналов утечки информации по проводным коммуникациям; воздушных и вибрационных каналов утечки акустической (речевой) информации; методов защиты от утечки информации в телефонных системах связи; 278

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 методов построения защищенных проводных и радио- каналов передачи информации; методов контроля за утечкой информации в высокочастотных кабельных и оптоволоконных линиях. Лаборатория защищенных информационных систем обеспечивает учебный процесс по дисциплинам «Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности», «Безопасность операционных систем», «Компьютерные сети», «Защита информации в компьютерных сетях», «Системы и сети передачи информации», «Проектирование защищенных инфотелекоммуникационных систем», «Безопасность автоматизированных информационно-управляющих систем». Учебный комплекс лаборатории включает два компьютерных класса, базирующихся на сетевом оборудовании производства фирмы CISCO Communication. Комплекс ориентирован на изучение современных сетевых устройств и технологий, в том числе технологий обеспечения информационной безопасности. В состав комплекса входит широкий набор оборудования, сгруппированный в так называемые бандлы. Бандл Cisco CCNA содержит набор маршрутизаторов и коммутаторов, объединенных в локальную сеть с возможностью гибкой конфигурации. Бандлы Cisco Security и Cisco Security Monitoring Analysis & Response обеспечивают лабораторные практикумы по курсу «Защита в компьютерных сетях», а также позволяют изучить современные решения в области обеспечения интегрированной сетевой безопасности. Бандл Cisco WiFi обеспечивает возможность изучения беспроводных сетевых технологий. Бандл Cisco IPVoice обеспечивает возможность изучения создания и использования интегрированных сетей, объединяющих передачу голосового трафика и трафика данных. В состав оборудования лаборатории входят также разнообразные программно-аппаратные средства защиты от несанкционированного доступа. Ядро системы, развернутой в лаборатории ЗИС, построенно на высокопроизводительном коммутаторе, что позволяет автоматизировать процесс конфигурации лаборатории. Специальное программное обеспечение для лаборатории включает средства защиты информации для рабочих станций и серверов сети, средства защиты от несанкционированной загрузки операционных систем, средства создания виртуальных сетей, средства анализа защищенности и поддержки принятия решений, системы анализа защищенности на уровнях операционных систем, баз данных, системы обнаружения атак. Запущена в эксплуатацию локальная сеть кафедры, ядро которой построено на основе сетевого оборудования, входящего в состав указанного комплекса. В кафедральную локальную сеть объединены три виртуальные локальные подсети (VPN), что позволяет осуществлять гибкую политику разграничения доступа и контролировать доступ к Интернет – ресурсам, независимо от корпоративной сети факультета. Апробирована концепция гибкой автоматизированной конфигурации сетевого оборудования, позволяющая создавать сетевые топологии через загрузку файла конфигурации ядра системы – коммутатора Cisco Catalyst 6504. 279

Секция 4 Для учебной лаборатории развернут терминальный сервер на 20 пользователей, позволяющий просматривать (но не копировать) нормативные документы с грифом ограниченного распространения. Развернут файловый сервер кафедры. В лаборатории запланировано выполнение исследований аспирантами, учебно-исследовательская работа и дипломное проектирование (в 2008 - 2009 г. выполнено 10 дипломных проектов), выполняют исследования 2 аспиранта. Возможность использовать лабораторию, не только в плановом учебном процессе, связана с образованием Локальной Академии Cisco и проведением дополнительных курсов обучения по программе начальной подготовки (CCNA), а также новым образовательным программам Cisco: Discovery и Exploration. Ресурсы лабораторий позволяют реализовывать следующие услуги по подготовке и повышению квалификации специалистов и проведению научных исследований в области защиты информации: 1. Переподготовка и повышение квалификации кадров в области защиты информации (краткосрочные курсы повышения квалификации с выдачей удостоверения государственного образца, дополнительное профессиональное образование). 2. Предоставление учебно-методического обеспечения для преподавателей вузов, ведущих подготовку по направлению «Информационная безопасность». 3. Разработка методик оценки обеспечения информационной безопасности инфотелекоммуникационных систем 4. Оказание научно-технических консультаций по созданию компьютерных сетей и информационных систем в защищенном исполнении. 5. Выполнение совместных научно-исследовательских работ. Завершение реализации мероприятий инновационного образовательного проекта в 2009 г. позволило поднять общепрофессиональный и специальный уровни подготовки выпускника, обеспечило условия для формирования его профессиональных компетенций, необходимых для успешной профессиональной деятельности в области информационной безопасности, что делает его востребованным на рынке труда в одной из наиболее динамично развивающихся отраслей – информационно-телекоммуникационных систем и технологий.

280

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Коберниченко В.Г., Золотых М.О. Kobernichenko V.G., Zolotyh M.O. ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ НА БАЗЕ СОВРЕМЕННОГО ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ STUDYING OF METHODS OF SAFETY OF COMPUTER NETWORKS ON THE BASIS OF THE MODERN TELECOMMUNICATION EQUIPMENT [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Рассматривается организация лабораторного практикума по изучению компьютерных сетей и методов обеспечения их безопасности с использованием современного телекоммуникационного оборудования. В качестве объектов для изучения выбраны устройства производства Cisco Systems и DLink Corporation. The organisation of laboratory works on studying of computer networks and methods of maintenance of their safety with use of the modern telecommunication equipment is considered. As objects for studying devices of manufacture Cisco Systems and D-Link Corporation are chosen. Современные телекоммуникационные системы строятся на основе широкого использования сетевых компьютерных технологий. В этой связи среди профессиональных компетенций, которые должны быть сформированы в процессе подготовки специалиста, как в области телекоммуникаций, так и в области информационной безопасности важнейшими являются компетенции, связанные со способностью оценивать и обеспечивать уровень защищенности локальных вычислительных сетей и инфотелекоммуникационных систем. В их числе: установка, настройка и обслуживанию технических и программно-аппаратных средств; организация защиты информации техническими и программными средствами; конфигурирование межсетевых экранов, аудит безопасности сети; осуществление безопасной передачи данных через сети общего пользования. Для формирования этих компетенций недостаточно только теоретических знаний об особенностях эталонной модели взаимодействия открытых систем, механизмах реализации атак в сетях; программно-аппаратных средствах обеспечения информационной безопасности в типовых ОС, СУБД, вычислительных сетях; протоколах и интерфейсах, используемые в инфотелекоммуникационных системах. Необходимо уметь формулировать и настраивать политику безопасности распространенных операционных систем, а также локальных вычислительных сетей, построенных на их основе; осуществлять меры противодействия нарушениям сетевой безопасности с использованием различных программных и аппаратных средств защиты. Необходимо овладеть навыками

281

Секция 4 конфигурирования локальных сетей, реализации сетевых протоколов с помощью программных средств; анализа сетевого трафика; анализа результатов работы средств обнаружения вторжений; маршрутизации и управления потоками в сетях передачи информации. Эти навыки можно получить только в ходе практической работы на современном сетевом оборудовании. Лабораторная база для изучения механизмов обеспечения безопасности локальных сетей должна включать наиболее распространѐнное в практическом применении оборудование известных производителей. На рынке управляемых сетевых устройств для обработки больших объѐмов информации лидирующие позиции занимает фирма Cisco Systems (32.6% мирового рынка в 2008 году по данным аналитической компании In-stat). На втором месте по объѐму продаж находится фирма D-Link corporation (17.2% мирового рынка). В сегменте устройств для домашнего использования D-Link занимает первое место (33.6% рынка). В результате реализации инновационной образовательной программы на кафедре теоретических основ радиотехники УГТУ-УПИ, выпускающей специальность «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» была создана лаборатория защищенных информационных систем, включающая в себя два компьютерных класса, укомплектованных современным сетевым оборудованием производства фирм Cisco и D-Link. В состав оборудования классов входят рабочие места студентов, управляемые коммутаторы и маршрутизаторы, межсетевые экраны, точки доступа Wi-Fi и оборудование IP-телефонии. Сетевое оборудование Cisco Systems: 1. Коммутатор уровня ядра Cisco Catalyst 6504 – 1 шт. 2. Коммутатор уровня распределения Cisco Catalyst 2960 – 6 шт. 3. Коммутатор 3-го уровня Cisco Catalyst 3560 – 1 шт. 4. Маршрутизатор Cisco 1841 – 4 шт. 5. Маршрутизатор Cisco 2811 – 2 шт. 6. Межсетевой экран Cisco ASA 5510 – 2 шт. 7. Межсетевой экран Cisco PIX 501 – 1 шт. 8. Система обнаружения и предотвращения атак Cisco MARS – 1 шт. 9. Wi-Fi точка доступа Cisco Aironet 1231 – 2 шт. 10.Wi-Fi точка доступа Cisco Aironet 1310 – 2 шт. 11.IP телефон Cisco 7941 – 3 шт. 12.Маршрутизатор 2811 с функциями VoIP шлюза– 2 шт. 13.Маршрутизатор 2811 с 16 асинхронными интерфейсами (RS-232) – 1 шт. Сетевое оборудование D-Link: 1. Управляемый коммутатор DES-2108 – 6 шт. 2. Точка доступа DWL-2100AP – 4 шт. 3. Маршрутизатор DI-804(HV) – 2 шт. 4. Беспроводной маршрутизатор DI-824(VUP+) – 2шт. 5. Межсетевой экран DFL-210 – 2 шт. 282

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 6. VoIP шлюз DVX-7090 – 2 шт. 7. IP телефон DPH-150S – 2 шт. 8. IP телефон DPH-300S – 2 шт. 9. Направленная Wi-Fi антенна ANT24-0600 – 2 шт. Кроме того имеется также VPN сервер АМИКОН ФПСУ-IP, сертифицированный ФСБ и ФСТЭК, и применяемый в учреждениях Сбербанка РФ. Указанное оборудование объединено в учебную компьютерную сеть, распределенную в двух компьютерных классах. Первоначальный вариант учебной сети был создан в 2007 году, в 2008 году были проведены первые лабораторные работы по дисциплинам «Операционные системы», «Компьютерные сети» и «Защита информации в компьютерных сетях». По результатам проведения работ были сформированы предложения по улучшению функционирования сети, которые были реализованы в 2009 году при создании новой версии учебной сети. В настоящее время сеть включает около 80 узлов различного типа. Оборудование Cisco Systems расположено в 19” телекоммуникационных стойках, а оборудование фирмы D-Link (относящиеся к классу SOHO), на специальных стендах, на стенах аудитории. На каждом стенде находится один маршрутизатор и один управляемый коммутатор. Стенды разработаны и изготовлены сотрудниками кафедры. Всѐ используемое оборудование можно подразделить на несколько больших групп, по функциональному назначению: 1. Рабочие станции. 2. Управляемые коммутаторы. 3. Маршрутизаторы. 4. Межсетевые экраны. 5. Wi-Fi оборудование. 6. Оборудование VoIP. Компьютерная сеть связана с учебной телефонной сетью, так же создаваемой на кафедре – это позволяет изучать технологии VoIP и процессы, происходящие на стыках аналоговых, цифровых и пакетных линий передачи голосовой информации. В ходе лабораторных работ могут быть имитированы самые разнообразные компьютерные сети без физической коммутации оборудования, поскольку в топологию сети внесена избыточность, которая позволяет менять конфигурацию сети на программном уровне, включая и отключая различные связи между узлами. Это позволяет автоматизировать процесс подготовки лабораторных работ (путѐм написания программ, автоматически проверяющих готовность сети и исправляющих ошибки), сокращает время подготовки для каждой конкретной лабораторной работы и повышает срок службы оборудования (не происходит износа разъѐмов). Все устройства находятся в поле зрения студентов, однако физического контакта с оборудованием в ходе учебных работ не предусматривается, все элементы сети надѐжно закреплены на стенах аудиторий и в телекоммуникационных стойках, защищѐнных прозрачными дверцами, позволяющими видеть состояние индикации оборудования. 283

Секция 4 Лабораторное оборудование позволяет изучать: 1. Процессы маршрутизации и коммутации в локальных компьютерных сетях. 2. Методы обнаружения и предотвращения сетевых атак. 3. Методы построения виртуальных частных сетей. 4. Способы межсетевого экранирования. 5. Функционирование беспроводных сетей. 6. Функционирование VoIP и аналоговых телефонных сетей. 7. Функционирование мультисервисные сетей с передачей видео, голосового и трафика данных. 8. Функционирование протоколов предназначненных для работы между автономными системами Интернет: MPLS, BGP. 9. Вопросы безопасности в сетях на основе протокола IPv6. В частности, в настоящее время для студентов специальности «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» проводятся лабораторные работы: «Знакомство с ОС IOS». «Изучение работы Ethernet коммутатора». «Настройка статической маршрутизации». «Настройка DHCP сервера». «Настройка IPSec тоннеля». «Настройка ACL». Ресурсы лаборатории защищенных информационных систем могут быть использованы не только при изучении вопросов безопасности, но и при обучении студентов других специальностей и направлений, в перечень компетенций которых попадает перечисленные выше способности, умения и навыки. Коноваленко О.М. Konovalenko O.M. СОВРЕМЕННЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИНЦИПА НАГЛЯДНОСТИ В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ, MODERN TOOLS OF REALIZATION OF THE PRINCIPLE OF PRESENTATION IN CONDITIONS OF INFORMATION COMMUNICATION TECHNOLOGIES IN EDUCATION [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Каменск-Уральский Показано развитие принципа наглядности при использовании современных технологий представления информационно-методических материалов в виде мультимедиаданных. Рассматриваются такие средства реализации данного принципа в новых условиях применения информационно284

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 коммуникационных технологий как Macromedia Flash, инструменты для работы с виртуальными мирами, инструменты автоматизированного проектирования. Development of a principle of presentation is shown at use of modern technologies of representation of информационно-methodical materials as multimedia of the data. Such means of realization of the given principle in new conditions of application of информационно-communication technologies as Macromedia Flash, tools for work with the virtual worlds, tools of the automated designing are considered. Повсеместное внедрение информационно-телекоммуникационных технологий в учебный процесс, является наиболее значимым изменением, произошедшим за последние десять лет в образовательной индустрии. Во многих образовательных учреждениях разработка и внедрение электронных технологий является одной из наиважнейших задач развития. Сейчас компьютерные технологии предлагают мощные инструменты, позволяющие представить информационно-методические материалы любого курса в виде мультимедиаданных. Но, если разобраться в терминологии данного понятия, выясняется, что фактически, мы имеем дело с давно разработанным принципом наглядности в обучении. Однако, данный принцип, требует дальнейшего развития в новых условиях применения информационно-коммуникационных технологий в образовании. Технология мультимедиа – это переход с помощью компьютера от учебного текста к наглядности, от одного наглядного средства обучения к другому. Обобщенное определение понятия «мультимедиа» сводится к тому, что мультимедиа – комбинированное представление информации в разных формах (текст, звук, видео и т. д.), которое опирается на особые технологии. Сегодня, мультимедиа как средство обучения могут использоваться в различных образовательных контекстах, предоставляя мультимедийные продукты, как для обучения, так и для выработки практических навыков. Мультимедийные продукты предоставляют следующие возможности для повышения эффективности процесса обучения: одновременно использовать несколько каналов восприятия в процессе обучения; имитировать эксперименты и сложные реальные ситуации; визуализировать абстрактную информацию и динамические процессы; развивать когнитивные структуры. Лидирующим инструментом для работы с мультимедиа является Macromedia Flash. Flash использует метафору временной шкалы с несколькими каналами - слоями на языке Flash - в которые можно импортировать все виды медиа, включая векторные иллюстрации в форматы Windows Matafile, Adobe Ilustrator или FreeHand, так же, как и аудио и видео. Эти виды медиа можно затем изменять, синхронизировать, добавлять к ним сценарии с по285

Секция 4 мощью встроенного в ActionScript языка и предварительно установленных линий поведения. Наконец, проект может быть опубликован в нескольких форматах - как Shockwave Flash (SWF), фильм QuickTime, анимированный GIF или графическая последовательность. Flash можно использовать не только для анимации, но и для всех нужд, связанных с медиа. Инструменты для работы с мультимедиа могут фиксировать, редактировать или производить множество форм медиаданных: графику, анимацию, видео. Их цель - объединить несколько видов медиа для создания одного творения, которое может быть автономным или интегрироваться в еще более крупные продукты. В дополнение к интегрированию медиа многие из этих инструментов имеют встроенный язык подготовки сценариев, который позволяет добавлять интерактивность и могут использоваться для создания целых курсов. Часто информация в данных мультимедиа-приложениях представляется в нелинейном виде. Структура таких приложений может быть представлена иерархическими деревьями или совокупностями таблиц в реляционных базах данных с отношением «один к многим» или «многие к многим» между ячейками таблицы. Часто такие приложения основываются на технологиях гипертекста или гипермедиа, в которых отдельные элементы информации снабжаются статическими или динамическими связями – ссылками, позволяющими переходить на другие приложения или на другие элементы данного приложения. Мультимедиа-курс, позволяет разбить сложные задачи на части и помогает структурировать последовательность выполнения учебных задач. При работе с медиа-курсом пользователь не только может выйти на интересующий его раздел или применить систему поиска, но также формировать индивидуальную траекторию изучения материала, управляя последовательностью перехода от одного раздела к другому с помощью системы меню или иных средств визуализации. Достоинством медиа-курса является возможность детальной анимации всех схем. Помимо обучающих мультимедиа-приложений, которые предоставляют информацию по изучаемой предметной области и организуют изучение материала, возможно создание контролирующих приложений, которые в процессе выполнения обучаемым заданий проверяют их правильность и позволяют выявлять ошибки. Итак, Flash можно использовать для: Анимации. Flash использует очень компактный векторный файловый формат. Простой графики. Нарисовать графику в Flash и создать однокадровый фильм. Фотографий. Flash имеет свойство трассировки для преобразования растровой графики в векторный формат. Звука. Flash может сжимать голос, музыку и звуковые эффекты в компактный формат МРЗ.

286

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Помимо основных функций Flash может быть усилен с помощью установки разнообразных бесплатных дополнений. Интересны для разработки курсов электронного обучения прежде всего дополнения Learning, которые включают несколько упаковщиков SCORM, взаимодействия Questionmark Perception, а также Learning Extension для распространенных видов взаимодействий. Еще одним средством развития реализации принципа наглядности в современных условиях являются инструменты для работы с виртуальными мирами. Они создают трехмерные сцены, которые учащиеся могут просматривать, по которым они могут перемещаться и которыми они могут манипулировать с помощью специальной программы просмотра 3-D. Эти инструменты обычно используют язык моделирования виртуальной реальности Virtual Reality Modeling Language (VRML) для представления трехмерных объектов и их связей. Инструменты для работы с виртуальными мирами представляют трехмерные среды в виде графов, древообразных структур, описывающих среду в терминах вложенных групп объектов. Такие группы называются узлами, они могут перемещаться как единое целое и имеют другие общие характеристики, такие как цвет и текстура. Популярными инструментами для работы с виртуальными мирами являются редакторы: 3D Canvas Pro, AC3D, Art of Illusion, Cosmo Worlds, Dune, Internet Space Builder, mjbWorld, SiteSculptor, Spazz4D, trueSpace, VrmlPad. Виды использования виртуальных миров в обучении: Изучение трехмерных объектов, таких как кристаллы, машины и продукты промышленного производства. Исследуемые объекты могут быть слишком малы, сложны или опасны для исследования напрямую. Исследование сред, которые невозможно посетить в реальной жизни. Исследование физических сред путем восстановления мест археологических раскопок, демонстрации правил эвакуации зданий, вождения больших грузовых машин по улицам города или просмотра архитектурных планов. Участие в сложных и опасных видах деятельности, таких как, подготовка рабочих к использованию очень дорогих производственных систем. Показ сложных физических и логических взаимосвязей, таких как множественные данные в виде заштрихованных трехмерных фигур или статистических отношений в виде облаков результатов обработки данных. Инструменты для работы с виртуальными мирами необходимы только в том случае, если вы хотите позволить студентам выбирать путь и темп перемещения по трехмерной сцене или манипулировать объектами более чем в двух направлениях.

287

Секция 4 Если необходимо лишь показать трехмерную сцену, не позволяя перемещаться по ней, можно использовать инструменты трехмерной анимации вместо инструмента для работы с виртуальными мирами. При создании виртуального мира, также возможно использование традиционных инструментов автоматизированного проектирования (CAD). Такие инструменты, как AutoCAD и Strata 3Dpro могут быть использованы для создания VRML-моделей, а также других трехмерных представлений объектов и сцен. В любом случае, инструменты для работы с медиаданными, виртуальными мирами предоставляют лишь различные возможности. Даже определение того, из чего состоит виртуальный мир, у каждого из них свое. При выборе инструмента необходимо найти тот, что позволит реализовать свое видение использования виртуальных миров для реализации принципа наглядности в новых условиях применения информационно-коммуникационных технологий. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Мультимедиа в образовании: специализированный учебный курс / Бент Б. Андресен, Катя Ван ден Бринк; авторизованный пер. с англ. – М.: Дрофа, 2007. – 224 с. 2. Трайнев В.А., Трайнев И.В. Информационные коммуникационные педагогические технологии (обобщение и рекомендации): Учебное пособие. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2007. – 280 с. 3. Хортон У., Хортон К. Электронное обучение: инструменты и технологии / Пер. с англ. – М.: КУДИЦ – ОБРАЗ, 2005. – 640 с. Корепанов В.Е. ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ САЙТА КАФЕДРЫ КАК ИНФОРМАЦИОННОСПРАВОЧНОГО РЕСУРСА [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург На примере сайта кафедры высшего технического учебного заведения анализируется концепция информационно-справочного интернет-ресурса с дифференцированным доступом к контенту. On an example of a site of chair of the higher technical educational institution the concept of a directory Internet resource with the differentiated access to a content is parsed. Для многих людей, в особенности студентов, Интернет стал основным источником получения информации справочного и учебно-методического характера вместо традиционных библиотек. Определенную и, по нашему мнению, довольно существенную роль в этом может сыграть сайт кафедры высшего учебного заведения, давая воз288

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 можность удаленного доступа с целью получения учебно-методических и справочных материалов по дисциплинам, закрепленным за кафедрой, а также оперативного информирования о текущих изменениях в учебном процессе. Для преподавателей интерес может представлять виртуальная внутрикафедральная доска объявлений и другие материалы нормативной и методической направленности. Поскольку интернет-сайт кафедры доступен любому неавторизованному пользователю, встает вопрос о разграничении доступа к документам, файлам и информации на нем. Безусловно, что информация, носящая пиар-направленность (абитуриентам, история кафедры, кадровый состав и его квалификация, состояние материально-технической базы, инновационная деятельность и т.п.) не должна иметь никаких ограничений для доступа. Без ограничений должны быть доступны также объявления по кафедре, предназначенные для широкого круга лиц, а также документы и файлы, содержащие общедоступные учебнометодические, нормативные и справочные материалы. Другое дело - служебная информация, касающаяся вполне определенного круга лиц. К такого рода материалам на сайте относятся внутрикафедральная доска объявлений, а также учебно-методические и иные материалы, предназначенные для студентов вполне конкретных групп. В этом случае сайт выступает в роли дополнения (надстройки) к локальной вычислительной сети кафедры, делая возможным также и удаленный доступ к ней. Разумеется, что доступ к подобного рода информации должен быть возможен после прохождения процедуры авторизации, причем уровни доступа у студентов и преподавателей должны быть разными. Данная концепция реализована на сайте кафедры Теоретических основ радиотехники (ТОР) Уральского государственного технического университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина – tor.rtf.ust.ru . Сайт является авторским коллектива кафедры; ссылка на него установлена на официальном сайте Радиотехнического института, входящего в состав университета. Вся информация на сайте в соответствии с вышерассмотренной концепцией разделена на две категории. Первая - это общедоступные учебнометодические, нормативные и справочные материалы, объявления, сведения о профессорско-преподавательском составе, расписание занятий, история кафедры и рекламный буклет для абитуриентов. Никаких ограничений по доступу к ним, разумеется, нет. Вторая категория информации - это служебная доска объявлений о внутрикафедральной жизни и другие документы, затрагивающие интересы только преподавателей и сотрудников, а также учебно-методические и иные материалы для студентов ограниченного круга распространения. Доступ к информации на служебной доске объявлений открывается после прохождения процедуры авторизации. Записи на этой доске делают ученый секретарь кафедры, а также администратор сайта по просьбе преподавателей и сотрудников, согласованные с заведующим кафедрой. 289

Секция 4 Учебно-методические материалы ограниченного круга распространения каждый преподаватель размещает на своей персональной странице, доступ к которой открывается после ввода пароля. Пароль назначает сам преподаватель и сообщает его студентам тех учебных групп, документы для которых выложены на его странице. Как правило, каждый семестр происходит обновление информации и, при необходимости, смена пароля. Кроме уже упомянутых общедоступной и служебной досок объявлений общекафедрального назначения, на персональных страницах каждого преподавателя имеется своя личная общедоступная доска объявлений. Предназначена она для оперативного общения преподавателя со своими студентами. Записи на ней делает сам преподаватель, для чего имеется специальный редактор, который доступен после прохождения процедуры авторизации. Учитывая, что на кафедре ТОР постоянно работают около двух десятков преподавателей и почти у каждого есть своя персональная доска объявлений, да еще имеются две общекафедральные доски и приняв во внимание децентрализованность выполнения записей на них, то возможности такого сайта как информационного ресурса весьма велики. Аналогичный вывод можно сделать и об объеме, оперативности и адресности распространения учебно-методических и других подобных материалов, также оперативно размещаемых и редактируемых самими преподавателями на своих персональных страницах. Рассмотренная концепция и созданный на ее основе сайт кафедры ТОР успешно работает с 2001 г. В течение этого периода, разумеется, шла систематическая его отладка и доработка, скрипты с языка Perl были заменены на PHP, но общая концепция сетевого информационно-справочного ресурса с разграничением доступа оставалась неизменной и доказала временем свою правильность и эффективность. Коршунова А.С. Korshunova A.S. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ НА БАЗЕ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО СИТУАЦИОННОГО ЦЕНТРА. THE THEORY AND PRACTICE OF FINDING CORRECT MANAGEMENT DECISIONS ON THE BASIS OF RESEARCH SITUATION CENTER [email protected] Российский государственный гуманитарный университет г. Москва Процесс принятия управленческих решений является особым видом деятельности, требующим высокой квалификации, практического опыта и развитой интуиции, все эти качества и навыки работы вполне могут быть сформированы в условиях целенаправленной учебной деятельности в условиях учебных ситуационных центров.

290

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 The process of finding correct management decisions requires very high qualification, practical experience and intuition. All above features could be obtained during studies and training at situation centers. Переход экономики Российской Федерации к рыночным отношениям и интеграция в мировое экономическое и информационное пространство обусловил усиление давления на российских производителей различных рыночных факторов. В настоящее время существует большое количество методов, моделей и инструментов поддержки принятия управленческих решений, позволяющих в той или иной мере учитывать влияние на предприятие различных элементов рыночной среды. Рыночная среда, в которой обычно функционирует производственно-хозяйственная организация, характеризуется сложным характером зависимостей между элементами, динамической изменчивостью ее параметров. Однако, несмотря на многообразие существующих методов, не один из них в полной мере не позволяет учесть ситуационные аспекты изменения внешней среды, оказывающей влияние на предприятие, и, соответственно, построить модель управления, адаптированную к изменяющимся внешним факторам. Комплексный характер проблем современного менеджмента требует комплексного, всестороннего их анализа, т.е. участия группы специалистов, что приводит к расширению коллегиальных форм принятия решений. Принятие решения это не одномоментный акт, а результат процесса, имеющего определенную продолжительность и структуру. Процесс же принятия решений это циклическая последовательность действий субъекта управления, направленных на разрешение проблем организации и заключающихся в анализе ситуации, генерации альтернатив, выборе из них наилучшей и ее реализации. Современная общественно-политическая и социально-экономическая жизнь, которая отличается высокой динамичностью протекающих процессов, большим объемом данных, необходимых для анализа, увеличивают вероятность необоснованности принятия решений во всех сферах управления из-за того, что интеллектуальные способности человека могут войти в противоречие со сложностью переработки значительных объемов информации и стремлением избежать ошибок при принятии ответственных управленческих решений. Преодолевается данное противоречие несколькими путями: расширением коллектива лиц, участвующих в процессе выработки и принятия решений; использованием современных информационно-аналитических технологий поддержки их деятельности на основе методических, программноинструментальных средств; использованием специальных систем визуализации и отображения аналитической информации и самое важное, специализированной подготовкой лиц принимающих управленческие решения. Эффективной формой информационно-аналитических систем, объединяющих эти средства, являются ситуационные центры (СЦ), среди которых все большее место занимают учебно-исследовательские СЦ. Можно выделить ряд признаков "ситуационности" проблемы, указывающих на целесообразность их решения с помощью информационно-аналитических технологий, поддержи291

Секция 4 ваемых СЦ: концептуальность описания проблемы; неформализуемость, неопределенность; взаимовлияние множества факторов; большие объемы неявной информации; хаотичность изменения ситуации. Ситуационные центры, в отличие от традиционных систем автоматизации управления, дают возможность в процессе принятия решений наиболее полно и оперативно представлять на экранах коллективного пользования (видеостенах) информацию о ситуации, а также просчитывать и анализировать в режиме реального времени последствия управленческих решений. Информация, обработанная в едином информационном пространстве, характеризующая динамику ресурсных взаимоотношений субъектов, действующих в условиях обстановки, является основой создания новой по качеству системы управления функциями хозяйствующей системы. Процесс принятия управленческих решений является особым видом деятельности, требующим высокой квалификации, практического опыта и развитой интуиции, все эти качества и навыки работы вполне могут быть сформированы в условиях целенаправленной учебной деятельности в условиях учебных ситуационных центров. Подобные СЦ уже начинают создаваться в вузах, разрабатываются программные комплексы, отрабатывается эргономика учебного СЦ. Под учебно-исследовательским ситуационным центром (УИСЦ) понимается организационно программно-технический комплекс, предназначенный для отработки управленческих навыков: мониторинга, моделирования и прогнозирования ситуации любого типа. Общие задачи учебно-исследовательского ситуационного центра заключаются в следующем: прием и первичная обработка учащимися поступающей информации. Первичный монтаж отобранной информации, группировка по направлениям поиска и оперативное хранение информации. Обработка и анализ поступившей информации на рабочих местах аналитической (экспертной) группы, формируемой из студентов. Передача информации на систему отображения информации коллективного пользования и на рабочие места группы поддержки принятия решений. Передача подготовленной информации УИСЦ в регулярном порядке или по запросу. Долгосрочное хранение информации в видеоархиве для вопроизведения и анализа учебной ситуации. Подготовка картографической информации на рабочие места документирования. Обеспечение ввода/вывода информации на рабочих местах медиапротоколирования. Использование видеоконференцсвязи для повышения оперативности работы УИСЦ. УИСЦ имеет 4 основных уровня: научно-математический, инженерный, программный и технический. Говоря о создании УИСЦ, безусловно возникает необходимость, в первую очередь, специализированной подготовки преподавателей для работы и разработки соответствующих учебно-методических комплексов.

292

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Котюжанский Л.А., Щелкунов М.Л., Коренберг В.М., Матвеева Т.А. Kotjuzhanskij L.M., Shсhelkunov M.L., Korenberg V.M., Matveeva T.A. ФИЗИЧЕСКАЯ СИМУЛЯЦИЯ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ ДЛЯ ИНТЕРАКТИВНОЙ ПРОЕКЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ПЛОСКОСТЬ PHYSICAL SIMULATION AND VISUALIZATION OF THE SURFACE OF WATER FOR THE INTERACTIVE PROJECTION OF THE IMAGE TO THE PLANE [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Представлена новая крупная междисциплинарная задача для решения проектным методом в рамках дисциплины «Учебно-исследовательская работа студентов». The new large interdisciplinary task for the decision is submitted by a design method within the framework of discipline «Educational -research work of students». Интерактивная проекция любого изображения на плоскость может представлять собой новый, захватывающий инструмент рекламы для эффектной демонстрации или презентации чего-либо. В этой статье рассматривается построение визуального эффекта динамической водной поверхности для интерактивной проекции изображения. В рабочем виде это выглядит так: на пол или стену проецируется динамическое изображение водной поверхности, в которой может отражаться любая картинка или видео. Пройдя по полу, вы создадите рябь на воде так, как если бы действительно ступали по воде, что будет сопровождаться соответствующим изменением отражения. На вертикальной плоскости эффект интерактивности создается, например, руками оператора. Физическая симуляция эффекта воды Для симуляции водной поверхности использовалась узловая сетка, состоящая из 128 128 элементов. Основной задачей ставилось максимально реалистичное физическое моделирование и визуализация поверхности воды. За основу был взят общеизвестный сеточный метод решения уравнения колебаний однородной мембраны [1]: 2 2 2 u u u . (*) t2 x2 y2 Здесь t – время, x, y – координаты точки плоской мембраны, u u ( x, y, t ) – закон колебаний мембраны. Решая это уравнение, с учетом начальных и граничных условий, мы получим достаточно реалистичную картину поверхности воды в зависимости от времени.

293

Секция 4 Основные характеристики для создания эффекта динамической водной поверхности: вершина (узел координатной сетки) с вектором нормали к поверхности в данном узле в данный момент времени и координатами узла; массив ( n или p ), содержащий высоты водной поверхности в узлах регулярной сетки в определенный момент времени. Основные шаги моделирования водной поверхности 1. Возмущение водной глади – формирование массива n , исходя из начальных условий, с помощью модуля распознавания движения. 2. Обновление информации об u ( x, y , t ) и вычисление нормали для каждой точки поверхности, соответствующей узлу координатной сетки. 3. Вычисление значений правой части уравнения (*). laplas ( p u i 1 j p u i 1 j p u i j 1 p u[i ][ j 1]) 0.25 p u[i ][ j ] . 4. Вычисление новых значений u ( x, y , t ) . Заметим, что в массиве p мы храним высоту воды на прошлом кадре, а в массиве n - текущую высоту воды. Таким образом, мы используем значения с двух 2 2 u u временных слоев, значения на текущем слое и некоторое 2 x y2 число visc . Последнее – вязкость, причина затухания колебаний, без учета которой не добиться реалистичной картины моделируемого явления. n

u[i ][ j ] (( 2.0 visc ) p

0.25

p

u[i ][ j ] n

u[i ][ j ] (1.0 visc ) laplas )

5. «Отрисовка» получившейся поверхности воды. 6. Переключение временных слоев. Только что вычисленные значения становятся «новыми», а предыдущий массив «стареет». 7. Передача данных о нормалях шейдеру, который корректно накладывает текстуру отражения, с учетом нормалей поверхности воды. Так как скорость распространения волны пропорциональна локальной глубине u , была введена функция глубины (дополнения в вычислениях затронули третий шаг симуляции): # define u 0( float )(5 (abs(i j 127 ) abs(i j ))) // функция глубины водоема; # define a 2 5.0 /sqrt(u0 n u[i][j]) // квадрат скорости распространения волн; p u[i ][ j ]) ((( 2.0 visc ) * n u[i ][ j ] p u[i ][ j ] (1.0 visc ) a 2 * laplas )) . Иллюстрации различных фаз симуляции и визуализации динамической поверхности воды с проецируемым изображением приведены на рис.1,2.

294

Новые образовательные технологии в вузе

НОТВ-2010

Рис. 1а. Исходное изображение

Рис. 1б. Работа действующего прототипа интерактивной проекции изображения с эффектом динамической поверхности воды

295

Секция 4

Рис. 2а. Пример исходного изображения

Рис. 2б. Одна из фаз динамической интерактивной проекции изображения

На системе CORE 2 DUO 3.2ггц с видеокартой Geforce 7900 GTX эффект выдает около 250 кадров в секунду при разрешении экрана 1024 768 , что является более чем приемлемым по скорости при использовании этого эффекта в связке с модулем распознавания в интерактивных проекциях. Лаврентьев М. А., Шабат Б. В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. – М.: Наука, 1973. – 416 с.

296

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Кравченко Н.С., Ревинская О.Г. Kravchenko N.S., Revinskaya O.G. МЕТОДИКА ПОДСЧЕТА ПОГРЕШНОСТЕЙ В УЧЕБНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦ PROCEDURE OF CALCULATION OF ERRORS IN EDUCATIONAL PHYSICAL LABORATORY WITH USE OF SPREADSHEETS [email protected] Томский политехнический университет г. Томск Обоснована возможность и необходимость использования электронных таблиц для обработки результатов лабораторных измерений в курсе общей физики. Показано, что современный уровень компьютерной грамотности выпускников средних школ позволяет начинать использование электронных таблиц в непрофильных дисциплинах, начиная с первого курса. Possibility and necessity of use of spreadsheets for processing of results of laboratory measurements in a course of the general physics is proved. It is shown that modern level of computer literacy of graduates of high schools allows to begin use of spreadsheets in not profile disciplines, since the first course. Физика как наука всегда использовала самые передовые достижения техники и своими достижениями способствовала ее развитию. Для проведения физических экспериментов создаются высоко технологичные лабораторные комплексы и установки. Это связано с постоянно возрастающей сложностью и точностью физических исследований. Несмотря на это, результаты любых экспериментальных измерений обладают определенной погрешностью. Оценка погрешности экспериментальных данных – один из важных и ответственных этапов в работе экспериментатора, характеризующий достоверность полученных результатов. При многократных равноточных измерениях случайные факторы, влияющие на точность измерений, многочисленны и независимы, поэтому измеряемую физическую величину x можно считать непрерывной случайной величиной, подчиняющейся распределению Гаусса с плотностью вероятно( x x )2 2 2

1 e . Согласно теории вероятностей, распределение Га2 усса характеризуется двумя параметрами: средним значением x и среднеквадратичным отклонением . Среднее значение x для распределения Гаусса является наиболее вероятным значением, и применительно к процессу измерений интерпретируется как истинное значение измеряемой величины x . Среднеквадратичное отклонение характеризует средний разброс измеряемой величины относительно истинного значения x и определяется совокупными условиями проведения эксперимента (точностью используемых приборов, влиянием внешних факторов и т.д.). Среднеквадратичное отклонение пропорционально абсолютной погрешности проводимых измерений.

сти f ( x)

297

Секция 4 Таким образом, чтобы оценить истинное значение измеряемой величины и погрешность измерений, необходимо по имеющимся экспериментальным данным рассчитать параметры распределения Гаусса. При этом следует учитывать, что экспериментатор может оперировать только конечным набором измеренных значений (выборкой), полученной из распределения Гаусса. Чем больше объем выборки, тем достовернее можно получить характеристики распределения Гаусса по дискретному набору экспериментальных данных. Учитывая симметричный характер распределения Гаусса при большом числе измерений среднее значение можно рассчитать как среднее арифметическое 1 n xk x, n nk 1 а среднеквадратичное отклонение как n

(x k 1

xk ) 2

. n n(n 1) Абсолютная погрешность измеряемой величины x пропорциональна среднеквадратичному отклонению и зависит от доверительной вероятности , которая характеризует, с какой вероятностью можно доверять результатам, полученным в эксперименте. Работы в лабораторном практикуме курса общей физики выполняются на заранее проверенных и отрегулированных установках, потому можно считать, что не менее 95% результатов, полученных в таких экспериментах, являются достоверными. То есть эксперименты выполняются с доверительной вероятностью 0,95 . Согласно теории вероятностей для малого числа измерений, характерного для учебного эксперимента, взаимосвязь между среднеквадратичным отклонение и доверительным интервалом x (погрешностью измерений) устанавливается с помощью распределения Стьюдента: x t n , где t n называют коэффициентами Стьюдента. Таким образом, чтобы оценить истинное значение и абсолютную погрешность многократно измеренной в эксперименте величины, необходимо рассчитать среднее (арифметическое) значение x , среднеквадратичное отклонение , определить коэффициент Стьюдента t n и вычислить доверительный интервал x . Несмотря на то, что конечные формулы имеют несложный вид и легко запоминаются, расчеты по этим формулам оказываются тем точнее, чем больше измерений было выполнено. Увеличение количества измерений превращает обработку экспериментальных данных в монотонный процесс, который чреват ошибками, связанными с утомляемостью и потерей внимания. Достоверность обработки результатов можно повысить использованием электронных таблиц, например MS Excel. Учитывая постоянно возрастающую компьютерную грамотность школьников, для применения электронных таблиц при обработке экспериментальных данных в лабораторном 298

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 практикуме достаточно напомнить первокурсникам основные принципы работы в MS Excel и несколько встроенных функций. Наиболее часто здесь могут быть использованы функции СРЗНАЧ, СУММ, КВАДРОТКЛ и КОРЕНЬ. Функции СРЗНАЧ, СУММ, КВАДРОТКЛ позволяют рассчитать среднее арифметическое, сумму и сумму квадратов отклонений от среднего арифметического, соответственно, по данным расположенным в нескольких ячейках таблицы в одной строке или столбце. Поэтому для данных, расположенных например в одном столбце в ячейках B2, B3, … B7, можно в некоторой другой ячейке рассчитать среднее значение, записав =СРЗНАЧ(B2:B7) Расчет с помощью функции КВАДРОТКЛ эквивалентен расчету по формуле

n

(x

xk ) 2 , если n значений xk расположены в одном столбце

k 1

(строке) таблицы. При этом автоматически рассчитывается среднее арифметическое x , а затем сумма квадратов разностей между средним арифметическим x и каждым xk значением в таблице. В расчете погрешности измерений это самый трудоемкий момент, где студенты делают больше всего ошибок на первых порах. Использование встроенной функции позволяет существенно уменьшить влияние случайного человеческого фактора в расчете среднеквадратичного отклонения и доверительного интервала x . Для данных, расположенных в ячейках B2, B3, … B7, использование функции КВАДРОТКЛ аналогичное описанной выше функции: =КВАДРОТКЛ(B2:B7). Электронные таблицы MS Excel имеют большое количество встроенных функций для вычисления характеристик различных статистических распределений. Для обработки экспериментальных результатов наибольший интерес представляет функция СТЬЮДРАСПОБР. Она позволяет рассчитать коэффициент Стьюдента t n . Для этого необходимо указать вероятность p и число степеней свободы N . Применительно к обработке экспериментальных данных вероятность p связана с доверительной вероятностью , а число степеней свободы N – с количеством проведенных измерений: p 1 , N n 1. Пусть, например, эксперименты выполнялись n 5 раз, а оценить результаты необходимо с доверительной вероятностью 0,95 , тогда для получения коэффициента Стьюдента в одной из ячеек таблицы следует написать =СТЬЮДРАСПОБР(1-0,95;5-1). Знакомство с методами расчета погрешностей обычно происходит на первом занятии лабораторного практикума. Дополнив изложение теории погрешностей краткими сведениями по использованию электронных таблиц, можно не только существенно повысить качество обработки экспериментальных данных в учебном физическом эксперименте, но и продемонстрировать студентам возможности применения их школьных знаний, а также показать актуальность применения современных программных приложений в физике. Следует отметить, что процесс оценки погрешностей экспериментальных измерений не ограничивается оценкой доверительного интервала случайных погрешностей при многократных измерениях. Кроме этого в лабора299

Секция 4 торной работе, как правило, необходимо учесть погрешность однократных измерений каждой величины и рассчитать погрешность косвенных измерений для величин, которые непосредственно в эксперименте не измеряются. Для этих расчетов в теории погрешностей обосновывается и приводится ряд формул, которые базируются на оценке погрешности (доверительного интервала) прямых многократных измерений. Поэтому чем достовернее будет оценка случайной погрешности прямых многократных измерений, тем надежнее будут и результаты экспериментальных исследований. Кроме расчетов искомых физических величин и погрешностей измерений в лабораторном практикуме широко распространено графическое представление полученных результатов. Встроенный мастер диаграмм в MS Excel также позволяет повысить качество построения графических зависимостей. Все требования, предъявляемые к построению графиков на бумаге, легко переносятся в электронные таблицы.

Рис. 1

Рис. 2

Для стимулирования практического использования электронных таблиц MS Excel при обработке экспериментальных результатов в учебной физической лаборатории достаточно иметь хотя бы один персональный компьютер, на котором установлен MS Excel. Это позволит преподавателю оперативно продемонстрировать изложенные методы, а студентам – сразу же их опробовать. В дальнейшем студенты могут выполнять аналогичные расчеты на своих домашних компьютерах, а аудиторный компьютер использовать для консультации с преподавателем в проблемных ситуациях. Таким образом, для повышения качества обработки экспериментальных данных в лабораторном практикуме курса общей физики, в настоящее время необходимо и доступно стимулирование студентов в использовании электронных таблиц, таких как MS Excel. Для этого достаточно в учебное пособие, посвященное изложению теории погрешностей и методов обработки экспериментальных данных, включить материал, описывающий использование для этих целей MS Excel. В Томском политехническом университете такое пособие подготовлено на кафедре теоретической и экспериментальной физики. Оно предназначено для студентов 1-2 курсов и содержит начальную информацию по классификации лабораторных измерений и погрешностей, о методах оценки погрешностей различного рода, а также по использованию 300

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 MS Excel для обработки результатов лабораторных работ с подробными примерами расчетов и построения графиков. На рис. 1 представлена иллюстрация из пособия, поясняющая расчет среднеквадратичного отклонения для трех измеренных в эксперименте величин. На рис. 2 приведен пример построения сглаживающей прямой по экспериментальным данным с использование MS Excel. Крохин А.Л. КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОПЫТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ СРЕДСТВ ПРИ ЧТЕНИИ ЛЕКЦИЙ ПО МАТЕМАТИЧЕСКИМ КУРСАМ [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург В докладе представлены некоторые примеры использования мультимедийных средств при преподавания математики. Here is presented some authors examples usage multymedia devices snd support of teaching mathematical curses. Как известно в 2006-2007 годах были проведены конкурсы инновационных программ среди вузов и лучшим из них были выделены государством значительные средства на их реализацию. Среди победителей оказался наш университет. Средства государственной поддержки образовательные учреждения использовали главным образом на закупку лабораторного оборудования, на приобретение лицензионного программного и методического обеспечения, модернизацию материально-технической учебной базы. В распоряжении преподавателей оказались в достаточном количестве компьютеры, были оборудованы мультимедийные аудитории, обустроены локальные сети (проводные и беспроводные) с выходом в Интернет. Инновация это калька с английского термина innovation, введенного в обиход британским экономистом Шумпетером (в нашей стране был очень популярен термин новаторство). Обычно инновацию отличают от invention изобретения. В Википедии [1] есть яркое сравнение Томаса Эдисона и Николя Тесла. Эдисон был инноватором, поскольку его идеи приносили ему доход, а Тесла – изобретатель. Он тратил большие средства на реализацию своих идей, создавал изобретения, но не имел от этого дохода. Таким образом, даже этимологически инновационное действие предполагает не просто новизну, а достижение нового результата, повышение эффективности деятельности или удовлетворение новых потребностей. Многие авторы отмечают также, что инновационность может быть не только технологической природы, но и организационной, управленческой, правовой… Поэтому нновационные образовательные программы предусматривают как применение новых, в т. ч. информационных, образовательных технологий, учебно-методических материалов, так и введение в образовательную практи301

Секция 4 ку новых и качественно усовершенствованных образовательных программ, внедрение прогрессивных форм организации образовательного процесса и активных методов обучения. Автор настоящего доклада уже более десяти лет использует в преподавательской деятельности различные программные продукты (в частности пакеты вычислительной и символьной математики), интернет и интранет технологии [2]. Учебно-методическое обеспечение математических курсов, читаемый на радиотехническом и физико-техническом факультетах в течение ряда лет создается на компьютере и размещается на интернет-сайте yourtutor.narod.ru. Там размещаются программы, темы и варианты индивидуальных внеаудиторных мероприятий (ИДЗ, ТР, РГР); избранные фрагменты лекционного курса с подробным изложением выкладок и доказательств; методические указания к выполнению заданий и требования к оформлению отчетов; примеры решения типовых и нестандартных задач; теоретические вопросы экзаменационных билетов и образцы билетов прошлых лет. Доступность информационной инфраструктуры для современного студента и привычность к ее постоянному использованию делает эту форму предоставления учебных материалов очень востребованной. Об этом можно судить по посещаемости отдельных страниц, а также количеству электронной почты у преподавателя. Три последних учебных года лекционные курсы читаются автором в аудиториях, оборудованных проектором, компьютером, подключенным к сети университета и другими техническими средствами. Используя инструментальные средства свободно распространяемого ПО (LaTeX с многочисленными пакетами) для каждого курса был подготовлен набор слайдов, фрагментов анимационных графических демонстраций. Некоторые учебнометодические материалы представляют собой результат работы специальных программ и в «бумажном» виде в принципе не могут существовать [3]. Опыт первого применения слайд-сопровождения лекции показал необходимость тщательного анализа как содержания демонстрируемых материалов, так и формы, технологии его подачи. Категорически неприемлемо переводить в слайд обычные тексты и выкладки, что довольно часто делают. Студенты не очень охотно занимаются переписыванием с экрана в конспект. Можно сказать, что от лектора требуется составление сценария лекции, учитывающего, в частности, и необходимость управления эмоциональным состоянием слушателей. Особенно важные выкладки и доказательства обязательно проводятся традиционным образом. Только активная, увлеченная работа преподавателя, непосредственно у доски получающего некий результат способна захватить внимание аудитории. А без этого никакого эффективного восприятия материала лекции не может быть. Незаменимым является компьютерная поддержка в тех случаях, когда требуется достаточно быстро, не отвлекая слушателей на технические детали, получить результат расчета или выкладки. Причем особенно ценным является то, что лектор приводит данные не «из головы» или списывает со «шпаргалки». Студенты видят, что результат получен у них на глазах с по302

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 мощью соответствующей программы. Очень удобен MathCad , символьные результаты хорошо получать на Maple или Mathematica (замечу, что в рамках образовательных программ мы получили вполне легальное ПО). Очень полезно бывает продемонстрировать ограниченность компьютера при решении некоторых задач. В качестве примера можно привести криптографию с открытым ключом – возводим длинное число в большую степень «в лоб» с прогнозируемой неудачей. А затем демонстрируем почти мгновенное решение с помощью только что доказанной теоремы. Такая же ситуация и при вычислении некоторых интегралов. В исходном виде ни Mathematica, ни Maple вычислить его не могут. Но стоит только слегка преобразовать исходное выражение, сделать замену переменной и результат может быть легко получен. Подобные примеры надо, конечно, заранее подбирать. Роль преподавателя сводится к словесному комментарию, а внимание аудитории обеспечено. В педагогическом плане такие примеры позволяют развеять имеющийся скептицизм по отношению к классическому математическому образованию и слегка подорвать слепую веру в неограниченные возможности «компьютерной» математики. Мультимедиа, конечно, незаменима при демонстрации анимационных фрагментов. Это могут быть некие видеокадры иллюстрационного характера, что быть может и не так характерно для математики. Однако показать студентам портрет выдающегося ученого, впервые доказавшего только что рассмотренную теорему, было бы очень полезно. В курсе теории дифференциальных уравнений очень удобно использовать компьютер для построения фазовых траекторий, полей направления. Такие демонстрации раскрывают качественное содержание изучаемых объектов, что облегчает студентам усвоение абстрактных понятий. Компьютер и проектор в курсе математики должен занимать хотя и важное, но вспомогательное место как средство визуализации, ускоритель рутинных вычислительных операций, средство формирования пространственных представлений. Разработка же учебно-методических материалов с использованием мультимедийных технологий представляется автору чрезвычайно перспективной. Особенно если такая их организация активизирует самостоятельную работу студентов, приучает их к использованию современных источников информации. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. http://en.wikipedia.org/wiki/Innovation 2. А.Л. Крохин. Использование ИНТЕРНЕТ/ИНТРАНЕТ технологий для методического сопровождения курса высшей математики. Всероссийская научно-методическая конференция «Новые образовательные технологии в вузе», 2-4 октября 2001 г. 3. А.Л. Крохин. Инструментальные средства создания интерактивного сопровождения лекций по математическим курсам. Всероссийская научно-методическая конференция «Новые образовательные технологии в вузе», 2-4 февраля 2009 г. 303

Секция 4 Лазарева А.В. Lazareva A.V. АНИМАЦИЯ АЛГОРИТМОВ И ОБУЧЕНИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОМУ МЫШЛЕНИЮ ALGORITHM ANIMATION AND TRAINING OF ALGORITHMIC THINKING [email protected] ГОУ ВПО «Уральский Государственный университет им. А.М.Горького» г. Екатеринбург В статье рассматриваются вопросы построения интеллектуальной обучающей системы. Описаны некоторые принципы, применимые к задаче обучения алгоритмическому мышлению с использованием методов анимации алгоритмов. In this paper problems of intellectual training system design are considered. Some principles applicable to a training problem to algorithmic thinking are described. Methods of algorithm animation are used. Введение Компьютерное обучение рассматривается в качестве альтернативы традиционным методам обучения, основанных на лекциях, практических занятиях и лабораторных занятиях и т.п. Имеются многочисленные исследования, подтверждающие факты его эффективности с точки зрения уменьшения сроков обучения и сокращения финансовых затрат как со стороны организаций, так и со стороны обучаемых. Эксперты, анализирующие последствия компьютерного обучения, обращают внимание на причины эффективности такого обучения. Студенты изучают быстрее и сохраняют большее количество информации, потому что они способны непосредственно взаимодействовать с материалом курса. Данное заключение экспертов указывает на необходимость развития концепции компьютерного обучения в направлении создания интерактивных систем обучения, которые повышают его эффективность [1]. Усилия многих исследователей в мире направлены на создание интеллектуальных обучающих систем и интенсивно развивается самостоятельное направление – искусственный интеллект в обучении. Под искусственным интеллектом в обучении понимают новую методологию психологических, дидактических и педагогических исследований по моделированию поведения человека в процессе обучения, опирающуюся на методы инженерии знаний [2]. Сейчас создано огромное количество различных программ учебного назначения по многим учебным предметам, однако существенного влияния на учебный процесс это не оказывает. Компьютер в обучении используется, в основном, как заменитель традиционных дидактических средств. Упор в большинстве применяемых компьютерных программ делается на наглядность, которая с помощью компьютера реализуется, конечно, чрезвычайно 304

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 эффективно. Однако зачастую обучение этим и ограничивается, поскольку программы являются, по сути дела, информационными или демонстрационными. Интеллектуальная обучающая система по построению алгоритмов С позиций современных представлений педагогической психологии и дидактики, конечной целью обучения является не приобретение знаний, а формирование способа действий, реализуемого через умения. Это может быть сделано только в процессе учебной деятельности. В этом смысле процесс обучения представляет собой управление учебной деятельностью. Именно управление, а не передача знаний является механизмом обучения. Учебная же деятельность является его продуктом. Знания необходимы постольку, поскольку способ действий формируется при оперировании со знаниями. С другой стороны, знания усваиваются только в деятельности. Таким образом, содержание обучения включает знания, подлежащие усвоению, и виды деятельности, основанные на этих знаниях [3]. Индивидуализация процесса обучения возможна при наличии знаний об обучаемом, изучаемой области и возможностях управления учебным процессом. Модель обучаемого включает в себя данные о пользователе – его характеристики (индивидуальные особенности) и историю обучения, текущий уровень обученности, информацию о предпочитаемых стратегиях обучения (обучение на примерах, обучение по аналогии и т.п.) и типичных ошибках, что позволяет создавать блоки учебных материалов с индивидуальным подходом к обучаемому. Модель процесса обучения опирается на законы общей теории управления. Структуризация может быть обеспечена процедурами тестирования, являющимися узлами педагогического сценария. Обратная связь выполняет функцию самокоррекции учебной деятельности и автоматизации процесса обучения. Использование современных гипер- и мультисредств подачи информации позволяет студенту увеличить степень свободы выбора самостоятельного управления потоком изучаемого материала. Однако, средства гипермедиа сами по себе не удовлетворяют всем потребностям конкретного студента. Более того, при их использовании ослабевает влияние активности студента. Возникает противоречие: сфера услуг для студента-пользователя усилилась, но его активность, а значит, эффективность компьютерного обучения ослабла. Исключить данное противоречие возможно только усилением активности обучаемого, для чего необходимо разрабатывать модули компьютерного обучения, моделирующие проблемные ситуации. Студент обязан находить их решение при работе в диалоговом режиме с компьютерной системой обучения. Слияние мультимедиа и искусственного интеллекта можно успешно использовать для создания обучающих систем. Мультимедиа позволяет повысить эффективность процесса обучения за счет представления различных средств информации, а использование средств искусственного интеллекта позволяет имитировать действия реального учителя, что так же способствует повышению качества обучения [4],[5],[6]. 305

Секция 4 Рассмотрим как эти принципы можно применить к построению обучающей системы для формирования алгоритмического мышления у студентов, не имеющих опыта программирования. Во-первых, необходимо понимать, что в учебных заведениях, как правило не обучают построениям алгоритмов, отдельно от какого-либо курса по языкам программирования, что может запутать студента. Во-вторых, дидактического материала по этому предмету нет, или состоит в тренировке практических навыков построения алгоритмов. В-третьих, каждый человек с рождения в обыденной жизни представляет все свои действия как определенный набор алгоритмов. Но студенты, которые приходят на занятия по программированию не умеют эти навыки применять в практике. Поэтому, система, которая научит студентов все свои навыки применять в будущем, может занять хорошее положение в обучающих организациях. Алгоритмы на экране компьютера отображаются с помощью визуальных образов. В недавнем прошлом привычным методом представления (как правило, в «бумажном» варианте) служили блок-схемы. Однако сейчас существует целый ряд подходов к представлению программных конструкций и алгоритмических операций. Предпологается, что обучающая система предлагает примеры построения визуальных представлений для определенных задач. Необходимо научить студента понимать цели задачи и результат который должен получаться. (что студенты понимают далеко не всегда). Анимация алгоритмов и мультимедийные ролики должны показывать ход решения задачи и пути достижения цели. Тем самым, на основании визуальной демонстрации у человека формируется схема алгоритма, который он в последующем может реализовать при решении новой задачи. Интеллектуальная система также должна быть способна выявить уровень подготовки студента на текущий момент, чтобы каким-то образом варьировать список задач, подаваемый на решение, а так же способ подачи информации. Заключение В текущей статье рассматривается ряд вопросов, возникающих при построения интеллектуальной обучающей системы. Были описаны некоторые принципы по построению системы, применимой к задаче обучения алгоритмическому мышлению. После реализации прототипа будет проведено исследование на студентах вуза, которые до этого не обучались программированию. Проект поможет обучающим организациям на курсах программирования, независимо от изучаемого языка. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Пименов В.И. «Проектирование и управление содержанием обучающих систем технологической направленности»; 2. Атанов Г.А., Локтюшин В.В. «Фреймовая организация знаний в интеллектуальной обучающей системе»; 3. Атанов Г.А., Локтюшин В.В. «Организация вводно-мотивационного этапа деятельности в компьютерной обучающей системе». 4. Божич В.И., Горбатюк Н.В., Непомнящий А.В. «Компьютерная обучающая система»; 306

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 5. Панкова Л.А., Рыбанов А.А. «Исследование методов адаптации к обучаемому в современных компьютерных обучающих системах»; 6. Лещенко Ю.Ю., Рычка С.А. «К вопросу построения успешной обучающей компьютерной анимации». Лаптева Н.Е., Чернобородова С.В. Lapteva N.E., Chernoborodova S.V. ВНЕДРЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРЕПОДАВАНИИ ГИДРАВЛИКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВДИСТАНЦИОННИКОВ INTRODUCTION OF INFORMATION – COMMUNICATION TECHNOLOGIES IN TEACHING HYDRAULICS FOR THE APPLICATION IN THE REMOTE FORM OF INSTRUCTION [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Рассмотрены особенности нового методического обеспечения учебной дисциплины (гидравлики) для применения в дистанционной форме обучения. Features of new methodical maintenance of training course (hydraulics) for the application in the remote form of instruction are considered. В юбилейном 90-летнем году деятельности УГТУ – УПИ на одном из новых динамично развивающихся факультетах – факультете дистанционного образования - продолжалась интенсивная работа по внедрению современных информационно-коммуникационных технологий в преподавание учебных дисциплин. В комплекс мероприятий по осуществлению инновационных изменений входила, в частности, задача оказания практической помощи преподавателям, работающим на ФДО, путѐм обучения их по специальной программе на информационно – обучающих курсах повышения квалификации, организованных Институтом образовательных информационных технологий совместно с Факультетом повышения квалификации преподавателей и профессиональной подготовки. Программа предусматривала ознакомление на лекционных занятиях с информационными системами учебного назначения УГТУ – УПИ, с возможностями информационно – образовательной системы «ЭЛИОС», с дидактическими основами организации учебного процесса в условиях дистанционного обучения; а также были запланированы практические занятия по созданию авторских сетевых курсов по читаемым кафедрами дисциплинам. В рамках этой программы под руководством преподавателей курсов Семѐнова Б.В., Третьякова В.С., Вострецовой Е.В., Громова И.В. и других, а также заведующей лабораторией методического обеспечения Коршуновой Е.В. были впервые сформированы материалы для сетевого курса по гидравлике для студентов специальности 270102 - Промышленное и гражданское 307

Секция 4 строительство (ПГС). Специальность ПГС является одной из престижных и весьма востребованных в УГТУ – УПИ. На факультете ФДО по этой специальности обучаются группы студентов – заочников из Екатеринбурга и ряда других городов области, получающих первое высшее образование, и отдельная группа заочников, получающих второе высшее образование. В последней группе учатся студенты с дипломами механиков, химиков, горных инженеров и даже один врач, перешедший в период перестройки работать на стройку. Особенности контингента этой группы ещѐ раз подтверждают популярность специальности ПГС. Обучение этой специальности на факультете ФДО для студентов – заочников является привлекательным благодаря гибкому учебному графику и преимуществам технологий дистанционного образования. Система дистанционного образования ориентирована на привлечение современных компьютерных технологий и сети Интернет, открывающих доступ к электронным учебным ресурсам. В информационно – образовательной системе «ЭЛИОС» учебные ресурсы входят как компоненты в состав сетевых курсов по дисциплине. Структура сетевого курса по гидравлике для специальности ПГС включает необходимые сведения о траектории учебного процесса и материалы для изучения дисциплины. Для доступа к этим материалам студенты получают персональный логин и пароль. После авторизации открывается страница электронного деканата «Администрирование курса», где указывается список студентов группы, допущенных к занятиям, фамилия тьютора от кафедры и составленное деканатом расписание занятий и контрольных мероприятий по дисциплине. На странице «Учѐба» компоненты сетевого курса включают ресурсы типа «модуль»: модули автоматизированного контроля знаний, методические указания к выполнению расчѐтно–графической работы, конспект лекций по гидростатике, рабочей программы дисциплины. Учебный план и рабочая программа составлены в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 270100 – строительство, специальности 270102 - Промышленное и гражданское строительство для студентов всех форм обучения с применением дистанционной технологии обучения и использованием опыта работы кафедры по традиционной форме обучения. При создании ресурса типа «модуль» (например, методические указания к выполнению расчѐтно–графической работы по гидростатике и гидродинамике) в среде «ЭЛИОС» удобной является возможность на первом этапе загружать набор файлов произвольного формата, редактировать его на основе анализа текущей работы со студентами, выявлять на этом этапе недостатки и погрешности, уточнять ответы задач, корректировать условия и таким образом более качественно подготовить соответствующее печатное издание. Этот шаг в процессе учѐбы на ФПК преподавателям разрешалось выполнять самостоятельно. Ресурс типа «тест» (автоматизированный контроль знаний – тесты по гидростатике) был загружен в библиотеку по правилам ЦИТО непосредственно с преподавателем курсов, ведущим занятия по дисциплине «Подготовка интерактивных учебных ресурсов с автоматической проверкой 308

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 ответов». Эта работа осуществлялась на очных практических и индивидуальных консультационных занятиях, к которым предварительно во внеаудиторное время был подготовлен блок вопросов в виде файла MS WORD для осуществления конвертации файла в модуль с автоматизированной проверкой ответов. Тестовые технологии сетевого курса позволяют оперативно диагностировать уровень знаний студентов и побуждают их к активной учебной деятельности. В целом использование новых информационно – коммуникационных технологий благоприятно влияет на учебный процесс, повышает качество обучения и активизирует совместную образовательную деятельность преподавателей и студентов, изменяя еѐ традиционную модель. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Новые образовательные технологии в вузе: сборник докладов пятой международной научно – методической конференции, 4 – 6 февраля 2008 года. В 2 – х частях. Часть 1. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ – УПИ», 2008. 516 с. 2. Школа и вуз: достижения и проблемы непрерывного физического образования: сборник тезисов докладов V Российской научно – методической конференции преподавателей вузов и учителей школ /отв. за вып. К.Ю. Шмакова. Екатеринбург: «УГТУ – УПИ», 2008. 252 с. 3. Новые образовательные технологии в вузе: сборник материалов шестой международной научно – методической конференции, 2 – 5 февраля 2009 года. В 2 – х частях. Часть 2. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ – УПИ», 2009. 386 с. Лелевкина Л.Г., Гончарова И.В., Комарцов Н.М. Lelevkina L.G., Goncharova I.V., Komartsov N.M. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ В РАМКАХ ИНТЕГРАЦИИ В БОЛОНСКИЙ ПРОЦЕСС MAIN PRINCIPLES OF THE STUDENTS INDEPENDENT WORK ORGANIZATION IN THE FRAMEWORK OF INTEGRATION IN BOLOGNA PROCESS [email protected] ГОУ ВПО Кыргызско-Российский Славянский университет г. Бишкек, Республика Киргизия В рамках интеграции в Болонский процесс перед высшей школой стоит задача развить у будущего специалиста навыки самостоятельного приобретения знаний и применения этих знаний на практике. С этой целью в данной работе авторами предлагается внедрение в учебный процесс компьютерных контрольно-обучающих программ тестирования. Higher school faces the problem to develop skills of independent acquisition of knowledge and how to apply this knowledge in practice in the framework of in-

309

Секция 4 tegration in Bologna process. The authors in the given work suggest introduction of computer control-training programs of testing in educational process. Одной из основных составляющих Болонского процесса является проблема механизмов и инструментов обеспечения качества образования. Участие в Болонском процессе не означает унификации систем высшего образования. Оно обозначает стремление к сопоставимости систем образования, к тому, чтобы сделать его более динамичным и отвечающим потребностям времени. Но мы не должны отказываться от принципа фундаментальности нашего образования, который выгодно отличает нашу систему образования. Поэтому, чтобы дальше сохранить и развивать наше фундаментальное образование, надо рассмотреть возможности оптимизации учебного процесса. Анализ новых учебных планов по кредитной технологии обучения показал, что в них особое внимание уделено планированию самостоятельной работы студентов. Введен обязательный объем самостоятельной работы: на каждый контактный час отводится два часа СРС. Поэтому перед высшей школой стоит задача развить у будущего специалиста навыки самостоятельного приобретения знаний и применения этих знаний на практике. Это означает, что еще с младших курсов студент должен быть ориентирован не на «обучение на всю жизнь», а на «обучение в течение всей жизни». Анализ результатов вступительных экзаменов по математике и опыт преподавания математики в Кыргызско-Российском Славянском университете показывает, что вчерашние школьники, приходя в вуз, испытывают значительные трудности при переходе к новой ступени образования. Эти трудности связаны с более сложной системой знаний и резко возросшей плотностью информации, новой формой занятий, повышенными требованиями к уровню знаний и умений. Общеобразовательная школа слабо формирует навыки самостоятельной работы. Поэтому очень важно, начиная с первого курса включить студента в систему организованной самостоятельной работы по дисциплине. Поэтому на начальном этапе подготовки специалистов в вузе необходимо разумно сочетать традиционное обучение с основными положениями Болонского процесса, одной из тенденций которого, как указано выше, является увеличение СРС в общем бюджете времени, отведенном учебным планом на изучение дисциплины. В нашем вузе она составляет около 40 %, а по положению Болонского процесса должна значительно увеличиться по всем предметам, независимо от сложности дисциплины, уровня трудоемкости и от значимости ее в формировании специалистов. Таким образом, в связи с введением системы кредит-часов необходимо, прежде всего, эффективно и целенаправленно организовать самостоятельную работу студентов по математике[1]. Самостоятельная работа студентов может базироваться на следующих концептуальных педагогических положениях: 310

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 студент должен научиться самостоятельно приобретать знания, пользуясь разнообразными источниками информации; уметь с этой информацией работать; самостоятельное приобретение знаний не должно носить пассивный характер, а наоборот, студент должен быть сам заинтересован в активной познавательной деятельности; необходимо не только овладевать новыми знаниями, но и уметь применять их для решения практических задач; необходимо взаимодействие обучаемого с преподавателем; должна быть достаточно развита система контроля и самоконтроля. Поэтому при разработке учебно-методических комплексов по математике для различных специальностей необходимо учесть вышеназванные аспекты. Задача преподавателя применять и сочетать в учебном процессе разнообразные виды самостоятельной деятельности студентов. При составлении заданий для самостоятельной работы он должен учитывать индивидуальный уровень и способности каждого обучаемого. В Кыргызско-Российском Славянском университете самостоятельная работа студентов с обязательным контролем знаний по курсу высшей математики включает в себя: выполнение типовых расчетов и их защита, подготовка рефератов по темам, учитывающим связь с будущей специальностью; самоконтроль с элементами обучения при помощи контрольнообучающих компьютерных программ тестирования; оценивание уровня знаний путем прохождение on-line тестирования. Целесообразность индивидуальных типовых расчетов установлена нашим многолетним педагогическим опытом. Система типовых расчетов активизирует самостоятельную работу и способствует более глубокому изучению курса высшей математики. Типовые расчеты построены таким образом, что каждый студент выполняет свои индивидуальные задания, которые затем подлежат защите. Во время защиты студент должен уметь правильно отвечать на теоретические вопросы, пояснять решение задач своего варианта, свободно решать задачи аналогичного типа. Для развития самостоятельности и творческих способностей студентам предлагается самостоятельно изучить ряд теоретических вопросов. Для контроля за эффективностью и правильностью изучения теоретического материала студенты должны оформить результаты своей самостоятельной познавательной работы в виде реферата. Содержание реферата должно в достаточной мере раскрывать тему и соответствовать выбранной специальности. Преподаватель во время защиты реферата определяет на сколько полно и правильно студент изучил предложенную тему и применил к решению конкретных практических задач. В системе методической организации самостоятельной работы нужно выделить важный этап овладения знаниями в первом семестре, в котором за-

311

Секция 4 кладываются основные понятия дифференциального и интегрального исчисления [2]. На этом этапе наиболее удачным и эффективным является применение компьютерных тестирующих и обучающих технологий [3]. На кафедре «Высшая математика» КРСУ разработаны и успешно функционируют контрольно-обучающие тестовые компьютерные программы по следующим разделам курса высшей математики: «Неопределенные интегралы», «Пределы», «Дифференцирование функций одной переменной». Цель создания таких программ обоснована необходимостью проведения предварительного компьютерного контроля для выявления тех явных пробелов, которые возникают по данным разделам на первоначальном этапе изучения, и, которые можно самостоятельно ликвидировать путем повторного проведения компьютерного тестирования. Наряду с функцией контроля эти программы также осуществляют свою главную роль – обучающую, т.к. в них заложены по каждой теме обращения к простым компактным методическим указаниям, способствующим ускоренному пониманию и усвоению материала. Успешная реализация контрольнообучающих тестовых компьютерных программ, безусловно, должна опираться на заинтересованность и активную самостоятельную работу самих студентов, которая была отмечена нами в ходе проведения тестирования. После каждого прохождения тестирования студенты видят значительное качественное улучшение уровня своих знаний и начинают верить в возможность достижения положительных результатов в изучении предмета «Высшая математика». Принцип работы контрольно-обучающих компьютерных программ тестирования следующий: каждый вариант теста, наряду с самими примерами содержит 4 формы ответа, одна из которых является правильной, а 3 другие формы учитывают возможные наиболее часто допускаемые студентами ошибки. В каждом примере с помощью кнопки «help» можно обратиться к кратким методическим указаниям, разъясняющим каким образом и на основе использования какой формулы решается данный пример. После решения всех примеров выбранного варианта компьютер выдает каждому студенту, количество верно решенных примеров. Таким образом, целевое назначение компьютерного тестирования – организовать и построить самообучение и самооценку знаний студентов так, чтобы еще до зачѐтно - экзаменационной сессии он мог выявить и самостоятельно устранить те пробелы, которые возникли в процессе изучения дисциплины путем повторного прохождения контрольно-обучающего тестирования. Это объясняется тем, что одним из недостатков самостоятельных занятий по высшей математике является сложность самоконтроля и вероятность многократного повторения одной и той же ошибки. Подготовка вопросов компьютерного тестирования требует от преподавателя необходимости прорешать большое количество примеров с целью указания в компьютерной программе правильных ответов, а также спрогнозировать в трех других формах ответа типичные ошибки допускаемые студентами. Кроме того периодическое обновление заданий, ввод их в память компьютера, подготовка структуризированного содержания компьютерной 312

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 программы – все это требует значительно больших затрат труда и времени, чем по классической методике. Но, несмотря на большой труд преподавателя, считаем целесообразным разработку таких программ и их применение не только по курсу высшей математики, но и по другим дисциплинам. Как показал опыт их применения на кафедре «Высшая математика» КРСУ, эффективность этих программ в контрольно-обучающем процессе совершенно очевидна. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Лелевкина Л.Г., Гончарова И.В., Комарцов Н.М., Чикалев И.Ю. Инновационные принципы организации самостоятельной работы студентов технических специальностей по математике // Материалы Международной научно-методической конференции «Современные проблемы профессионального технического образования». – Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2009. - С. 153-156. 2. Лелевкина Л.Г., Комарцов Н.М., Гончарова И.В. Адаптация студентов первого курса с помощью контрольно-обучающих программ тестирования по элементарной математике // Материалы Международной научно-практической конференции «Гибридный интеллект». – Воронеж: Воронежский институт экономики и социального управления, 2009. – С. 114-115. 3. Лелевкина Л.Г., Гончарова И.В. Внедрение контрольно-обучающих компьютерных программ тестирования в учебный процесс // Информационно-математические технологии в экономике, технике и образовании. Вып. 5: Прикладные аспекты информационно-аналитического моделирования и обработки информации: сборник материалов З-й Международной научной конференции. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. – С. 132-136. Мазеин П.Г., Панов С.С., Савельев А.А. Mazein P.G., Panov S.S., Savelyev A.A. ИМИТАТОРЫ-ТРЕНАЖЕРЫ SIMULATORS–TRAININGS [email protected] Южно-Уральский государственный университет г. Челябинск Рассмотрены компьютеризированные имитаторы-тренажеры, применяемые для профессиональной подготовки специалистов в области машиностроения и строительства. Показаны возможности виртуальных и реальных специализированных средств учебного процесса и этапы их использования. Computerised simulators-training apparatus are considered, аpplied to vocational training of experts in the field of mechanical engineering and building. Possibilities of virtual and real specialised means of educational process and stages of their use are shown.

313

Секция 4 Профессиональная подготовка машиностроителя включает дисциплины требующие для их освоения в полном смысле этого слова (представлений, знаний, умений, навыков) использование всех видов образовательных средств, в том числе, информационных технологий в виде 3D моделей технологического и вспомогательного оборудования, компьютерных имитаторов и тренажеров, анимационных и видеороликов, а также специального учебного оборудования с компьютерным управлением. В Южно–Уральском государственном университете (ЮУрГУ) создаются следующие учебные средства: 3D модели оборудования с ЧПУ и их узлов, анимационные ролики по технологическим процессам и станкам с ЧПУ, компьютерные имитаторы станков и устройств с ЧПУ, реальные настольные станки с ЧПУ, роботы, ГПС, ГПМ, автоматизированные сборочные комплексы с транспортной системой и техническим зрением. Компьютерные имитаторы (эмуляторы) устройств ЧПУ, станков с ЧПУ позволяют выполнить программирование и наладку станка, а также обработку виртуальной детали по введенной вручную или выполненной в CAM системе управляющей программе и используются для изучения программирования и наладки станков с ЧПУ, тренажа операторов и наладчиков станков с ЧПУ. Актуальность тренажеров для овладения большинством профессий постоянно растет. Применение их значительно сокращает сроки подготовки качественных кадров крановщиков. Комплекс компьютерного имитатора-тренажера крановщика мостового крана (рис. 1–3) включает программное обеспечение (тренажер крановщика), два джойстика, очки (или шлем) для 3D визуализации рабочей зоны, инструкцию пользователю, сетевую универсальную систему тестирования с экзаменационными тестами по кранам. Программное обеспечение содержит также практические задания для тренажа знаний, умений и навыков крановщика. Поворачивая и перемещая камеру внутри кабины, можно осмотреть кабину крановщика, кнопки, джойстики управления, кресло крановщика, прибор отображения массы груза. Практические задания для тренажа умений и навыков крановщика включают: – зацепление, подъем и обвод грузов различной формы вокруг поставленных на полу стоек, не задевая их (комплекс вариантов грузов, количества и расположения стоек), установку грузов в нарисованные на полу фигуры (грузы разные по весу, по величине и форме грузы, разное расположение фигур), подъем грузов из-под кабины, завод различных грузов в ворота (двери), штабелировка грузов (одноярусно, многоярусно, шахматно и т.д.), установка грузов в специальные формы, зацепление разных грузов оптимальными способами, зацепление, подъем груза и перенос его на время, начиная от зацепления до установки (тренировка на точность установки и преодоление инерции), недопущение раскачивания грузов различного веса и конфигурации. Для контроля знаний и умений крановщика по технике безопасности и общим вопросам работы на мостовых кранах применяется сетевая универсальная система тестирования.

314

Новые образовательные технологии в вузе

НОТВ-2010

Рис. 1. Имитатор мостового крана

Рис. 2. Имитация перемещения груза

Рис. 3. Имитация подъема груза

315

Секция 4 Универсальный комплексный имитатор-тренажер крановщика (рис. 4, 5) реализует обучение аналогично компьютерному имитатору-тренажеру, но на более совершенном уровне и обладает следующими основными свойствами: максимальное приближение условий деятельности оператора (машиниста крана) к условиям реальной деятельности в работе; обеспечение отработки всех задач реальной деятельности крановщика, обеспечение возможности объективного контроля результатов всех отрабатываемых на комплексном имитаторе задач в целом, отражает самый высокий уровень технических средств обучения для подготовки профессиональных кадров и служит эффективным средством поддержания натренированности работников, имеет реальный интерьер кабины и обладает возможностью отработки всех без исключения режимов эксплуатации крана, имеет самый высокий квалификационный уровень, обладает полным набором средств, обеспечивающих адекватное воздействие на все каналы восприятия обучающегося: реалистичное видео (2 больших экрана) встроенных в кабину на место лобовых стекол, трехмерный звук, управление движением и наклоном реальной кабиной во всех плоскостях, имитация перегрузок.

Рис. 4. Имитатор кабины башенного крана

Тренажер оснащен действующим пультом машиниста со всем необходимым оборудованием, включая приборы безопасности и блок радиостанции. Динамическая платформа с креслом позволяют учащемуся физически ощущать процесс управления краном при решении рабочих задач. Кроме того, в «кабине крановщика» установлена видеокамера, которая позволяет не только вести наблюдение за действиями курсанта в кабине в режиме реального времени, но и транслировать их на мультимедийный проектор для демонстрации всей аудитории.

316

Новые образовательные технологии в вузе

НОТВ-2010

Рис. 5. Имитация органов управления башенного крана

По результатам работы компьютерный тренажер оформляет и выводит на печать протокол работы, оценки, ошибки, проводит аттестацию или оценивает результаты обучения персонала. Таким образом, в состав имитатора-тренажера, которым управляет программа входят: кабина с органами управления, динамическая платформа, компьютер, 2 экрана-окна, задания для тренажа, тестирования знаний и умений крановщика, учебное пособие, инструкцию пользователю, сетевую универсальную систему тестирования знаний и умений крановщика с экзаменационными тестами по кранам, персональный компьютер, прикладное и системное программное обеспечение. Программа адаптируется под варианты: башенный кран, козловой кран, мостовой кран, портовый кран, содержит также практические задания для тренажа знаний, умений и навыков крановщика. Для контроля знаний и умений крановщика по технике безопасности и общим вопросам работы на подъемных кранах применяется сетевая универсальная система тестирования. Подробнее о представленных имитаторах можно узнать на сайтах http://canegor.urc.ac.ru/machine/index.html и http://labstend.ru.

317

Секция 4 Майер Р.В. Mayer R.V. КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ МАШИНЫ ТЬЮРИНГА COMPUTER SIMULATION OF TURING MACHINE [email protected] Глазовский государственный педагогический институт г. Глазов В статье предлагается простая программа на языке Borland Pascal 7.0, позволяющая промоделировать работу машины Тьюринга, а также несколько задач с решениями. Применение рассмотренной методики способствует пониманию студентами вопроса об использовании абстрактных машин для описания алгоритма. The paper suggests simple Borland Pascal 7.0 application enabling simulation of Turing machine operation, and a few problems with solutions. The use of the considered technique facilitates students' understanding of the issue of using abstract machines for describing the algorithm. Традиционная методика изучения информатики в вузе предполагает теоретический анализ следующих универсальных описаний алгоритмов: 1) абстрактные машины Поста и Тьюринга; 2) система нормальных подстановок Маркова; 3) рекурсивные функции [1, 2]. Они позволяют обосновать понятие алгоритма, показать, что он разложим на простые операции, доказать алгоритмическую разрешимость той или иной задачи. Эффективность изучения абстрактной машины Тьюринга повысится, если студенты будут использовать компьютерные модели, на которых они смогут апробировать анализируемые программы. Машина Тьюринга (МТ) – гипотетическое устройство, состоящее из бесконечной подвижной ленты, разделенной на ячейки, головки чтения/записи и управляющего устройства. Головка чтения/записи может считывать содержимое обозреваемой ячейки, стирать, либо записывать один символ из алфавита X . Устройство управления находится в одном из множества состояний Q . Программа МТ состоит из команд, имеющих вид: qi a j q'i a' j d k . Это означает следующее: если в обозреваемой ячейке a j , а МТ в состоянии qi , то МТ переходит в состояние q'i , в данную ячейку записывается a' j , головка смещается на d k ячеек (если d k L – на одну влево, если R – на одну вправо). Оказавшись в состоянии q z , МТ останавливается. ПР - 1 Uses crt, graph; {машина Тьюринга – Borland Pascal 7.0} Type c=array[1..15] of string; Const a : c=('_','1','1','1','1','1','1','_','_','_','_','_','_','_','_'); N=50; Var i,k,m,s,flag : integer; x1,x2,x4,x5,x6,q: string; kom : array[1..N] of string; Label m1; { Программа МТ: увеличение числа на 2 } BEGIN clrscr; m:=2; {положение головки} q:='1'; {состояние МТ} 318

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 kom[1]:='11>11R'; kom[2]:='1_>21R'; kom[3]:='2_>21S'; Repeat flag:=0; s:=s+1; For i:=1 to N do begin x1:=copy(kom[i],1,1); x2:=copy(kom[i],2,1); x4:=copy(kom[i],4,1); x5:=copy(kom[i],5,1); x6:=copy(kom[i],6,1); If (flag=0)and(x1=q)and(x2=a[m]) then begin q:=x4; a[m]:=x5; If x6='R' then m:=m+1; if x6='L' then m:=m-1; If x6='S' then goto m1; flag:=1; end; end; m1: k:=k+1; For i:=1 to 20 do write(a[i],' '); writeln(' ',q,' k=',k); delay(5000); sound(1000); Delay(5000); Nosound; For i:=1 to m-1 do write('=='); write('|'); writeln; until x6='S'; Readkey; END. Программа ПР–1 моделирует работу МТ, которая увеличивает целое число, записанное в унарной системе счисления, на 2. Символы на ленте задаются массивом a[i] , состояние МТ – переменной q , положение головки – переменной m . Задача 1. Напишите программу для МТ, складывающую два целых числа, заданных набором единиц. Головка находится напротив левой единицы Решение: Пусть начальное состояние ленты МТ: _11111_1111__ . МТ находится в состоянии 1. Программа МТ представлена в табл. 1. В программу ПР–2 следует вставить код: c=('_', '1', '1', '1', '1','1','_', '1', '1', '1', '1','_','_','_','_'); m:=2; q:='1'; kom[1]:='11>11R'; kom[2]:='1_>21R'; kom[3]:='21>21R'; kom[4]:='2_>3_L'; kom[5]:='31>3_S';. Таблица 1 Таблица 2 Таблица 3 Q “1” “_” Q „_‟ “1” “*” Q “_” “1” “*” 1 11R 21R 1 1_R 21R 1 1_R 3*R 2 21R 3_L 2 2_L 2*R 3*L 2 2_L 2*R 3*L 3 3_S 3 3_S 3*L 3_L 3 3_S 2*R 3*L Задача 2. На ленте МТ – конечный набор единиц: _11111__ , головка – – левее первой единицы. Напишите программу, при выполнении которой головка, двигаясь вправо, заменяла бы единицы звездочками, а, двигаясь влево, стирала бы звездочки кроме первой и последней. Решение: Пусть МТ находится в состоянии 1. Программа для МТ представлена в табл. 2. В компьютерную программу ПР–2 необходимо вставить следующий код: c=('_','1','1','1','1','1','1','1','1','1','1','_','_','_','_'); m:=1; q:='1'; kom[1]:='1_>1_R'; kom[2]:='2_>2_L'; kom[3]:='3_>3_S'; kom[4]:='11>21R'; kom[5]:='21>2*R'; kom[6]:='31>3*L'; kom[7]:='2*>3*L'; kom[8]:='3*>3_L';. Задача 3. На ленте МТ – конечный набор единиц: _111111__. Головка МТ –– левее первой единицы. Напишите программу, которая заменяет единицы звездочками и возвращает головку обратно.

319

Секция 4 Решение: Сначала МТ в состоянии 1. Программа МТ представлена в табл. 3. В компьютерную программу ПР–1 необходимо вставить код: c=('_','_','1','1','1','1','1','1','1','1','1','1','_','_','_'); m:=1; q:='1'; kom[1]:='1_>1_R'; kom[2]:='2_>2_L'; kom[3]:='3_>3_S'; kom[4]:='11>3*R'; kom[5]:='21>2*R'; kom[6]:='31>2*R'; kom[7]:='2*>3*L'; kom[8]:='3*>3*L';. Таблица 4 Q “_” “A” “B” “*” “|” 1 1_R 2*R 1BR 1*R 1|S 2 3|R 2AR 2BR 2*R 3|R 3 4AL 3AR 4 1_R 4AL 4BL 4*L 4|L Задача 4. На ленте МТ – последовательность _ABBAABAB____. Головка МТ находится слева. Напишите программу, чтобы МТ группировала символы "A" в правой части строки, а вместо них ставила звездочки. Решение: Сначала МТ находится в состоянии 1. Программа МТ представлена в табл. 4. В компьютерную программу ПР–2 следует вставить: c=('_','A','B','B','A','A','B','A','B','_','_','_','_','_','_'); m:=1; q:= '1'; kom[1]:='1_>1_R'; kom[2]:='2_>3|R'; kom[3]:='3_>4AL'; kom[4]:= '4_>1_R'; kom[5]:='1A>2*R'; kom[6]:='2A>2AR'; kom[7]:='3A>3AR'; kom[8]:='4A>4AL'; kom[9]:='1B>1BR'; kom[10]:='2B>2BR'; kom[11]:='4B>4BL'; kom[12]:='1*>1*R'; kom[13]:='2*>2*R'; kom[14]:='4*>4*L'; kom[15]:='1|>1|S'; kom[16]:='2|>3|R'; kom[17]:='4|>4|L';. Таблица 5 Q “_” “0” “1” “2” “3” “4” “5” “6” “7” “8” “9” 1 2_L 10R 11R 12R 13R 14R 15R 16R 17R 18R 19R 2 21S 21S 22S 23S 24S 25S 26S 27S 28S 29S 20L Задача 5. На ленте МТ – число в десятичной системе счисления, например, 134999, головка расположена напротив левого символа. Напишите программу, увеличивающую это число на 1. Решение: Вначале МТ – в состоянии 1. Программа МТ представлена в табл. 5. В компьютерную программу ПР–2 необходимо вставить: c=('_','1','3','4','9','9','9','_','_','_','_','_','_','_','_'); m:=2; q:= '1'; kom[1]:='1_>2_L'; kom[2]:='2_>21S'; kom[3]:='11>11R'; kom[4]:='21>22S'; kom[5]:='12>12R'; kom[6]:='22>23S'; kom[7]:='13>13R'; kom[8]:='23>24S'; kom[9]:='14>14R'; kom[10]:='24>25S'; kom[11]:='15>15R'; kom[12]:='25>26S'; kom[13]:='16>16R'; kom[14]:='26>27S'; kom[15]:='17>17R'; kom[16]:='27>28S'; kom[17]:='18>18R'; kom[18]:='28>29S'; kom[19]:='19>19R'; kom[20]:='29>20L'; kom[21]:='10>10R'; kom[22]:='20>21S'; . Задача 6. На ленте МТ – число, заданное набором единиц, заканчивающимся звездочкой: _1111*_ . Головка находится напротив левой единицы. Напишите программу, умножающую это число на 2 и записывающую результат справа от звездочки. Решение: Сначала МТ находится в состоянии 1. В табл. 6 представлена программа МТ. В компьютерную программу ПР–1 необходимо вставить: 320

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 c=('_','1','1','1','1','*','_','_','_','_','_','_','_','_','_'); m:=2; q:= '1'; kom[1]:='1_>1_R'; kom[2]:='1*>2*R'; kom[3]:='11>3_R'; kom[4]:='31>31R'; kom[5]:='3*>2*R'; kom[6]:='21>21R'; kom[7]:='2_>41R'; kom[8]:='4_>51L'; kom[9]:='51>51L'; kom[10]:='5*>6*L'; kom[11]:='61>61L'; kom[12]:='6_>7_R'; kom[13]:='71>3_R'; kom[14]:='7*>7*S'; Таблица 6 Q “_” “1” “*” 1 1_R 3_R 2*R 2 41R 21R 3 31R 2*R 4 51L 5 51L 6*L 6 7_R 61L 7 3_R 7*S Использование компьютерной модели машины Тьюринга в учебном процессе способствует более глубокому пониманию вопросов алгоритмизации и программирования, повышению интереса к информатике, творческому развитию личности. С некоторыми другими компьютерными моделями можно познакомиться на сайте http://maier-rv.glazov.net. Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Информатика: Учебное пособие для студ. пед. вузов. –– М.: Издательский центр “Академия” , 2003. –– 816 с. Стариченко Б.Е. Теоретические основы информатики: Учебное пособие для вузов. –– М.: Горячая линия – Телеком, 2003. –– 312 с. Макарова С.Ю. Makarova S.U. ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОВРЕМЕННОМ ВУЗЕ INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES IN THE MODERN HIGH SCHOOL [email protected] ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» г. Уфа Информационно-коммуникационные технологии на современном этапе развития цивилизации все больше проникают во все сферы жизни человека и общества, как предоставляя все более широкие возможности для доступа к мировым информационным ресурсам и знаниям, так и предъявляя все более высокие требования к квалификации пользователя. Это особенно актуально для высшего образования. Information and communication technologies at the present stage of civilization is increasingly penetrating all spheres of human life and society, such as providing more opportunities for access to global information resources and know321

Секция 4 ledge, and showing more and more demands on the skills of the user. This is especially true for higher education. Данный этап научно-технического прогресса характеризуется очень быстрыми темпами развития компьютерной техники, высокоскоростных средств передачи данных, самого разнообразного программного обеспечения для реализации все возрастающих технических потенциалов и решения всевозможных задач и, соответственно, существенно увеличивает коммуникационные возможности людей. Но наиболее существенно влияние на интеллектуальные сферы человеческой деятельности, прежде всего на образование как на технологию накопления и распространения знаний. Применение компьютеров в образовании привело к появлению нового поколения информационных образовательных технологий , которые позволили повысить качество обучения, создать новые средства воспитательного воздействия, более эффективно взаимодействовать педагогам и обучаемым с вычислительной техникой. По мнению многих специалистов, инновационные образовательные технологии на основе компьютерных средств позволяют повысить эффективность занятий на 20-30%. Активное и эффективное внедрение информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) является важным фактором создания системы образования, отвечающей требованиям информатизации общества и процессу реформирования традиционной системы образования в свете требований современного индустриального общества. ИКТ оказывают активное влияние на процесс обучения и воспитания обучаемого, так как изменяют схему передачи знаний и методы обучения. Внедрение ИКТ в систему образования не только воздействует на образовательные методики, но и вводит в процесс образования новые технологии. Они связаны с применением компьютеров и телекоммуникаций, специального оборудования, программных и аппаратных средств, систем обработки информации, а также с созданием новых средств обучения и хранения знаний, к которым относятся: электронные учебники и мультимедийные проекты; глобальные и локальные образовательные сети и электронные библиотеки и архивы; информационно-поисковые и информационно-справочные системы; сервисные программные средства; практикумы и интерфейсы к удаленным виртуальным лабораториям; средства автоматизации профессиональной деятельности; средства математического и имитационного моделирования; Классический формат образовательного процесса состоит из трех базовых блоков: лекционные занятия, включая консультации. Здесь весьма эффективны для повышения качества преподавания и наилучшего восприятия материала технологии мультимедиа: слайды, презентации с использованием медиа проектора и интерактивной доски (Smart Board). На нашей ка-

322

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 федре информатики и информационных технологий это активно применяется. практики и семинары, лабораторные работы. Здесь весьма уместны как в помощь преподавателю так и учащемуся электронные учебники, средства математического и имитационного моделирования, средства автоматизации профессиональной деятельности. контроль знаний: экзамены и зачеты. В данной области нашли свое применение различные системы тестирования, в том числе и дистанционные, интернет-тестирования, например, ФЭПО (федеральный экзамен профессионального образования), система дистанционного обучения «Прометей», активно используемая в нашем вузе. В настоящее время электронные и бумажные электронные образовательные ресурсы (ЭОР) взаимно дополняют друг друга. Книга предпочтительна для методически выверенного изложения стабильных знаний, а электронное издание – для представления сведений о динамично развивающихся объектах и процессах при высокой степени вариативности требований к полноте и глубине изложения материала. Именно в образовательных ресурсах концентрируется содержание учебного процесса. Значение электронных ресурсов в учебном процессе существенно большее, чем у обычных бумажных пособий, поскольку новые образовательные технологии предполагают сокращение персональных контактов преподавателя и учащегося с увеличением доли самостоятельной подготовки. Но здесь есть один неудобный момент. Чтение с экрана монитора по сравнению с чтением книги – менее приятный процесс. Однако электронный ресурс позволяет реализовать такие дидактические схемы и формы представления материала, которые совершенно недоступны традиционным учебным пособиям. При этом успех электронного учебного ресурса во многом зависит от того, насколько удачно удалось спроецировать методы и приемы обучения на информационные возможности компьютера. Электронные образовательные ресурсы играют ключевую роль в моделировании основных этапов учебного процесса в случае дистанционной, самостоятельной работы учащегося в рамках системы не только открытого, но и традиционного образования. Когда речь идет о дистанционном самостоятельном обучении, в значительной степени ослабляется фактор общения преподавателя с обучаемым. Это означает, что должен быть назначен иной заменитель этого интерактивного процесса. И большая доля ответственности в этом случае ложится на электронные образовательные ресурсы. За счет информационных средств эти ресурсы должны хотя бы частично компенсировать отсутствие контактов преподавателя и студента. Например, электронные учебники призваны во многом заменить лекции, нформационно-справочные системы являются моделью консультаций. Рассмотрим некоторые форматы электронных образовательных ресурсов более подробно.

323

Секция 4 Электронные учебники. Электронные учебники являются основой образовательной информационной среды. В них концентрируется материал, необходимый для обучения. Основными качествами электронного учебника являются: полнота и непрерывность изложения материала, реализация новых дидактических схем работы с использованием современных информационных средств, комплексное применение мультимедийных технологий, навигационные возможности. Системы тестирования. Системы тестирования представляют собой программные средства контроля уровня знаний, умений и навыков автоматизируют процесс оценки качества знаний учащегося. Системы тестирования уже давно используются в практике российского образования. Во многих случаях задача моделирования взаимодействия преподавателя и учащегося в процессе оценивания полученных знаний не может быть качественно реализована без использования самых современных информационных технологий, а иногда и методов искусственного интеллекта. Разработка подобных систем требует значительных трудовых, временных и финансовых затрат. Информационно-поисковые справочные системы. Информационно-поисковые справочные системы предназначены для поддержки самостоятельной работы учащихся. Они дополняют регулярное и последовательное изложение материалов в учебниках возможностями непосредственного доступа к нужным блокам информации через использование поиска по ключевым словам, запросам и т.д. Справочные системы работают с базами знаний, информация в которых, как правило, организована в древовидной форме, гипертекстовом формате, или в виде реляционных баз данных. Развитые информационно-поисковые справочные системы способны предоставлять богатые сервисные возможности пользователю, например, создавать динамические каталоги, профилировать информацию и т.д. Средства математического и имитационного моделирования. Основная цель средств математического и имитационного моделирования заключается в автоматизации процесса практических занятий учащихся. Во многих случаях для создания адекватной модели необходимо использовать сложные математические и информационные методы, а также технологии искусственного интеллекта. Особое место среди средств моделирования занимают электронные тренажеры, которые наиболее эффективно работают в случаях, когда обучение в реальных условиях невозможно, нежелательно либо сопряжено с участием в сложных или чрезвычайных ситуациях. Электронные тренажеры предназначены для отработки практических умений и навыков на различных уровнях самостоятельности, для тренировки на контроль и самоконтроль. Средства автоматизации профессиональной деятельности. Средства автоматизации профессиональной деятельности также могут выступать в качестве обучающих электронных ресурсов. К особенностям данного типа электронных ресурсов следует отнести то, что, разработанные, как правило, вне сферы образования, эти ресурсы уже готовы к использова324

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 нию в процессе обучения, и требуют только методической подготовки. Особенно широкое распространение электронные ресурсы данного типа получили в обучении информатике: студенты работают в тех программных средах, с теми системами управления базами данных и т.д., с которыми им придется столкнуться в своей профессиональной деятельности. Сервисные программные средства К категории сервисных программных средств общего назначения относятся сервисные средства, автоматизирующие рутинные процедуры учебного процесса. Сфера применения этих средств может быть самой разнообразной: автоматизация рутинных вычислений, оформление учебной документации, обработка данных экспериментальных исследований и др. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Ю.И., Усков В.Л. Консультационно-обучающие системы // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана, сер. Приборостроение, 1993, вып. 3. 2. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Под ред. Е.С. Полат. – М.: Издательский центр «Академия»,2008. 3. WWW. teacode.com/concept/eor/pres2.html. Маликова Ж.Г. Malikova Zh.G. ХИМИЯ НА КОМПЬЮТЕРЕ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ COMPUTER CHEMISTRY FOR CHILDREN`S ADDITIONAL EDUCATION [email protected] МОУ ДОД "Центр детского творчества" г. Троицк В МОУ ДОД «Центр детского творчества» на основе учебного компьютерного продукта “Виртуальная лаборатория“ , разработанного в Марийском Государственном техническом университете, составлена образовательная программа дополнительного образования детей «Химия на компьютере для ДОД » , рассчитанная на учащихся 8-11-ых классов , занимающихся в учреждениях дополнительного образования. Целью предложенной образовательной программы является развитие личности подростков, повышение их учебной самостоятельности и творческой активности. This report submits the educational programme “ Computer chemistry for children`s additional education “.The programme is compiled at the children`s Сentre for creative work at Troitsk town of the Moscow Region. The aim of the proposed programme is the development adolescents` individual, the raise of their school independence and creative activity. Введение нетрадиционных методов обучения подрастающего поколения, основанных на использовании информационных и коммуникационных технологий, является инновационным вкладом в развитие образования Российской Федерации. Информационные технологии дают возможность напол325

Секция 4 нить жизнь школьников новым содержанием , позволяют облегчить учѐбу, сделать еѐ интересной, творческой и помогают им в дальнейшем поддерживать высокий профессиональный уровень. Химия как учебная дисциплина вполне подходит для эффективного применения персональных компьютеров в системе обучения подростков. На компьютере, пользуясь учебными компьютерными программами, можно писать химические и структурные формулы веществ, уравнения химических реакций , изображать кристаллические решѐтки химических соединений, моделировать производственные химические процессы и т.д. Немаловажное значение имеет виртуальная возможность выполнения лабораторных работ. В большинстве учебных процессов в средней школе количество часов, отводимых на практические работы, чрезвычайно ограничено. Постоянно растущие цены на химические реактивы и оборудование, отсутствие специализированных помещений для содержания и хранения реактивов делают мало вероятным увеличение лабораторных занятий в ближайшем будущем. Установленные в школьных кабинетах недорогие персональные компьютеры могут повысить эффективность освоения школьниками химии нетрадиционными методами. В г. Троицке Московской области в 1995-1996 учебном году в системе дополнительного образования автором был создан предмет “Химия на компьютере”. Факультативные занятия со школьниками 8-11 классов по неорганической и органической химии осуществлялись по образовательным программам , предложенным на базе учебных компьютерных продуктов фирмы “Бакалавр“ ( Казанский Госуниверситет) и МИЭТ ТУ , г.Зеленоград. В 2007 – 2008 учебном году впервые на занятиях по предмету “Химия на компьютере “ был использован электронный образовательный ресурс нового поколения - электронное издание (ЭИ) “ Виртуальная лаборатория “ , разработанный в Марийском Государственном техническом университете (МарГту) . На основе этого учебного компьютерного продукта в МОУ ДОД «Центр детского творчества» г.Троицка Маликовой Ж.Г. составлена образовательная программа «Химия на компьютере для ДОД» , рассчитанная на учащихся 8-11-ых классов , занимающихся в учреждениях дополнительного образования. Целью образовательной программы «Химия на компьютере для ДОД» является развитие личности подростков, повышение их учебной самостоятельности и творческой активности. Основные задачи – привить школьникам с помощью нетрадиционных методов обучения интерес к предмету «Химия», повысить их успеваемость по этой школьной дисциплине, воспитать в них трудолюбие , усидчивость , наблюдательность и терпение, умение концентрировать внимание на изучаемом объекте, стремление добиваться положительного результата , развить навыки поиска оптимального решения и оформления результатов своего труда. В рамках образовательной программы осуществляется учебновоспитательная работа в МОУ ДОД «Центр детского творчества» на базе 326

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 МОУ «Гимназия им.Н.В.Пушкова» и МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 4». Занятия проводятся в кабинетах информатики вышеуказанных образовательных учреждений в группах школьников 15-17 лет численностью 8-11 чел. Количество учебных часов в каждой группе за учебный год составляет 144-216 . Число часов в неделю в одной группе детей – 4- 6. Учебный компьютерный продукт - “Виртуальная лаборатория“ - содержит 5 тем , включающих в себя 34 лабораторные работы , 25 тестов по технике безопасности и 27 итоговых тестов. В лабораторные работы входит более 150 химических опытов, предусмотренных для проведения и демонстрации в программе школьного химического образования. Химические опыты выполняются в виртуальной лаборатории, которая включает необходимое химическое оборудование (пробирки, колбы, штативы и др.) и химические реактивы. Состав химического оборудования и химических реактивов, предоставленных учащимся, определяется в соответствии с проводимым химическим опытом. Результаты лабораторной работы фиксируются в лабораторном журнале. При заполнении лабораторного журнала используется специальная программа «Редактор химических формул». Предложенный МарГту учебный компьютерный продукт позволяет работать в режиме диалога: компьютер - ученик, что в процессе обучения и контроля вызывает интерес у старшеклассников. При проведении эксперимента учащийся получает инструкции по выполнению опыта и рекомендации в виде текста или реплик педагогического агента, персонажа «Химик». Для проверки знаний, полученных учащимися в результате выполнения лабораторных работ, производится тестирование. Для тестирования учащихся предоставляется набор контрольных заданий. По результатам выполнения контрольных заданий осуществляется подсчѐт полученных баллов. Следует отметить, что работа по учебному компьютерному продукту «Виртуальная лаборатория» не вызывает особых затруднений у школьников , и он может быть широко использован учителями–химиками как в учебном процессе по химии, так и на факультативных занятиях и в кружках (объединениях ) средних общеобразовательных школ, лицеев, гимназий и колледжей. При этом разработанный компьютерный продукт может быть взят для функционирования не обязательно в полном объѐме , а сегментарно Любой преподаватель химии имеет возможность скомпоновать отдельные темы в свою конкретную программу для обучения учащихся , что предоставляет дополнительные возможности в работе учителя. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Буйлова Л.Н.Как разработать программу дополнительного образования. - М.:ЦДЮТ «Бибирево», 2000, вып.2 - 32 с. 2. Маликова Ж.Г.,Терентьева Т.А. Химия на компьютере в средней школе. / Журнал “ Педагогическая информатика ” .1997. № 4.С.13-14. 3. Маликова Ж.Г. Методика компьютерной переподготовки учителей химии.Сб.Материалы 9-ой Международной конф. “Применение новых

327

Секция 4 технологий в образовании”.- Тез.докл. , Троицк Московской обл. 1998 г.С.123. 4. Маликова Ж.Г.Факультативный учебный курс “Химия на компьютере”. www.kros.ru , сайт Татарстан, Казанская образовательная сеть, ТОО”Бакалавр“, 1999 г. 5. Маликова Ж.Г. Методика проведения урока химии на компьютере в средней школе. Сб. Материалы 14-ой Международной конф. “Применение новых технологий в образовании”. -Тез. докл.,Троицк Московской обл. 2003 г.С.322 – 324. 6. Маликова Ж.Г. Результаты обучения по химии на компьютере.Сб.Материалы 17-ой Международной конф.”Информационные технологии в образовании – ИТО - 2007 “. - Тез. докл., Москва. 2007 г. С.100-101. 7. Маликова Ж.Г.Методика преподавания химии на компьютере. Сб. докладов V Международной научно-методической конференции “Новые образовательные технологии в вузе (НОТВ-2008)” в 2-х частях. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. Ч. 2. 2008 г. С.265-270. 8. Маликова Ж.Г.Программа “ Виртуальная лаборатория “ на занятиях “ Химия на компьютере“. Сб. Материалы 19 Международной конференции ”Применение новых технологий в образовании“. – Тез. докл., Троицк Московской обл., 2008 г. Т.1.С.166-167. 9. Маликова Ж.Г. Успехи информатизации образования по химии. Сб. докладов VI Международной научно-методической конференции “Новые образовательные технологии в вузе (НОТВ-2009)” в 2-х частях. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. Ч. 2. 2009 г.С.247- 252. 10.Маликова Ж.Г. Образовательная программа «Химия на компьютере». Сб. Материалы 20 Международной конференции ” Применение новых технологий в образовании “. – Тез. докл. , Троицк Московской обл. 2009 г. С. 235 -236. 11.Электронное издание «Виртуальная лаборатория». / Марийский государственный технический университет (МарГту) , лаборатория систем мультимедиа, республика МариЭл РФ , 2004 г. 12.Морозов М.Н.,Танаков А.И., Герасимов А.В., Быстров Д.А., Цвирко В.Е., Дорофеев М.В. Разработка виртуальной химической лаборатории для школьного образования. Educational Technology & Society . 2004.V.7.N 3. P.155-164.

328

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Мартыновская Л.Н., Юстратов В.П. Martynovskaja L.N., Justratov V. P. ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПО ХИМИИ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ "ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИИ" ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ (ДИСТАНЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ) THE ORGANIZATION OF EDUCATIONAL PROCESS IN CHEMISTRY OF STUDENTS OF THE SPECIALITY «ECONOMY AND MANAGEMENT AT THE ENTERPRISE» CORRESPONDENCE COURSE (DISTANCE TECHNOLOGY) [email protected] Кемеровский технологический институт пищевой промышленности г. Кемерово Рассматривается учебное электронное издание «Химия» как основа организации учебного процесса студентов заочного обучения (дистанционная технология). The educational electronic edition "Chemistry" as a basis of the organisation of educational process of students of correspondence course (distance technology) is considered. В последние годы в высшее образование России широко внедряется дистанционная технология обучения (дистанционное обучение). Новые образовательные технологии позволяют поднять качество образования, рационально использовать потенциал образовательных учреждений, повысить их конкурентоспособность, обеспечить возможность интеграции российской системы образования в мировую образовательную систему. Согласно действующим нормативным документам России, дистанционная технология обучения может использоваться в рамках существующих форм образования, предусмотренных законодательством (очная, очнозаочная, заочная, экстернат). Хорошо известно, что дистанционное обучение – это обучение на расстоянии, когда преподаватель и студент разделены пространственно и когда все или большая часть учебных процедур осуществляется с использованием современных информационных и телекоммуникационных технологий. Отличительной особенностью дистанционного обучения является предоставление обучаемым возможности самим получать требуемые знания, пользуясь развитыми информационными ресурсами. Поэтому особенно целесообразно применение дистанционной технологии для повышения доступности и качества заочного обучения. В Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности с 2001-2002 учебного года реализуется дистанционное обучение на заочном факультете. В соответствии с учебным планом студентами первого курса специальности «Экономика и управление на предприятии» изучается дисциплина «Химия».

329

Секция 4 В основу организации учебного процесса студентов-заочников КемТИПП положена контактная модель дистанционного обучения, сочетающая традиционную форму общения преподавателя и студента в рамках лабораторного практикума с асинхронными контактами через глобальную компьютерную сеть. Работа студентов-заочников дистанционного обучения по химии (специ-альность «Экономика и управление на предприятии») слагается из следующих элементов: самостоятельное изучение теоретического материала; приобретение навыков выполнения заданий и решения задач в объѐме программы; решение контрольной работы; выполнение лабораторного практикума; сдача экзамена (в соответствии с графиком учебного процесса). При этом лишь лабораторный практикум выполняется при непосредственном участии и руководстве преподавателя. Для обеспечения остальных видов работ студентов-заочников нами в соответствии с программой по дисциплине «Химия», утвержденной руководителем Департамента образовательных программ и стандартов профессионального образования, разработано учебное электронное издание (УЭИ) «Химия». Оно представляет собой программно-методический комплекс, позволяющий студентам самостоятельно освоить учебный курс. УЭИ призван не только сохранить все достоинства книги, учебного пособия, справочника и т.д., но и в полной мере использовать современные технологии, предоставляемые компьютером. Учебное электронное издание включает: Введение с краткой характеристикой курса, программой, целями и задачами курса, рекомендуемой литературой и рекомендациями по использованию УЭИ. Теоретический материал в виде модулей, с выделенными ключевыми словами, определениями, выводами по разделам «Основные понятия и закономерности химии», «Основы строения вещества», «Взаимодействие веществ». В последний раздел входят темы: «Закономерности протекания химических процессов», «Растворы», «Растворы электролитов», «Окислительно-восстано-вительные реакции». Справочные материалы, таблицы основных констант, размерностей, физико-химических свойств и т.п. Вопросы для самопроверки, для осмысления и закрепления теоретического материала. Методические указания к выполнению контрольных заданий, входящих в контрольную работу по разделам и отдельным темам. При этом рассматриваются пошаговые решения типичных задач и упражнений, обращается внимание на сложные вопросы программы, приводятся не-

330

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 обходимые теоретические пояснения, уделяется внимание методологии решения и оформлению расчѐтных задач. Набор промежуточных тестов для самоконтроля после каждого раздела и важной темы, включающий как вопросы по теоретической части, так и решение задач и упражнений. Тренирующие задания позволяют подготовить студентов к системе компьютерного контроля знаний и умений на завершающем этапе обучения. Контрольная работа, включающая контрольные задания по вариантам, направленные на самостоятельное применение усвоенных знаний, умений, навыков по программному материалу. Заключительный экзаменационный тест. Для проведения консультаций по организационным, методическим и теоретическим вопросам, сдачи выполненной контрольной работы и экзамена используется электронная почта. И только выполнение лабораторного практикума осуществляется в лабораториях кафедры общей и неорганической химии КемТИПП, в процессе, которого студенты приобретают необходимые навыки химического эксперимента. Учебное пособие «Лабораторный практикум по теоретическим основам неорганической химии», разработанное на кафедре, предусматривает индивидуальное выполнение экспериментов по вариантам. В процессе выполнения лабораторных работ студенты экспериментально изучают соответствующие темы рабочей программы. Такая организация учебного процесса студентов специальности «Экономика и управление на предприятии» дистанционного обучения (заочная форма) позволяет успешно освоить основные теории, законы и методы дисциплины, расширить контингент студентов за счѐт предоставления более гибкого и доступного образования. Марцев Ю.П., Марцева Е.Ю. Martsev Y.P., Martseva E.Y. АКТИВИЗАЦИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЕМЫХ ВО ВРЕМЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПОД РУКОВОДСТВОМ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ACTIVATION TO COGNITIVE ACTIVITY TRAINED DURING INDEPENDENT WORK UNDER THE DIRECTION OF TEACHER WITH USING MODERN INFORMATION TECHNOLOGY [email protected] Ульяновское высшее вонно-техническое училище г. Ульяновск Раскрыта методика подготовки и проведения самостоятельного занятия под руководством преподавателя по экономическим дисциплинам с использованием автоматизированных обучающих систем.

331

Секция 4 The Revealled methods of preparation and undertaking the independent occupation under ru-ководством of the teacher on economic discipline with use automated training systems. Основные усилия теоретиков и практиков педагогики во всем мире направляются на создание и внедрение таких технологий, которые позволяют эффективно и в краткие сроки решать задачи обучения учащихся. Многое зависит от понимания и выполнения педагогом требований к занятию, которые определяются социальным заказом, личными потребностями обучаемых, целями и задачами обучения, закономерностями и принципами учебного процесса. Среди общих требований, которым должно отвечать качественное современное занятие, можно выделить следующие: 1. Использование новейших достижений науки, передовой педагогической практики, построение занятия на основе закономерностей учебновоспитательного процесса. 2. Реализация в оптимальном соотношении всех дидактических принципов и правил. 3. Обеспечение надлежащих условий для продуктивной познавательной деятельности обучаемых с учетом их интересов, наклонностей и потребностей. 4. Установление, осознаваемых обучаемыми, межпредметных связей. 5. Связь с ранее изученными знаниями и умениями, опора на достигнутый уровень развития обучаемых. 6. Мотивация и активизация развития всех сфер личности. 7. Логичность и эмоциональность всех этапов учебно-воспитательной деятельности. 8. Эффективное использование педагогических средств. 9. Связь с жизнью, служебной деятельностью, личным опытом обучаемых. 10.Формирование практически необходимых знаний, умений, навыков, рациональных приемов мышления и деятельности. 11.Формирование умения учиться, потребности постоянно пополнять объем знаний. 12.Тщательная диагностика, прогнозирование, проектирование и планирование каждого занятия. Каждое занятие направляется на достижение триединой цели: обучить, воспитать, развить. С учетом этого общие требования к занятию конкретизируются в дидактических, воспитательных, развивающих, организационных, психологических, управленческих, санитарно-гигиенических, этических требованиях, требованиях оптимального общения преподавателя с обучаемыми, требованиях сотрудничества и т.д. Самостоятельная работа курсантов под руководством преподавателя является одной из форм обучения курсантов, направленной на развитие навыков самостоятельного обучения, работы с литературой, нормативными актами и учебно-методическими материалами, с целью получения и закрепле332

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 ния знаний, теоретических положений по разделам дисциплины и получения определенных практических навыков. Цель занятия: научить курсантов методически грамотно и системно подходить к вопросам самообразования, привить им стремление постоянно работать над своим совершенствованием в профессиональном плане и общем развитии. Для реализации этой цели на каждом занятии познавательная деятельность курсантов направляется по определѐнному алгоритму: осознание проблемы (уяснение); оценка своих возможностей (достаточность предыдущих знаний, наличие источников, сложность проблемы) и на основе этих мероприятий определение узловых точек (разбивка вопроса на блоки, определение приоритетов, логическая связь, прикрытие каждого блока необходимым материалом, потребность в помощи из вне и т.п.); практическая отработка вопросов, промежуточный контроль усвоения с корректировкой процесса самообучения, окончательный контроль с возможной проверкой реального применения знаний на практике. Необходимо дать курсанту почувствовать широту проблемы, постараться преподнести еѐ так, чтобы курсант сам проявил стремление, опираясь на знания, полученные на лекциях, глубже разобраться в ней и достичь полного понимания. Обучаемый должен как можно полнее и за более короткий срок (временные ограничения рамками занятия) охватить изучаемый материал, но не в ущерб качеству полученных знаний. Он должен самостоятельно, без «силового» побуждения преподавателя стремиться к более полной разработке вопроса в часы самостоятельной подготовки и даже в личное время. Идеал: курсант должен гордиться (быть уверенным) в способности самостоятельно осилить, изучить и раскрыть проблему. Целям и задачам самостоятельной работы курсантов под руководством преподавателя должны отвечать применяемые на занятиях методы обучения. Выбор методов обучения определяется: закономерностями и вытекающими из низ принципами обучения; целями и задачами обучения вообще и данного этапа частности; содержанием и методами данных дисциплин, темы; учебным возможностями обучаемых (возрастными, уровнем подготовленности особенностями воинского коллектива); особенностями внешних условий возможностями преподавателей, их предшествующим опытом, знанием типичных ситуаций процесса обучения, уровнем теоретической и практической подготовки способностями в применении определѐнных методов, средств, умениями избирать оптимальный вариант и пр. Методы обучения должны учитывать как цель, воплощѐнную в содержание образования, его элементе, или части элемента, так и закономерности усвоения знаний. Тем самым методы обучения отражают целевой и содержа т психологический (учитывая закономерности усвоения), гносеологический (организация познавательной деятельности учащихся) аспекты обучения. Как достигается это на практике? Проведению занятия предшествует большая подготовительная работа. В начале в соответствии с программой и тематическим планом дисциплин 333

Секция 4 «Бухгалтерский учет» и «Финансы. Денежное обращение. Кредит» разрабатывается сценарий занятия. Он обсуждается с ведущими методистами кафедры. По согласованию всех деталей во взаимодействии с персоналом научноисследовательской лаборатории разрабатываются электронные формы бухгалтерских и финансовых документов на базе программного продукта «Excel» или не сложные обучающие программы на базе программируемых комплексов «FoxPro», «Adonis». На основании учебно-методической документации, используя разработанные электронные формы документов (обучающие программы), преподаватель лично прорабатывает все задания и задачи занятия и устраняет все выявленные недочеты и ошибки. Проводится хронометраж реальной отработки каждого вопроса, каждой задачи. Накануне занятия в часы самоподготовки проводится консультация с курсантами, где они уясняют предстоящее задание, изучают необходимые материалы по заранее разработанному раздаточному материалу (заданию), консультируются по слабо усвоенным вопросам предыдущих занятий. Само занятие проводится, как правило, в двух аудиториях: специализированном классе экономических дисциплин и классе информационных технологий. На первом этапе проводится контрольный письменный опрос и выясняется степень подготовки учебной группы к занятию. Здесь же, на основании определенного по контрольному опросу уровня подготовки, ставится конкретная задача на выполнение учебного задания к занятию, используя активный метод обучения «Деловая игра». После уяснения курсантами задания учебная группа перемещается в класс информационных технологий. Курсанты попарно распределяются у каждого компьютера локальной сети аудитории. Один из них работает в качестве оператора (пользователя), другой в качестве консультанта (помощника). Смена ролей происходит по степени решения задач учебного задания. Для того чтобы правильно и качественно выполнить задание, обучаемым необходимо развить и углубить знание определенных теоретических положений по данной теме, изучить требования руководящих документов и усвоить необходимые методические рекомендации. С целью расширения материалов лекций разработаны учебнометодические и справочные материалы по темам изучаемых дисциплин. Они выполнены на базе новых интернет технологий с встроенной удобной и доступной для понимания элементарного пользователя поисковой системой, позволяющей переключаться между источниками, передвигаться от более простого к сложному, возвращаться к ранее изученному, подключать специализированные словари и справочники. Материал представлен в основном виде схем, что позволяет его систематизировать, логически увязать и структурировать. При необходимости преподаватель дает разъяснения по некоторым наиболее сложным вопросам. В ходе самообучения через определѐнное время проводится контроль усвоения знаний с задачей добиться правильного понимания проблемы. 334

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 По мере готовности к выполнению задания на базе полученных знании пользователь самостоятельно входит в программу «Excel» и, пользуясь раздаточным материалом (учебным заданием), с помощью консультанта приступает к решению задачи. Преподаватель периодически проводит промежуточный контроль хода выполнения задания и оказывает помощь нуждающимся в индивидуальном порядке, в случае выявления типичных ошибок разъясняет всей группе характер этих ошибок и правильные пути решения задач (порядок устранения ошибок). После решения задачи каждая микрогруппа отчитывается перед преподавателем. Совместно с ним выявляются и устраняются ошибки и недочеты. За определенное время до окончания занятия проводится контроль знаний обучаемых через выполнение тестовых заданий. Тесты разработаны в программной среде «Adonis» и позволяют оценить уровень усвоения знаний по определѐнной теме, ряду вопросов. Кроме того, предоставляется возможность обучаемым после получения оценки сравнить выбранные ими варианты ответов с правильными. В конце занятия преподаватель подводит итоги с объявлением оценок и отвечает на заданные вопросы. Ставится задача для самостоятельной подготовки. Анализируются причины слабого усвоения знаний по некоторым вопросам темы. Таким образом, как показало проведенное исследование, в ходе осуществления образовательного процесса целесообразно использовать предлагаемые автоматизированные обучающие системы как средство, способствующее усвоению информации и формированию у курсантов необходимых знаний. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Ретинская И.В., Шугрина М.В. Отечественные системы для создания компьютерных учебных курсов // Мир ПК. 1993. №7. 2. Талызина Н.Ф., Габай Т.В. Пути и возможности автоматизации учебного процесса // Знание. – 1997. - №11. – 63 с. 3. Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. М.: МГУ, 1969. –136с. Марцев Ю.П., Марцева О.В., Марцева Т.Ю., Марцева Е.Ю. Martsev Y.P., Martseva О.V., Martseva T.U., Martseva Е.U. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ТЕСТИРОВАНИЯ AUTOMATIC SYSTEM OF THE TESTING [email protected] Ульяновское высшее вонно-техническое училище г. Ульяновск Предложена универсальная программа, для автоматизированной системы контроля знаний по различным дисциплинам обучения в вузах, школах, на производстве, при тестировании персонала в силовых структурах.

335

Секция 4 It is Offered universal program, for automatic systems of the checking the knowledges on different discipline of the education in high school, school, on production, when testing the personnel in power structure. Важнейшей составляющей процесса обучения является контроль знаний. Известно, что к одним из самых эффективных способов контроля знаний относится тестирование. Однако составление и проверка тестов представляет собой трудоемкий процесс, который требует значительного времени у лица, осуществляющего тестирование. Применение информационных технологий позволяет автоматизировать процесс подготовки и проведения тестирования. В настоящее время широко распространены для компьютеров типа IBM PC автоматизированные обучающие системы (АОС) зарубежного (Private Tutor, LinkWay, Costos) и отечественного производства: АДОНИС, УРОК и др. [1]. Существующие АОС представляют собой сложные программные продукты, требующие значительные компьютерные ресурсы и имеющие высокую стоимость. Эти АОС предназначены главным образом для разработки электронных учебников. Для реализации только процесса тестирования известные АОС избыточны. Кроме того, многие АОС уже морально устарели, не реализуют в полной мере режим multi media и связь с современными приложениями Microsoft Office. Актуальным является разработка нового программного продукта, обеспечивающего автоматизированное тестирование, требующего незначительные компьютерные ресурсы, поддерживающего связь с современными приложениями и не представляющего трудности для освоения пользователем. Для решения поставленной задачи была использована среда разработки Borland Delphi 5. В ходе работы удалось создать программу «Обучающая среда», позволяющую обучаемым проходить тесты, а преподавателю создавать и редактировать тесты, а также просматривать и оценивать результаты обучаемых. Методика построения и прохождения тестов, а так же оценка результатов тестирования строится на основе идей программированного обучения [2,3]. Работа состояла из следующих этапов: 1. Теоретическая разработка стандарта тестов. 2. Написание трѐх визуальных компонентов для Delphi, поддерживающих стандарты тестов первого уровня (TTest), тестов второго уровня, называемых контрольными работами, (TContr) и результатов (TResults). 3. Создание инструментальной компьютерной среды для преподавателей. Она позволяет им создавать, редактировать тесты первого и второго уровня, а также просматривать результаты их выполнения обучаемыми. 4. Создание исполнительной программной среды для обучаемых, предназначенной для прохождения тестов и записи результатов. 5. Разработка эргономичного интерфейса для этих программ, а также сайта в Интернете.

336

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Таким образом, программный продукт «Обучающая среда» состоит из инструментального и исполнительного комплекса. Преподаватель с помощью инструментальной среды может создавать тесты первого уровня. Он записывает название теста, тексты вопросов, варианты ответов. Каждому варианту ответа присваиваются баллы, характеризующие ценность ответа. В программе так же задается ограничение для обучаемого по времени ответа на каждый вопрос и по времени прохождения теста. Инструментальная среда позволяет подготавливать тесты второго уровня. Отличие от первого уровня состоит в том, что здесь при составлении тестов используются элементы multi media. На этом уровне варианты ответов могут задаваться в виде текста, картинок и звуков. На втором уровне правильный ответ может быть не обязательно единственный. Допускается несколько правильных ответов, а так же отсутствие правильного ответа в предложенных вариантах. С помощью инструментальной среды преподаватель имеет возможность просматривать результаты тестирования обучаемых. Форма оформления результатов тестирования позволяет их экспортировать в приложения Microsoft Office – Excel и Access, что обеспечивает ведение преподавателем базы данных результатов процесса усвоения знаний. Созданные с помощью инструментальной среды тесты оформляются в виде файлов и направляются обучаемым для тестирования. Каждому обучаемому может быть выдан свой индивидуальный тест. В процессе тестирования может быть применена электронная почта. Программа «Обучающая среда» может быть использована для дистанционного обучения. Исполнительная среда программного продукта предназначена для обучаемых. С помощью ее обучаемый проходит тест и записывает результаты своего тестирования в файл, который передается для проверки преподавателю. Разработана оригинальная методика подсчетов балов результатов тестирования. Программа «Обучающая среда» работает под управлением Windows 95/98/2000, требует 1,2 Mb на жестком диске. Таким образом, создан новый программный продукт «Обучающая среда». Преимущества этой программы перед имеющимися следующие. Дружественный интерфейс позволяет преподавателю быстро освоить процесс подготовки и проверки тестов, обучаемому легко понять принципы автоматизированного тестирования. Программа требует минимальные компьютерные ресурсы, поддерживает режим multi media и связь с современными приложениями Microsoft. Программа позволяет работать в системе дистанционного обучения. Программа является универсальной и может использоваться для контроля знаний по всем дисциплинам в школах, вузах, на производстве, при тестировании персонала в силовых структурах и т.п. Информацию о программном продукте «Обучающая среда» можно найти на сайте по адресу: http://www.dimba1024.narod.ru/ee/.

337

Секция 4 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Ретинская И.В., Шугрина М.В. Отечественные системы для создания компьютерных учебных курсов // Мир ПК. 1993. №7. 2. Талызина Н.Ф., Габай Т.В. Пути и возможности автоматизации учебного процесса // Знание. – 1997. - №11. – 63 с. 3. Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. М.: МГУ, 1969. –136с. Матвеев А.В. Matveev A.V. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗА PROSPECTS OF APPLICATION OF THE AUTOMATED SYSTEMS OF SCIENTIFIC RESEARCHES IN EDUCATIONAL PROCESS OF HIGH SCHOOL [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Описывается новый технический результат по разработкеАСНИ для изучения физиологических процессов, протекающих в биологических объектах под действием импульсов электрического тока. Обсуждается использование данных АСНИ в научных и образовательных учреждениях, в медицинской практике. The new technical result on development АSSR for studying the physiological processes proceeding in biological objects under action of pulses of an electric current is described. Use of data АSSR in scientific and educational establishments, in medical practice is discussed. Современное состояние уровня развития ИКТ открывает новые возможности для организации продуктивной исследовательской самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя в различных точках образовательной траектории от учебно-исследовательской работы до преддипломной практики и собственно дипломирования в различных предметных областях, в частности в биологии и медицине. Динамическая электроимпульсная терапия относится к одному из наиболее быстроразвиваемых направлений современных медицинских технологий. В ее основе лежит свойство живых биологических объектов адаптироваться к постоянно меняющимся внешним условиям за счет изменения физиологических процессов, протекающих в них. Осуществляя постоянный контроль физиологических процессов, вызванных воздействием импульсов электрического тока (измеряется значение тока, протекающего через биологический объект), аппаратура динамической электроимпульсной терапии проводит непрерывную коррекцию параметров этих импульсов и, соответственно, физиологических параметров биологического объекта. Данные мето338

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 дики проведения процедур электроимпульсной терапии позволяют значительно увеличить эффективность лечения и сократить время проведения как одной процедуры, так и всего курса лечения. В связи с этим был создан ряд экспериментальных АСНИ для исследования влияния электромагнитных полей на человека и количественной оценки этого влияния. Проведенные с помощью данных систем исследования позволили также выработать основополагающие требования к создаваемым современным АСНИ в области физиотерапии, а также разработать ряд АСНИ, удовлетворяющих этим требованиям [1]. Решения серии «МАГНОН» [2] вследствие необходимости в сложном управлении, больших объемах вычислений, удобном графическом интерфейсе, создании баз данных предполагают использование компьютерной техники, как стандартной, так и специально предназначенной для медицинских целей. Однако, с помощью одного компьютера невозможно реализовать формирование сложной импульсной последовательности и обеспечить обратную связь в реальном времени в микросекундном временном диапазоне. Применение двухуровневой системы управления, а именно, введение дополнительного блока высокоскоростного управления и контроля, позволило получить новый технический результат – реализовать быстродействующий генератор импульсной последовательности и быстродействующую обратную связь, удовлетворяющую требованиям современных задач медицины, обеспечивающую возможность контроля физиологических параметров объекта и автоматической коррекции импульсной последовательности в зависимости от этих параметров. Главное окно программы управления двухканальным АСНИ электроимпульсной терапии «МАГНОН-200К» представлено на рис.1.

Рис. 1. Главное окно программы управления АСНИ «Магнон-200К»

Удобный графический интерфейс позволяет задавать широкий спектр параметров импульсных последовательностей в каждом канале, формировать динамические программы проведения процедур. Функционирование системы в режиме обратной связи с биологическим объектом – опционная возможность. 339

Секция 4 АСНИ обеспечивает генерацию импульса произвольной формы, которая может быть выбрана из специальной библиотеки, сформирована в графическом редакторе (как приближение кривой по методу кубических сплайнов (рис. 2)) или автоматически программой управления в зависимости от откликов биологического объекта. Для задания формы импульса предусмотрено 256 точек во временной развертке и столько же по амплитудной шкале. Возможность формирования произвольной формы электрического импульса открывает широкие перспективы для проведения научных исследований, в том числе в области исследования структуры спектра возбуждения, механизмов электро-, ионопереноса, в процессе формирования импульса возбуждения.

Рис. 2. Формирование выходного электрического импульса произвольной формы

Структурная схема АСНИ «Магнон-200К» приведена на рис. 3. Применение данных комплексов в медицинской практике и научных исследованиях позволило выявить такие эффекты, протекающие в биологических объектах как овершут, гистерезис, разработать метод высокоскоростной хронаксии, графический итерационный метод, применение которых существенно повышает качество лечения и снижает его сроки [4, 5]. Весьма перспективным является использование представленных АСНИ в высшем профессиональном образовании для организации исследовательской работы студентов, способствуя формированию целого спектра профессиональных компетенций в научно-исследовательской деятельности: способность участвовать в постановке и проведении экспериментальных исследований, способность обосновать правильность выбранной модели, сопоставляя результаты экспериментальных данных и полученных решений, готовность использовать математические методы обработки, анализа и синтеза профессиональных исследований.

340

Новые образовательные технологии в вузе

НОТВ-2010

Рис. 3. Структурная схема АСНИ «Магнон-200К»

Рис. 4. Реализация одной из моделей функционирования АСНИ

В концепции модернизации российского образования в качестве одного из основных направлений рассматривается необходимость изменения методов обучения путем расширения веса тех из них, которые формируют практические навыки анализа информации, самообучения, усиливая роль самостоятельной работы студентов. Способность и готовность к саморазвитию, к самосовершенствованию рассматривается сегодня в качестве одной из ключевых компетенций, формирование которой невозможно без реального личного опыта исследовательской работы. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Матвеев А.В. Современная аппаратура динамической электроимпульсной терапии // Новые технологии в медицине: Сб. докл. Первой международной дистанционной науч.-практ. конф., 15-30 марта 2004 года. – СПб., 2004. - С. 90-91.

341

Секция 4 2. Патент на полезную модель № 32697 «Электронейромиостимулятор». Зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27 сентября 2003 г. 3. Goldshtein M.L., Matveyev A.V. The Usage of Intellectual Input-Output Cards for Forming of Medical Complexes // Proceedings of the IASTED International Conference “Automation, Control, and Information Technology”, June 10-13, 2002. – Novosibirsk, Russia. – P. 37-39. 4. Матвеев В.А., Гуляев В.Ю., Матвеев А.В., Оранский И.Е. Метод оптимизации длительности проведения электротерапевтических процедур // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. – 2005. № 2. – С. 34-36. 5. Матвеев В.А., Гуляев В.Ю., Матвеев А.В., Оранский И.Е. К вопросу оптимизации параметров ноцицептивной системы: нелинейные эффекты возбуждения ноцицептивной системы // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. – 2006. № 1. – С. 11-13. Машкова Н.В. ВНЕДРЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ КАК НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ РАЗВИТИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург В статье показаны объективные предпосылки необходимости внедрения инновационных образовательных технологий как необходимого условия развития системы дополнительного профессионального образования на примере УГТУ-УПИ В настоящее время в стране происходят серьезные изменения всей системы образования. Основными факторами, обусловившими процессы реорганизации модели образования, являются процессы глобализации, затронувшие практически все аспекты нашей жизни, и информатизации образовательного процесса, связанные с современными компьютерными технологиями. Развитие образования в последние десятилетия привело в сфере профессионального образования к возникновению разнообразных инновационных моделей организации учебного процесса в дополнение к традиционным формам освоения образовательных программ. Появление более прогрессивных концепций, знакомство с передовым опытом стран, лидирующих на рынке образовательных услуг (прежде всего США и Великобритания), и разработка на этой базе инновационных моделей образования направлена на решение проблемы востребованности в условиях рыночной экономики будущего специалиста, а также вопроса эффективности полученных им знаний, мобильности его профессиональной квалификации и компетенции в условиях современного времени. Эти модели весьма разнооб342

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 разны в отношении технологии разработки, представления и хранения образовательных программ, формирования и закрепления практических знаний и навыков обучаемых. По нашему мнению, на сегодняшний день внедрение в учебный процесс компьютерных обучающе-контролирующих систем, обладающих в силу своей интерактивности мощными возможностями ветвления процесса познания и позволяющих обучаемому субъекту прямо включиться в интересующую его тему - это один из наиболее действенных способов повышения эффективности обучения. Исходя из накопленного опыта работы Центра дополнительной профессиональной переподготовки (ЦДПП) УГТУ-УПИ в системе дополнительного образования (ДПО), можно утверждать, что наилучшим решением проблемы методического и дидактического обеспечения слушателей, обучающихся по дистанционным технологиям и существенным при традиционных формах обучения, является создание электронных учебно-методических комплексов (ЭУМК) как в локальном, так и в сетевом исполнении. К настоящему времени сформировались определенные требования, отличающие качественный ЭУМК и определяющие его содержание и оформление, методические и программно-технические требования к ЭУМК и его компонентам. Наиболее полным считается комплекс, содержащий следующие компоненты: аннотацию к курсу, в которой даны краткие сведения об издании, его преимуществах и кому оно адресовано; рабочая программа, которая формируется на основе Государственного образовательного стандарта специальности, на основе типовой программы по данной дисциплине (при наличии таковой); руководство по изучению дисциплины (методические указания для самостоятельной работы), включающее в себя указания и рекомендации по самостоятельному изучению теоретического материала и выполнения практических заданий, указания для студентов по рациональной технологии усвоения учебного материала на заданном уровне, по рациональному чередованию и использованию всего комплекса учебнометодических материалов, основной и дополнительной литературы; учебное пособие, которое представляет собой изложение учебного материала (теоретического и практического) дисциплины, отобранного в соответствии с рабочей программой и структурированного на методические дозы (модули, блоки, учебные единицы); практикум, предназначенный для выработки умений и навыков применения теоретических знаний, полученных при изучении учебного пособия, с примерами выполнения заданий и анализом наиболее часто встречающихся ошибок; тесты, реализующие функции контрольного блока для проверки хода и результатов теоретического и практического усвоения студентами учебного материала;

343

Секция 4 справочник, содержащий справочных данные, таблицы, определения, глоссарий по дисциплине; электронную библиотеку курса, упрощенным прототипом которой является обычная хрестоматия, которая может быть дополнена аудио/видео материалами, образовательными Интернет-ресурсами [1]. На сегодняшний день в ЦДПП разработаны инновационные техноинформационные ресурсы дистанционного обучения – электронные учебнометодические комплексы по дисциплинам программ профессиональной переподготовки «Экономика и управление предприятием» и «Бухгалтерский учет и аудит». Каждый электронно-информационный ресурс зарегистрирован в Федеральном депозитарии электронных изданий ФГУП НТЦ «Информрегистр». Цель разработки ЭУМК – повысить качество обучения студентов, сделать информацию более доступной, используя новые информационные технологии, повысить усвоение материала за счѐт привлекательной интерактивной формы представления информации и использования мультимедийных приложений. Апробация созданных ЭУМК в учебном процессе ЦДПП показала, что такой состав учебно-методических комплексов гарантирует обеспечение слушателем всем необходимым для успешного освоения предлагаемых дисциплин в системе ДПО. Серьезным преимуществом ЭУМК является то, что его внедрение в процесс обучения по программам дополнительного профессионального образования позволяет автоматизировать такие процессы традиционного обучения, как: изучение учебных материалов. Этот основополагающий процесс дистанционного обучения автоматизируется с помощью электронного учебника. тестирование пользователей. Помимо контрольных тестов, которые пользователь получает после изучения определенной темы в электронном учебнике, он может пройти тестирование в целях определения собственного уровня знаний в той или иной области, подготовки к сдаче контрольных тестов. выработка практических навыков работы с оборудованием и ПО. Слушатель имеет возможность удаленной работы с оборудованием для формирования у него практических навыков работы и для выполнения заданий. Ключевую роль в создании ЭУМК играет роль методическое обеспечение разработок. Мультимедиа-учебники призваны автоматизировать все основные этапы обучения - от изложения учебного материала до контроля знаний и выставления итоговых оценок. При этом весь обязательный учебный материал переводится в яркую, увлекательную, с разумной долей игрового подхода, мультимедийную форму с широким использованием графики, анимации, в том числе интерактивной, звуковых эффектов и голосового сопровождения, включением видеофрагментов и т.п.

344

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 ЭУМК – это не только комплексная, но и целостная дидактическая, методическая и интерактивная программная система, которая позволяет изложить сложные моменты учебного материала с использованием богатого арсенала различных форм представления информации, а также давать представление о методах научного исследования с помощью имитации последнего средствами мультимедиа. При этом повышается доступность обучения за счет более понятного, яркого и наглядного представления материала. Созданный в ЦДПП ЭУМК обеспечивает выполнение всех основных функций, включая предъявление теоретического материала, организацию применения первично полученных знаний (выполнение тренировочных заданий), контроль уровня усвоения (обратная связь), задание ориентиров для самообразования. Реализация всех звеньев дидактического цикла процесса обучения посредством единой компьютерной программы существенно упростило организацию учебного процесса, сократило затраты времени учащегося на обучение и автоматически обеспечило целостность дидактического цикла в пределах одного сеанса работы с электронным учебником. Процесс обучения происходит на принципиально новом, более высоком уровне, так как ЭУМК дает возможность работать в наиболее приемлемом для обучаемого темпе, обеспечивает возможность многократных повторений и диалога между обучаемым и обучающим, в данном случае компьютером. Неоспоримым достоинством ЭУМК является то, что он применим в любом месте независимо от присутствия преподаватели и количества обучаемых. Основные возможности представленного комплекса следующие: 1. Возможность простого обновления и редактирования лекционного материала. Постоянное пополнение лекционной базы, доработка материалов с учетом замечаний пользователей ЭУМК. 2. Возможность добавления дополнительных методических материалов, разрабатываемых на протяжении всего периода чтения курса. Это могут быть программы, flash-анимация, видеоролики, презентации и т.д. 3. Удаленное тестирование, результат которого в зашифрованном виде передается преподавателю. 4. Простой набор процедур, необходимых для дополнения базы тестов. 5. Возможность применения электронной оболочки учебника для различных лекционных курсов. Использование интерактивного и мультимедийного модулей обеспечивает лучшее усвоение материала и представляет информацию в «живой» форме. Закономерно, что из 98 слушателей 81 отметили данную систему обучения удобной, наглядной и эффективной и оценили такой программный продукт на «отлично». Благодаря внедрению техно-информационного ресурса ЭУМК в образовательный процесс удалось обеспечить повышение доступности информации, скорости обращения к нужному разделу, и сделать форму представления

345

Секция 4 информации более удобной и комфортабельной, что повышает мотивацию студентов к обучению [2]. Сегодня внедрение современных технологий (таких как использование учебно-методических комплексов на основе электронных носителей) является необходимым условием для развития системы подготовки специалистов с высокой квалификацией. Предложенная нами стратегия развития системы дополнительного профессионального образования направлена на интенсивное расширение и развитие рынка образовательных услуг с учетом внедрения современных технологий обучения, основанных на применении электронных учебно-методических комплексов. Но отсутствие современной материальнотехнической базы у большинства вузов, недооценка роли новых обучающих интерактивных комплексов, медленное внедрение современных образовательных технологий, старение учебно-преподавательского состава, все же значительно тормозит реформирование системы дополнительного профессионального образования. Режим доступа: http://ou.tsu.ru/se minars/sem13/tezis/section3.htm К вопросу о структуре и составе электронного учебно-методического комплекса Матвеева Т.В., Машкова Н.В. Динамика формирования социальных и мотивационных аспектов в системе профессиональной переподготовки // Сборник трудов по проблемам дополнительного профессионального образования, Вып. 5., Вып. 5., - М.: МАПДО, ИПКгосслужбы, 2004. – С.33-38 Мельников Ю.Б. Melnikov Y.B. ПРЕЗЕНТАЦИИ УЧЕБНОГО НАЗНАЧЕНИЯ КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ РЕАЛИЗАЦИИ СТРАТЕГИЙ PRESENTATIONS OF THE EDUCATIONAL APPOINTMENT AS GENRE OF EDUCATIONAL AND METHODICAL LITERATURE [email protected] Уральский государственный педагогический университет г. Екатеринбург В работе показана роль учебных презентаций в обучении математической деятельности, рассмотрены некоторые вопросы применения учебных презентаций по математике для обучения математической деятельности как обучения реализации стратегий. It is shown the role of presentations in education of mathematical activity, there considered some questions of the using educational presentation on mathematician for education of mathematical activity as education of realization strategy.

346

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Общеизвестно высказывание М. В. Ломоносова: «Математику уже затем учить следует, что она ум в порядок приводит». Деятельностный подход к обучению математике [1] позволяет внести очевидное уточнение: «ум в порядок приводит» не сама математика, а математическая деятельность, занятия математикой. В обучении математической деятельности можно выделить обучение выполнению планов, обучение комплексному оцениванию и сравнению планов и обучение построению планов. Наибольшие трудности у преподавателей и обучаемых вызывает последний компонент, включающий в себя обучение поиску решения задачи, варьированию условия, обогащению проблематики. Для формирования ориентировочной основы деятельности планирования необходимо построить и исследовать механизмы построения планов. В качестве одного из механизмов разработки плана мы рассматриваем стратегию. Наша трактовка термина «стратегия» [2, с. 99-100], [3] не всегда буквально совпадает трактовкой других авторов, например, c позицией В. А. Тестова [8, с. 15], понимающего под стратегией образования «план коллективных педагогических действий, обеспечивающих единство самоорганизации и управления для формирования разнообразной духовно насыщенной образовательной среды, способствующей движению человека, сообщества к абсолютному идеалу». Вместе с тем, например, «план коллективных педагогических действий» можно также рассматривать как компонент механизма разработки частных планов. В настоящее время разработан ряд стратегий учебной деятельности: стратегия решения уравнений [4], стратегия составления уравнений [2, с. 93173], стратегия решения геометрических задач «на вычисление» [2, с. 174218], стратегия решения геометрических задач «на построение» и др. В предположении, что исследовательская деятельность удовлетворяет соответствующим постулатам показано [5], что стратегию исследования можно представить как комбинацию 7 базовых исследовательских стратегий: стратегии приоритетного изучения «экстремальных» ситуаций, стратегии поиска аналогии, стратегии перехода от изучения отдельного объекта к исследованию системы объектов, стратегии предвкушения, стратегии построения модели, стратегии обогащения модели и стратегии смены ролей и приоритетов. Для успешного использования механизма не обязательно знать в деталях этот механизм (его устройство, принципы работы и др.). Аналогичной является ситуация и для стратегий, рассматриваемых как механизм разработки планов: для многих стратегий возможно обучение реализации соответствующей стратегии без систематического изучения обучаемым всех компонентов этой стратегии. При использовании стратегии существенным является взаимодействие разработчика плана и исполнителя плана. Обычно разработчиком плана является преподаватель, автор учебника или обучаемый, а исполнителем плана – обучаемый. Возможна ситуация, когда преподаватель выполняет план, разработанный учащимися. Если в обучении математической деятельности приоритет отдается обучению использованию стратегий, то в учебном процессе появляются следующие специфические особенности. Во-первых, значительно повышается уровень самостоятельности обучаемых, им часто 347

Секция 4 приходится действовать в условиях неопределѐности. Во-вторых, вследствие этой неопределѐнности большое внимание следует уделять прогнозированию деятельности и оцениванию адекватности результатов. В-третьих, прогнозирование неизбежно сопровождается ошибками. Поэтому при обучении использованию стратегий следует изменить отношение к ошибкам обучаемых с однозначно негативного на более взвешенное, больше внимания уделять обучению контролю деятельности, в частности, выявлению и исправлению ошибок, и даже, в некоторых случаях, сознательному их совершению. Приѐм «преднамеренной ошибки» нередко используется при составлении планов. Например, этот приѐм является основой метода доказательства «от противного». Вместе с тем в условиях дефицита времени у преподавателя, как правило, нет возможности отвлекаться на тупиковые варианты решения, рассматривать и оценивать ошибочные рассуждения и т. п. Поэтому возникает необходимость применения средств и методик обучения, с помощью которых можно было бы решить эту проблему или хотя бы ослабить ее негативные последствия. Как показал опыт, перспективным средством обучения математической деятельности как реализации соответствующих стратегий, являются презентации учебного назначения. Презентации учебного назначения по математике как средство повышения продуктивности самостоятельной работы обучаемых рассмотрена в работе [7]. В частности, нами разработана технология создания презентаций учебного назначения по математике, с помощью которой подготовлен электронный учебник «Алгебра и теория чисел» [6], представляющий собой комплект учебных презентаций, который может быть использован, в частности, как средство обучения реализации стратегий. В целом мы рассматриваем презентации учебного назначения как средство управления деятельностью обучаемых, не ограничивающееся предъявлением информации. Поэтому проведение лекций и практических занятий с использованием презентаций имеет следующие особенности. Во-первых, при необходимости используется явное управление конспектированием материала: нередко на определенных этапах занятия преподавателю целесообразно посоветовать обучаемым не отвлекаться на выполнение текущих записей и сосредоточиться на участии в обогащении проблематики, получении теоретического результата, его доказательстве, решении задачи, в крайнем случае, усвоении материала, представляемого преподавателем и др. При этом нередко рассматриваются тупиковые варианты решения, неудачные формулировки определений и теорем (например, громоздкие, двусмысленные), а также те проблемы, цели и задачи, решение которых оказывается нецелесообразным по различным причинам. Такие блоки учебного материала следует завешать слайдами, предназначенными для конспектирования. Примером является ситуация, когда первоначально определение или теорема сформулирована на естественном языке, что облегчает первоначальное усвоение соответствующего материала, а для конспектирования предлагается компактная символьная формулировка.

348

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Во-вторых, поскольку использование презентаций должно быть ориентировано на активизацию продуктивной самостоятельной деятельности обучаемых, то материал, представленный на слайдах, предназначенных для оценивания адекватности результатов самостоятельной деятельности обучаемых, должен создавать дискомфортные условия для тех студентов, которые пытаются просто списать «образцовое решение (формулировку теоремы или определения и др.)». Для этого можно соответствующий текст представлять, например, более мелким шрифтом. В-третьих, преподавателю следует стремиться, чтобы как можно чаще демонстрируемые слайды подтверждали мысли, высказанные студентами, или корректировали их, или представляли разрешение проблемной ситуации, с которой студенты не смогли справиться самостоятельно. Именно реализация стратегий во многих случаях представляет возможность найти варианты разрешения проблемы. Например, обогащение проблематики исследования успешно осуществляется с помощью использования базовых исследовательских стратегий [3, 5, 7]. Другой пример: в процессе вывода формулы преподавателю желательно демонстрировать применение очередного преобразования только после того, как обучаемые самостоятельно предложат применить это преобразование (раскрыть скобки, вынести множитель и др.). В-четвертых, тот факт, что использование презентаций позволяет в значительной степени разгрузить преподавателя и студентов от непродуктивной деятельности, следует использовать для интенсификации самостоятельной деятельности студентов, вовлечению студентов в прогнозирование учебной деятельности, в научный поиск, обогащению системы внутрипредметных и межпредметных связей. По-видимому, учебные презентации носят субъективный характер в значительно большей степени, чем другие виды учебно-методического обеспечения. Поэтому процесс подготовки качественных учебных презентаций должен проходить, как правило под руководством преподавателя (по крайней мере, при его активном участии). Это обстоятельство явилось одной из отправных точек для создания технологии разработки учебных презентаций [7]. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Епишева О. Б. Технология обучения математике на основе деятельностного подхода: Кн. для учителя / О. Б. Епишева / М.: Просвещение, 2003.- 223 с. 2. Мельников Ю.Б. Математическое моделирование: структура, алгебра моделей, обучение построению математических моделей: Монография/ Ю.Б. Мельников// Екатеринбург: Уральское издательство, 2004, 384 с. 3. Мельников, Ю.Б. Стратегия как механизм планирования при обучении математике [Текст] / Мельников Юрий Борисович, К. С. Поторочина, Н. В. Ткаленко // Известия Российского государственного педагогического университета имени А.И.Герцена [Текст]. - 2008. - N 9(48): Естественные и точные науки (физика, химия, современная техника и технология, естествознание, методика преподавания естественных и точных наук, математика). - С.103-115. 349

Секция 4 4. Мельников Ю.Б. Стратегия решения уравнений как механизм замены экстенсивного способа формирования умения решать уравнений интенсивным с помощью информационно-обучающей среды / Ю.Б. Мельников, Н.В. Ткаленко / Известия Волгоградского государственного педагогического университета, № 6(30), 2008, с. 84-87. 5. Мельников Ю.Б. Методологический инструментарий управления исследовательской деятельностью обучаемых / Ю.Б. Мельников, К.С. Поторочина/ Образование и наука, № 2(14), 2008, с. 3-10. 6. Мельников Ю.Б. Алгебра и теория чисел. Изд-е 2-е, испр. И доп. [Электронный ресурс]/ Ю. Б. Мельников/ Издательство УрГЭУ, Екатеринбург, 2009 г., 57,6 уч.-изд.л. [режим доступа свободный] http://lib.usue.ru/books/09/Melnikov%20Algebra/index.html 7. Мельников Ю.Б. Презентации учебного назначения по математике как средство повышения продуктивности самостоятельной работы обучаемых/ Ю.Б. Мельников/ Новые образовательные технологии в вузе. Сборник материалов международной научной конференции, Ч. 2. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, УрГУ, УрГАХА, УрГЮА, УрГЭУ, РГППУ, 2009, С. 258-262. 8. Тестов В. А. Стратегия обучения в современных условиях/ В. А. Тестов/ Педагогика, № 7, 2005. с. 12-18. Минеева О.П. Mineeva O.P. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННОКОММУНКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ METHODICAL MAINTENANCE OF INDEPENDENT WORK OF STUDENTS WITH USE IS INFORMATION-COMMUNICATION TECHNOLOGIES [email protected] ГОУ ВПО «Уральский Государственный университет им. А.М.Горького» г. Екатеринбург В статье рассматриваются требования к проектированию методического обеспечения самостоятельной работы студентов, соответствующего основным дидактическим принципам, с использованием информационно-коммуникационных технологий. In article requirements to designing of methodical maintenance of independent work of the students, corresponding to the basic didactic principles, with use of information-communication technologies are considered. В настоящее время информационная среда стала естественной сферой жизнедеятельности людей, а создание и развитие Инернета привело к изменению социальной реальности. В различных областях жизни стали активно использоваться электронные технологии. Для системы образования особый интерес представляют информационно-коммуникационные технологии, от350

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 крывающие простор для глобализации образования. Повышается возможность получить образование людям с ограниченными возможностями, осуществлять образование в течение всей жизни (непрерывное образование). Дистанционное обучение позволяет студентам одновременно осваивать разные профессиональные образовательные программы в разных вузах по индивидуальной траектории обучения, определяя темп, время, последовательность изучения модулей программы. Использование в учебном процессе образовательных электронных ресурсов позволяет преподавателю решать широкий круг дидактических задач, развивать у студентов информационную компетентность. Современный этап развития и модернизации профессионального образования характеризуется необходимостью активного использования компетентностного подхода, который предполагает формирование у студентов деятельностной позиции. Ее развитие связывается нами с процессом активного включения студентов в самостоятельную учебную и научную работу, в результате чего у обучаемых развиваются навыки самообразования, самостоятельность мышления. Самостоятельная работа побуждает к активной творческой деятельности, стимулирует к получению нового знания, способствует формированию партнерских отношений между преподавателем и студентом. Кроме того, в будущей профессиональной деятельности все перечисленные умения и качества могут быть использованы специалистами в профессиональной деятельности, для повышения уровня своей квалификации. В настоящее время доля нормативно обусловленной самостоятельной работы студентов составляет 50% учебного времени, а учитывая тенденции развития высшего профессионального образования, она будет только увеличиваться. Например, в крупных университетах Западной Европы и США внеаудиторная самостоятельная работа студентов с активным использованием компьютерных технологий занимает значительно больше учебного времени, чем аудиторная. Между тем во многих российских вузах для организации самостоятельной работы студентов с использованием информационнокоммуникационных технологий характерны проблемы, которые И.В. Попова и В.И. Жильцова связывают, например, с неразвитостью дидактической составляющей дистанционного обучения. Названные авторы отмечают отсутствие технологического подхода к обучению во многих дистанционных учебных курсах; ограниченное количество, используемых форм самостоятельной работы; ориентацию учебного процесса в основном на репродуктивный характер деятельности. Это, к сожалению, приводит к пассивному поиску информации и накоплению знаний, не сопровождающемуся осмыслением («знания без сознания»). Соглашаясь с этой позицией, на наш взгляд, необходимо также учитывать, что современному преподавателю высшей школы необходимо обладать информационной компетентностью, а также реализовать особые требования к проектированию и организации самостоятельной работы:

351

Секция 4 самостоятельная работа студентов должна рассматриваться как особый вид учебной деятельности, сопоставимый по статусу с аудиторными занятиями; самостоятельная работа студентов должна предваряться несколькими установочными лекциями, содержание которых позволит сформировать у студентов понимание целей, задач изучения данного раздела дисциплины, а также определить базовые понятия; самостоятельная работа студентов должна иметь полное методическое обеспечение, что, к сожалению, в настоящее время многими преподавателями высшей школы игнорируется и, как следствие, приводит к несоблюдению дидактического принципа завершенности учебного процесса; согласно технологическому подходу в обучении проектирование самостоятельной работы предполагает системное использование обоснованных технологий контроля результатов учебной работы; самостоятельная работа студентов должна быть индивидуализированной. Немаловажное значение имеет создание преподавателем специализированного методического обеспечения самостоятельной работы студентов в дистанционном образовании. Оно должно отвечать основным дидактическим принципам (научности, последовательности и систематичности, доступности) и предполагает следующую структуру: наличие цели самостоятельной работы студентов, определение средств достижения поставленной цели; наличие краткого содержания темы дисциплины с основными понятиями; описание алгоритма различных форм самостоятельной работы; присутствие разноуровневых заданий, ориентированных, как на репродуктивный характер деятельности, так и имеющих практикоориентированную направленность и обеспечивающих выход студента на эвристический и творческий уровень деятельности; наличие адекватных форм и содержания контроля, ориентированных на достижение четко определяемого результата самостоятельной работы в соответствии с заданным уровнем (репродуктивный, алгоритмический, эвристический, исследовательский). Контрольные вопросы и задания должны содержать не только элементы, ориентированные на повторение и закрепление, но и иметь проблемный характер, что требует от студентов умений анализировать, мыслить креативно, творчески. Использование методического обеспечения в качестве электронного образовательного ресурса предполагает различные и оптимальные для визуализации формы представления содержания материала, например, гипертексты, презентации. Соответствующее основным дидактическим принципам методическое обеспечение самостоятельной работы студентов с использованием информа352

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 ционно-коммуникационных технологий будет способствовать развитию у студентов исследовательских навыков, творческого мышления; обеспечивать контроль, ориентированный на выявление разного уровня овладения студентами учебного материала. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Ильченко О.П. Условия персонифицированного обучения в информационной среде / П.П. Ильченко // Высшее образование в России. – 2008. - № 12. – С. 116-121. 2. Полат Е.С., Моисеева М.В., Петров А.Е. и др. Дистанционное обучение / Е.С. Полат, М.В. Моисеева, А.Е. Петров. – М.: ВЛАДОС. – 1998. 3. Попова И.В. Актуальные дидактические аспекты современного дистанционного образования / И.В. Попова // Новые образовательные технологии в вузе: сборник материалов шестой международной науч.метод.конфер. - Ч.1.- Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2009. 4. Усков В.Л., Иванников А.Д., Усков А.В. Качество электронного образования / В.Л. Усков, А.Д. Иванников, А.В. Усков // Информационные технологии. – 2007. - № 3. – С. 24-30. Мухин О.И., Полякова О.А ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ЧЕРЕЗ ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ КОМПЕТЕНЦИИЙ [email protected] Пермский государственных технический университет г. Пермь В настоящее время технологическое развитие информационного общества позволяет существенно развить техническую и методическую базу, обеспечивающую новое качество и объем предоставления образовательных услуг. В настоящий момент, понимая необходимость академической мобильности, необходимость динамики и связей в образовании, адекватных экономическим реалиям, мировое сообщество инициировало Болонский процесс. Задача российского образования стать в нем равноправным, технологически оснащены партнером. Очень важно продавать на мировом рынке не только и не столько нефть, золото и другие сырьевые и невозобновляемые богатства России, сколько интеллектуальные услуги ее граждан. Развитие системы интерактивного обучения на компьютерных моделях – реальный шанс объединить высокий потенциал русской школы с открывшимися современными технологическими возможностями. Использование информационных технологий обучения дает возможность уже сегодня, немедленного масштабировать лучшие образовательные образцы. Сделать качественное образование доступным для всех членов общества, реализовать образовательное право граждан в независимости от их возраста, пола, особенностей физического состояния и мест проживания. Конечно, ничто не заменит студенту личное общение с преподавателем, - ни компьютер, ни сеть Интернет. Каждому очевидно, что талантливый 353

Секция 4 педагог дает качественного обучение. Выход из этой ситуации для современного общества состоит в том, чтобы соединить преимущества личного контакта преподавателя и студента с возможностью организовать этот контакт на рабочем месте обучаемого, используя для этого средства современной педагогической и информационной технологии, то, что сейчас принято называть электронным обучением. Наиболее продуктивный с методической точки зрения педагогический подход, используемый в образовании – личностно-ориентированный деятельностный. Учащийся просто обязан что-либо конструировать в рамках учебной дисциплины, усваивая в процессе этой деятельности материал. Учащийся погружается в образовательную среду, составленную из объектов изучаемой дисциплины, в которой он может свободно манипулировать моделями объектов, предоставляющими собой элементы знаний. Просто чтение текстов, без дискуссии, без живого общения с преподавателем, без действий, без исследования бесперспективно. Появившиеся информационные технологии дали возможность реализовать на своей основе новые педагогические технологии, возникшие в последнее время в образовании, которые не могли быть ранее использованы в полной мере в классическом обучении из-за отсутствия инструментария. Например, технологии, подразумевающие исследовательский характер обучения, развивающее образование стали доступны благодаря использованию компьютерных интерактивных средств, широкому доступу к глобальным информационным потокам. Благодаря им, преподаватель может организовать учебный процесс сегодня на более качественном новом уровне. Небогатикова П.В. Nebogatikova P.V. ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕТАФОР ПРИ ИЗУЧЕНИИ ПРОЦЕССОВ В ПРЕДМЕТАХ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОГО ПРОФИЛЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ METAPHOR UTILIZATION DURING THE STUDIES DEDICATED TO PROCESSES IN NATURAL SCIENCE DISCIPLINES OF SECONDARY SCHOOL [email protected] ГОУ ВПО «Уральский Государственный университет им. А.М.Горького» г. Екатеринбург Существуют направления в исследованиях, кроющие в себе потенциал для качественного улучшения процесса обучения. Например, разработка пользовательских интерфейсов образовательного ПО, построенных на обоснованном выборе и тщательном анализе метафор интерфейса и визуализации. В статье приведен пример рассуждений при подборе метафор для решения класса задач об обучении школьников разнообразным процессам.

354

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 There are the research branches, which have a potential for improving the quality of the learning process. For example, the development of educational software user interfaces, built on well-thought-out choice and careful analysis of the interface metaphors and visualization metaphors. An example of reasoning during the selection of metaphors for solving a class of problems in teaching students a variety of processes in natural science disciplines is made in the article. Обучение каким-либо предметам с помощью компьютеров по сути лишь увеличило количество людей, которым оно стало доступно. Произошел количественный переход. Новые технологии пока не изменили существенно качество процесса обучения. Отметьте, мы должны говорить не только о результате обучения, но и о самом процессе обучения. Представляется, что, повышая качество процесса обучения, мы получим и более качественный результат обучения (который выражается в большем объеме усвоенных знаний и приобретенных практических навыков, получении удовольствия от обучения). Технологии постоянно развиваются, и пора задумываться о качественном переходе, переходе на новый уровень обучения. Вот - актуальная на сегодняшний день задача. В [3] говорится о том, что само по себе предоставление новых технических средств при обучении не дает положительного результата. Требуется четкое управление процессом обучения. Об этом мы также писали в [2] и рассматривали понятие педагогического русла. Безусловно, эффективность электронного обучения зависит от качества используемых материалов (учебных курсов) и мастерства педагогов, участвующих в этом процессе [1]. Говоря о качестве учебных курсов, следует помнить, что оно складывается не только из самого учебного материала, но и из удачного, подходящего представления информации, продуманных метафор интерфейса, способствующих усвоению материала. Чаще всего обучение на компьютере основывается на имитации среды реального учебного класса. В интерфейсе образовательного ПО используются метафоры класса, доски, журнала, учебников и прочих атрибутов школьного образования. При этом разнообразные наглядные пособия, которые нередко используются в реальном учебном процессе, практически не воспроизводятся в обучающих компьютерных программах ввиду сложности их технической реализации. Из реального опыта преподавания предметов естественно-научного профиля (физики, химии, биологии) известно, что объяснение материала будет более эффективным, если ученикам будут показаны опыты и они сами на практической работе проведут подобные эксперименты. Поэтому для объяснения материала полезно использовать наглядный материал, реализованный с помощью компьютера, а не только имитацию учебника, в котором рассказывается тема урока. К примеру, для объяснения тем, где описываются процессы, протекающие во времени (будь то темы по кинематике, динамике или химическим 355

Секция 4 процессам), мы предлагаем использовать метафоры машины времени и видеоплейера. Эти метафоры позволят визуализировать урок, обеспечат наглядный материал. Далее рассмотрим обе метафоры более подробно, и проведем их сравнение. Метафора машины времени Машина времени – волшебное устройство, способное перемещать человека, управляющего им, во времени (и в прошлое, и в будущее). Поскольку машина времени не существует на самом деле, то вообразить ее можно какой угодно, не ограничивая фантазию. Главное, чтобы происходило перемещение во времени – это одно из основных свойств. При использовании машины времени время рассматривается, как параметр, от которого зависит «куда», а вернее «когда», попадет пользователь. При этом из книг и фильмов люди знают, что, для того чтобы переместиться на машине времени, нужно задать время, в которое хочешь попасть. Важным является и то, что машина времени - это некое устройство, механизм. Это накладывает отпечаток «технологичности» на метафору и поэтому на сферу ее применения. Поскольку метафора часто встречается в фантастической литературе она, собственно, оттуда родом - то детей младшего школьного возраста она вряд ли заинтересует, а вот учеников средней и старшей школы может как раз привлекать. Метафора видеоплейера Видеоплейер – устройство (или программа) существующее в реальной жизни, которое может проигрывать записи вперед и назад. Записи так же можно останавливать и просматривать по кадрам. Видеоплейер знаком большинству школьников. Им знакомо как само устройство, например, DVD-плейер, так и компьютерные программы, построенные на метафоре видеоплейера. Поскольку метафора видеоплейера устоялась в других программах и, порой, уже не воспринимается, как метафора, то нами она должна быть воспроизведена в деталях. Далее приведена таблица сравнения некоторых существенных характеристик двух метафор

356

Новые образовательные технологии в вузе Параметры сравнения Использование времени в качестве параметра Задание времени Представление изучаемого процесса Объекты, которыми оперируют

Метафора машины времени Да Абсолютная шкала Действие происходит при наблюдателе Время (день, час, минута, секунда и пр.)

НОТВ-2010 Таблица 1 Метафора видеоплейера Да Относительная шкала Наблюдается запись процесса Время (день, час, минута, секунда и пр.) и кадры записи Не требуется

Предварительное обу- Требуется чение Высокая Степень «технологич- Высокая ности» Волшебная, из мира Из реального мира Степень «волшебнофантастики сти» Возможно Не возможно Путешествие в будущее Проведя сравнение метафор, можно сделать некоторые выводы о предпочтительных сферах их применения. Поскольку обе метафоры оперируют временем, то обе способны представлять процессы. Однако абсолютное задание времени располагает к использованию метафоры машины времени в темах, связанных с историей предмета (например, историей отдельных открытий или историей целой науки). При этом относительное задание времени (относительно времени начала и времени окончания процесса) с помощью метафоры видеоплейера больше подходит для визуализации не привязанных ко времени процессов (например, протекание химической реакции или движение математического маятника). Метафора видеоплейера, очевидно, так же как и метафора машины времени принадлежит к миру технологий. Однако в ней нет волшебства и чего-то фантастического. Поэтому метафора видеоплейера легче в понимании и освоении. Отметим также тот факт, что показать будущее с помощью метафоры видеоплейера невозможно без ее расширения, ведь видеоплейер оперирует только записями уже свершившихся процессов. А расширение метафоры операцией, будем называть ее «посмотреть будущее», может не дать положительного результата, поскольку произойдет нарушение уже устоявшейся, знакомой метафоры плейера. Поэтому в случаях, когда ученику требуется предположить «что было бы, если бы», может помочь метафора машины времени.

357

Секция 4 После рассмотрения метафор можно заключить, что обе они уместны при изучении процессов. При этом особенности каждой из них предполагают применение метафор к разным группам процессов, что позволяет метафорам дополнять друг друга в учебном процессе. В заключение напомним, что на данный момент важнейшей задачей является повышение качества обучения с помощью компьютеров. Можно считать возможность объединения мультимедийного материала (в том числе анимаций) по одной теме в одном источнике некоторым положительным изменением. Однако есть еще направления, которые кроют в себе потенциал для качественного улучшения процесса обучения. Например, пользовательские интерфейсы образовательных компьютерных программ, построенные на обоснованном выборе и тщательном анализе метафор интерфейса и визуализации. В статье был приведен пример хода рассуждений при подборе метафор для решения класса задач об обучении школьников разнообразным процессам. Выводы, сделанные при сравнении двух рассмотренных метафор, будут проверены в эксперименте. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Гусев Д. А. Заметки о пользе дистанционного обучения. // http://ecollege.ru/elearning/analytics/a0004/ 2. Небогатикова П. В. Основные требования к интерфейсу образовательного программного обеспечения для школ (на примере программ по математике). // 3-я международная научная конференция Информационно-математические технологии в экономике, технике и образовании 20-22 ноября 2008, Екатеринбург, Россия. Тезисы конференции. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. Стр. 315-317. 3. http://dstudy.ru/?type=page&page=8d297201-93d2-4d6f-ad507249017e99a6&item=9c4a0861-589b-4b9c-9cba-ae76391f20b0 Неупокоева Е.Е., Медведева О.О. Medvedeva O.O., Neupokoeva E.E. СТРУКТУРА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ СТУДЕНТОВ ДИСТАНЦИОННОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ STRUCTURE OF THE EDUCATIONAL-METODICAL COMPLEX FOR STUDENTS OF THE DISTANS FORM OF LENING [email protected] Российский государственный профессионально-педагогический университет г. Екатеринбург В статье рассматривается структура учебно-методического комплекса по дисциплине «Математика и информатика» и организация работы с ним в рамках образовательного портала вуза.

358

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 This article considers of educational-methodological complex on discipline «Mathematics and computer science» and the organization of work with it on an educational portal of high school. Дистанционное обучение отличается от традиционных методов обучения, прежде всего, особенностями методики и технологией организации учебного процесса и образовательных отношений. В процессе дистанционного обучения существенно меняются функции его участников. Возрастает уровень требований к методической и технологической подготовке преподавателей. Дистанционное обучение предъявляет повышенные требования к слушателям, их интеллектуальному потенциалу, навыкам работы с информационными ресурсами. При дистанционном обучении на первый план выходит самостоятельная работа, поддерживаемая консультациями преподавателей. Особая роль в организации учебного процесса отводится разработке адаптированных учебных материалов. Дистанционное обучение индивидуализировано по своей сути и подразумевает большой объем самостоятельного изучения. Обучение построено на строгой отчетности и жесткой системе контроля выполнения заданий. Обучаемый выполняет большой объем самостоятельной работы, читает лекции, выполняет задания, проходит тестирование. На портале дистанционного обучения размещаются материалы лекционных и практических занятий (в том числе видеолекции), для самостоятельного изучения (задачи, вопросы в режиме offline (форум), обсуждение тем и тестирование в режиме online). Таким образом, дистанционная форма обучения - это не только чтение лекций в электронном виде, а целостный процесс, включающий самостоятельную работу по выполнению индивидуальных заданий, работу в форуме, обмен письмами и онлайновое общение, как с преподавателями, так и с другими студентами. Важно, чтобы обучаемый был способен не только овладевать определенной суммой знаний, но и научился самостоятельно их приобретать, работать с информацией, владел способами организации познавательной деятельности, которые в дальнейшем мог бы применять в условиях непрерывного самообразования. В образовательной системе в основном применяются следующие дистанционные образовательные технологии: учебно-методические комплексы или кейс-технологии, когда учебнометодические материалы комплектуются в специальный набор и передаются (пересылаются) обучаемому для самостоятельного изучения (с периодическими консультациями у назначенных ему преподавателейконсультантов); TV-технологии, которые базируются на использовании телевизионных лекций с консультациями; сетевые технологии, построенные на использовании сети Internet, как для обеспечения обучаемого учебно-методическим материалом, так и

359

Секция 4 для интерактивного взаимодействия преподавателя и обучаемых между собой. При этом в условиях, когда студенты лишены личного контакта с преподавателем, иной из основных проблем организации учебного процесса является его обеспечение методическими пособиями, отвечающими современным требованиям. Эта проблема успешно решается в Российском профессиональнопедагогическом университете, где в рамках дисциплины «Математика и информатика» студенты получают компьютерную подготовку с использованием TV-технологий и учебно-методических комплексов (УМК), причем УМК предаются с помощью сетевых технологий в филиалы, и данные оттуда предаются на образовательный портал вуза. Учебно-методический комплекс по данной дисциплине сформирован на основе электронного учебного пособия и набора тестовых заданий. Представляется, что студент-заочник кроме учебника должен иметь, в первую очередь, методическое пособие по выполнению контрольных работ, содержащее необходимый справочный материал и примеры создания типовых заданий. Такое электронное пособие разработано на кафедре информационных технологий с учетом требований, предъявляемых к вузовской учебной литературе. Оно содержит методические указания, касающиеся порядка выполнения лабораторных работ по четырем основным разделам дисциплины, справочник, в котором рассмотрены основные понятия и определения, список литературы для самостоятельной работы. В методических указаниях пособия также приводится график выполнения представленных работ, а также приведен перечень требований к их оформлению, описан порядок их представления для проверки. Работы выкладываются на портал, проверяются преподавателем и либо зачитываются, либо помечаются грифом «на доработку», причем удобна система комментариев. Преподаватель может концентрироваться только на работе над ошибками, не проверяя заново всю работу, так как портал хранит информацию о предыдущих проверках. Типовые задания, предлагаемые студентам для самостоятельной работы, разделены по соответствующим темам и представлены в четырех разделах. При этом структура каждого из разделов одинакова: на начальном этапе приводятся основные теоретические сведения и технологии выполнения практического задания, затем следуют контрольные задания, и, наконец, вопросы для самопроверки, позволяющие закрепить технологию выполнению заданий. В настоящее время проблема контроля знаний в дистанционном обучении стоит весьма остро. И в данном случае она решается не только промежуточными и итоговыми тестированиями. Важную роль в оценивании знаний играет банк заданий по каждой теме. Все задания имеют содержательную направленность на специальность обучаемых, что должно, по мнению разработчиков кейса, усилить мотивацию, личностную нацеленность на активную проработку материала, повысить интерес к изучаемой теме. Также итоговый

360

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 контроль по каждой теме предусматривает выполнение индивидуального задания, количество вариантов заданий – не менее 15. Учитывая специфику дистанционного образования, в УМК используется система тестовых контролей знаний студентов, в пособии рассмотрены методические указания по работе с тестами и проводятся промежуточные задания тестирования (с приведенными вариантами правильных ответов), с помощью которых студенты имеют возможность осуществлять самоконтроль по каждой теме, а также готовятся к прохождению итогового тестирования. Таким образом, изучение дисциплины предусматривает серьезную индивидуальную работу студентов с полученным материалом. Обучаемым необходимо ознакомиться с теоретическим материалом четырех разделов, выполнить лабораторные работы, пройти промежуточный контроль и тестовый контроль по каждой теме. После изучения каждой темы, как уже было сказано, каждому обучаемому необходимо выполнить контрольное задание в соответствии своего варианта. Далее приведен порядок изучения пособия. 1. Раздел «MS Word», включающий в себя четыре подраздела, в каждом из которых имеется теоретическая часть. После выполнения лабораторных работ необходимо пройти промежуточный контроль для закрепления полученных знаний. Если результат положительный, то можно переходить к контрольному заданию. 2. Раздел «MS Excel», который включает в себя восемь подразделов. После выполнения лабораторных работ, необходимо пройти промежуточный контроль для закрепления полученных знаний. Если результат положительный, то можно переходить к лабораторным работам. Для закрепления полученных знаний изученных в разделе «MS Word» и раздела «MS Excel» необходимо выполнить Итоговый тестовый контроль. При положительном результате (оценке от 3 и выше) обучаемый заканчивает изучение данных разделов и высылает результаты преподавателю. Результаты тестирования и файлы, созданные в процессе выполнения лабораторных и самостоятельных работ необходимо выложить на портал факультета информатики. После проверки результатов тестирования по первым двум разделам и работы над ошибками (в случае необходимости) обучаемому рекомендуется перейти к изучению оставшихся разделов курса. В процессе работы обучаемый также может получить консультацию преподавателя, задав свой вопрос на форуме сайта по данной дисциплине. 1. Раздел «MS Power Point» 2. Раздел «MS Access» включает факультативный раздел, в котором рассматривается метод создания простой базы данных содержащей: таблицы, запросы, формы, отчеты. Работа с данными разделами построена аналогично двум предыдущим. По результатам курса обучаемые проходят итоговое тестирование, включающее в себя материал всех разделов. Банк тестовых вопросов содержит в себе около 100 вопросов, из которых программа случайным образом

361

Секция 4 выбирает 30 вопросов, на которые студенты отвечают в течение 45 минут, как предусмотрено правилами тестирования. Содержание дисциплины «Математика и информатика», в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта, включает в себя следующие теоретические разделы дисциплины «Математика»: аксиоматический метод; основные математические структуры; теория вероятностей и статистика; алгоритмизация и языки программирования. Вопросы по выше перечисленным разделам также отражены в банке тестов. Изучить этот материал обучаемый может по входящим в кейс лекциям и практическим заданиям. Также с целью глубокого изучения разделов и ответов на вопросы по данным темам в курсе дисциплины «Математика и информатика» предусматривается проведение телеконференций. Итоговая оценка по дисциплине выставляется преподавателем на основе всех полученных ранее результатов работ с учетом итогового тестирования. В целом работа с кейсом показала его эффективность, а также раскрыла потенциал использования сетевых технологий. Таким образом, для внедрения дистанционного обучения в учебный процесс преподаватели должны уметь не только использовать новые информационные образовательные технологии, такие как системы знаний, электронные учебники, базы данных, электронную почту, мультимедийные системы и т. д., но и участвовать в их разработке. Именно целенаправленная работа по повышению квалификации преподавателя в области использования дистанционных образовательных технологий позволит перейти на новый уровень образования в современных условиях. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Захарова И. Г. Информационные технологии в образовании: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб, заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2009.– 12-45 с. 2. Ветров Ю., Глухов И. Информационные технологии в образовательном процессе технического университета.// Высшее образование в России. – 2004 - № 3, с. 71 - 76. 3. Рабочая программа дисциплины «Математика и информатика» (ГОС – 2005), 2008. 4. Портал «Дистанционное обучение»: http://virtualacademics.ru/distancionnoe-obrazovanie-plyusy-i-minusy-1.htm

362

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Новгородова Н.Г. Novgorodova N.G. ВНЕДРЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС ПРОФЕССИОНАЛЬНОПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ INFORMATION-COMMUNICATION TECHNOLOGY IMPLEMENTATION INSIDE OF PROFESSIONAL , EDUCATION STUDY PROCESS [email protected] РГППУ г. Екатеринбург Внедрение информационно-коммуникационных технологий в учебный процесс профессионально-педагогического образования существенно повышает интерес студентов к самому процессу обучения, сокращает время на получение консультаций преподавателя и облегчает доступ студентов к обучающим материалам. Information-communication technology implementation inside of professional education study process significantly increases students interest to the study process, shortens time to get teacher's consultation and simplifies students approach to study materials. Государство поставило перед высшим образованием актуальную задачу перехода на компетентностный подход в подготовке молодых специалистов – выпускников вузов страны. А это значит, что каждый выпускник обязан стать разносторонне образованной творческой личностью. Преподаватели же вуза обязаны суметь раскрыть потенциал абитуриента и так организовать процесс обучения, чтобы каждому студенту стало интересно познавать все новые и новые дисциплины, свои собственные возможности и непрерывно развивать свои способности. Залогом успеха решения поставленной задачи построения новой образовательной модели являются: радикальное переоснащение всего учебного процесса на базе новейших информационных, коммуникационных, интерактивных и аудиовизуальных технологий и динамичная переподготовка преподавательских кадров. Роль информационных, коммуникационных, аудиовизуальных (AV) и интерактивных технологий в образовании возрастает с каждым годом. Они становятся неотъемлемой частью современного учебного процесса любого уровня: школы, колледжа, вуза. Это – мультимедийные аудиторные занятия, 3D-визуализации, интернет-технологии. Цель их внедрения в учебные процессы – создание вариативных компьютеризированных курсов, направленных на каждого обучаемого, и позволяющих каждому обучаемому найти новые дополнительные информационные технологии в качестве инструмента решения своих творческих задач.

363

Секция 4 Современный студент – это высоко информированный студент благодаря информационным технологиям, как в учебном процессе, так и в его повседневной жизни. Диалоговыми параметрами, позволяющими количественно и качественно оценить уровень получаемого образования студентов, становятся сами вопросы студентов. По качеству задаваемого вопроса можно судить об уровне компетентности студента. Особенно интересны креативные вопросы, направленные «вглубь» межпредметных знаний. Как известно, учебный процесс преподавания практически любой дисциплины вуза построен, в основном, на последовательном логическом изложении разделов дисциплины, учитывающем межпредметные связи изучаемых в вузе курсов, и нацелен на запоминание и простой тренинг в пределах базисных разделов дисциплины (на практических и лабораторных занятиях). В Российском государственном профессионально-педагогическом университете с 2007 года внедрено чтение мультимедийных лекций по дисциплине «Детали машин» с использованием виртуальных моделей в формате 3Dвизуализации, что позволяет демонстрировать пространственные перемещения, вращения, монтаж и демонтаж твердотельных моделей узлов и машин. Полный конспект лекций в формате MS Word был размещен на образовательном портале университета, к материалам которого имеет доступ каждый студент лекционного потока. Размещение на образовательном портале университета полного конспекта лекций позволило преподавателю преобразовать методику чтения лекций. На каждой лекции лектор проводит входной тестовый контроль знаний студентов по теме предстоящей лекции, затем – проводит опрос студентов с целью выяснения: что именно было им непонятно при самостоятельном ознакомлении с темой лекции. По результатам опроса преподаватель в ходе чтения лекции уделяет повышенное внимание именно этим вопросам изучаемой темы. Такая организация лекции дает возможность лектору: осуществить входное тестирование по каждой лекции, что позволяет оценить качество подготовки студентов к лекции; проводить входной опрос аудитории по теме лекции и получать (по качеству вопросов студентов) информацию о том, какие именно разделы темы следует осветить углубленно, а на чем можно сэкономить время; визуализировать путем трехмерных компьютерных иллюстраций те аспекты конструкции узла (машины), которые невозможно разъяснить иным способом; высвободить время для проведения дискуссии с аудиторией по наиболее важным разделам читаемой лекции. Вместе с этим, размещение на образовательном портале университета полного конспекта лекций позволило каждому студенту потока: иметь качественный конспект лекций;

364

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 получить возможность ознакомиться с содержанием предстоящей лекции, отметить в конспекте непонятные места и уяснить их во время чтения лекции; сформировать углубленные знания по теме каждой лекции. научиться формировать свои мысли, высказывать их публично и вести цивилизованно дискуссию по заданной теме. не выполнять сложные рисунки во время лекции, а получать квалифицированные объяснения по поводу их построения и содержания. Поскольку углубление и закрепление знаний происходит на практических и лабораторных занятиях, а также – в ходе самостоятельной работы студентов над учебным материалом, то внедрение информационных технологий в эти процессы существенно сокращает время достижения требуемых целей и повышает качество получаемых знаний. Так, например: использование MS Excel для выполнения расчетов деталей и узлов машин, позволило существенно сократить время студентов и преподавателя, т.к. отпала необходимость проверки математических ошибок. Привлечение студентов к программированию расчетов в MS Excel позволило выявить и активизировать творческий потенциал студентов. Применение 3D-визуализации в лабораторном практикуме облегчило понимание тонкостей конструирования и эксплуатации различных технологических машин. Особенно важно применение 3D-визуализации в курсовом проектировании по дисциплине «Детали машин», т.к. проектирование машиностроительных конструкций весьма сложный процесс, предполагающий наличие значительного багажа теоретических знаний по ряду дисциплин. Представление конструкций в виде трехмерных моделей существенно проще воспринимается и понимается студентами, вызывает у них желание создавать новые конструкции и модели. Использование образовательного портала университета для размещения учебных материалов и консультирования студентов существенно сокращает время и студентов, и преподавателей при выполнении и проверке самостоятельных работ студентов. Как известно, рейтинговая система оценки качества успеваемости студентов – важный фактор стимулирования студентов к формированию систематических знаний. Размещение групповых журналов на образовательном портале университета позволило каждому студенту отследить свою успеваемость в рамках учебного графика прохождения дисциплины. Каждый студент имел возможность скорректировать свою успеваемость в соответствии с рейтинговыми баллами, выставленными в групповой журнал, и уяснить свое место в рейтинге группы. Проведение консультаций через электронную почту также позволяет преподавателю ответить на вопросы студентов или проверить их работы в удобное для преподавателя время. Студентам консультации по электронной почте позволяют сократить время на ожидание получения ответа на вопросы, что часто затягивается надолго при аудиторной консультации, а также

365

Секция 4 упростить исправление ошибок в самостоятельных работах, т.к. они выполнены в электронном виде. Опыт использования информационных технологий и трехмерной компьютерной визуализации в учебном процессе изучения дисциплины «Детали машин» показал, что все виды занятий стали более интересными и динамичными. Применение анимационных слайдов и 3D-визуализации позволило преподавателю упростить процесс объяснения наиболее трудных для восприятия аудиторией разделов дисциплины, а студентам получить углубленные знания по сложным темам дисциплины в более зрелищной и доступной форме, что ранее не представлялось возможным осуществить. Итоговый опрос студентов о необходимости внедрения мультимедиа в процесс профессионально-педагогического образования показал, что на вопрос: «Что бы вы изменили в мультимедийных лекциях?» 48,3% студентов потока ответили: «Добавил бы анимацию»; 79,3% студентов ответили: «Добавил бы трехмерную компьютерную визуализацию» и 17,2% студентов ответили: «Убрал бы часть текста на слайдах лекций». Паршина В.С., Семенова Н.В. Parshina V.S., Semenova N.V. АВТОМАТИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО ТРУДУ AUTOMATISATION OF THE ECONOMIC INFORMATION PROCESSING ON LABOUR n.v.semenova@ mail.ru ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Для автоматизации обработки экономической информации по труду разработаны две автоматизированные информационные системы: обработки данных хронометражных наблюдений и выполнения расчетов времени на основе базовой системы микроэлементных нормативов. Они предназначены для обучения студентов, а также для использования в практический деятельности служб организации и нормирования труда организаций. To automate the processing of economic information on labour two automated information systems have been elaborated: data processing of chronometry observations and time calculations based on the basic system of trace element norms. They are designed to train students as well as to use in the practice of the organisation services and norm-fixing of the organisation labor. Содержание и объем перерабатываемой информации определяется потребностью управленческих служб в выработке решений. Одной из групп служащих, деятельность которых связана с обработкой большого объема информации, является служба организации и нормирования труда.

366

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 К информационному обеспечению предъявляются определенные требования относительно скорости и достоверности получаемых данных, выполнение которых возможно лишь на базе использования современной электронно-вычислительной техники. Необходимость использования вычислительной техники при обработке экономической информации обусловлена большой трудоемкостью расчетов и требованием повышения качества получаемых результатов. Кроме того, сокращение сроков выполнения рутинной работы путем автоматизации расчетов позволяет увеличить долю времени для выполнения творческой работы. Насыщение организаций вычислительной техникой, в том числе персональными ЭВМ позволяет получать информацию в самых различных формах и разнообразного назначения. Нарастает необходимость проектирования информационных технологий как совокупности информационных процессов разных уровней принятия решений. За последние годы получила распространение разработка и использование пакетов прикладных программ, предназначенных для решения комплекса задач определенного направления. Реализация большей части из них вызвана необходимостью удовлетворения требований внешних потребителей: органов статистики и налогообложения. Их разработкой занимаются, как правило, специальные фирмы. Вместе с тем внутри организаций (предприятий) существуют задачи, решение которых обусловлено совершенствованием деятельности, в том числе проектированием и организацией трудовых процессов. Проделанная нами работа направлена на решение задач автоматизации обработки экономической информации по труду. В свою очередь, развитие процесса обучения студентов навыкам обработки экономической информации предполагает переход от традиционных, достаточно архаичных «ручных» методов, к современным автоматизированным. При проектировании процесс обработки информации по труду условно можно разделить на три этапа: 1. Сбор исходных данных. 2. Ввод информации в ЭВМ. 3. Решение задачи и выдача информации потребителю. Предполагается создание автоматизированного комплекса лабораторных работ. В настоящее время разработаны две лабораторные работы. Первая работа – автоматизированная информационная система обработки данных хронометражных наблюдений. Предложенный программный продукт позволяет производить соответствующие расчеты, на основе которых формируется нормативная база предприятия. Для успешного функционирования программы необходимо применение персонального компьютера на базе IBM PC, оснащенного операционной системой Microsoft Windows 98/2000/XP (устойчивое функционирование указанных операционных систем подразумевает соответствие технических характеристик персонального компьютера требованиям программы), программной среды Delphi. 367

Секция 4 Разработанный программный продукт содержит: таблицу «Количество наблюдений при хронометраже» (для обращения пользователя по мере необходимости); таблицу «Нормативные коэффициенты устойчивости хронометражных рядов» и связь ее с таблицей «Хронометражные ряды»; таблицу «Хронометражные ряды», предназначенную для ввода исходных данных. Программный продукт позволяет осуществить автоматический расчет и заполнение таблицы «Хронометражные ряды». Он обеспечивает непротиворечивость и целостность выводимой информации. Интерфейс, цветовая гамма, логотипы соответствуют принятому на предприятии стандарту на оформление документов и программных продуктов. Вторая лабораторная работа – автоматизированная информационная система «Микроэлементное нормирование», которая предназначена для выполнения расчетов времени на основе базовой системы микроэлементных нормативов БСМ-1. При выполнении этой работы студент получает исходные данные в виде специальных карт исследования трудового процесса, разбивает трудовой процесс на микроэлементы. При этом микроэлементы и факторы, влияющие на время их выполнения, описываются с помощью специальных нормативных карт, каждая из которых соответствует определенной группе нормативов. Следующим шагом является фиксирование индексов, которые соответствуют значениям каждого фактора. В заключение процедуры определяется нормативное значение времени выполнения движений в процессе проектируемой работы. Все данные заносятся в общую таблицу, а нормативные значения времени выполнения каждого движения суммируются. В состав автоматизированной информационной системы входят следующие подсистемы: подсистема ввода первичных данных; подсистема расчета нормы времени на основе микроэлементов; подсистема формирования отчетов. Программное обеспечение написано на языке программирования Borland Delphi 7,СУБД Paradox 7 и работает в стандартной операционной системе Microsoft Windows 98/2000/XP. Программное обеспечение обладает функциональной полнотой для выполнения функций системы, имеет стандартные информационные связи и использует стандартные интерфейсы. Программные продукты позволяют: повысить эффективность работы пользователя; увеличить скорость ввода, расчета и обработки информации; сократить время ручного труда; минимизировать ошибки при проведении расчетов, обусловленные недостаточной квалификацией работника; автоматизировать процесс трудовой деятельности экономистов по труду; 368

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 наглядно представить данные для пользователя. Разработанный комплекс лабораторных работ предназначен для использования на практических занятиях студентами дневной и заочной форм обучения по специальностям «Менеджмент организации», «Экономика предприятия (труда)», «Управление персоналом» дневной и заочной формы обучения, а также в системе дополнительного образования и дистанционного обучения. Кроме того, он может применяться в практический деятельности служб организации и нормирования труда различных организаций при разработке нормативов для нормирования труда рабочих. Лабораторные работы выполняются на компьютерах. К лабораторным работам прилагаются пояснительные записки. Предлагаемые программы позволяют значительно сократить время обработки информации и представить этот процесс в современном виде. Лабораторные работы прошли апробацию на практических занятиях в компьютерном классе и вызвали большой интерес у студентов. Особенностью этого курса является отсутствие аналогов. Планируется продолжение работы в описанном направлении. Пирогова Т.А. Pirogova T.A. ЧТО МОГУТ ДАТЬ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ НАШЕЙ СИСТЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ WHAT COULD WE GET FOR OUR EDUCATION SYSTEM FROM ELAERNING [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург В данной статье рассматриваются имеющиеся варианты осуществления образовательной деятельности, производится их детальный анализ и приводятся пути усовершенствования существующей системы при помощи современных систем электронного образования. In the article we tried to present variants of existing educational activity, made their detailed analysis and present ways of improvement of our education system by using modern systems of e-Learning. За последние столетия наука существенно продвинулась вперед в своѐм развитии. Полученные новые знания постоянно интегрируются с уже ранее известными и аккумулируются в образовательных пособиях. Таким образом, от года к году объем, необходимый для усвоения учащимся увеличивается, что не может не сказываться на качестве усвоения такого количества материала. Для решения возникающих проблем необходимо пересмотреть и актуализировать систему образования, чтобы она решала, поставленные перед ней за-

369

Секция 4 дачи подготовки квалифицированных кадров, в которых нуждается наша экономика. В целом наше образование сложилось исторически: курс начального, среднего и высшего образования. В последнее время государством была предпринята попытка улучшения качества образования путем введения дополнительного стимула к изучению школьников – ЕГЭ. Этот шаг позволил ввести единые требования к объему изучаемой информации, но он разрушил систему отбора одаренных детей и снизил качество подготовки школьников по профильным предметам. Раньше в технические и гуманитарные вузы поступали самые подготовленные абитуриенты. Проводился отбор по общим предметам (русский, литература и математика – в виде экзамена) и по профильным (физика, история, английский… в виде экзаменов, собеседований или творческих конкурсов). Это стимулировало школьников к более детальному изучению и подготовки не только общих, но и профильных предметов – так учащиеся накапливали знания и опыт в профильной области. Сейчас, с введением ЕГЭ, абитуриенты почти все свое внимание уделяют математике и русскому. В запущенном состоянии находятся практически все остальные предметы, ученики не знают, как пишутся сочинения! Школа обеспечивает тренированность школьников на сдачу тестов по этим предметам. По результатам ЕГЭ в вузы поступят только те, кто хорошо написали тесты, а что с теми, кто плохо сдал математику и русский, но гениален по профильным предметам?.. До ЕГЭ существовал другой путь поступления для одаренных детей – олимпиады. Учитель, заметив талант ученика, отправлял школьника представлять школу (это было почетно!) на олимпиаде. Далее происходил отбор и таким образом выделялись самые одаренные дети района, города, области и страны. Этим учащимся предоставлялось право поступить в вузы города или передовые вузы страны. И где такие дети сейчас? Хорошо, если они написали достойно и русский и математику, а если нет? Тогда они смогут поступить в слабые учреждения, не способные дать достойное развитие их способностей. Сейчас вузам самим необходимо проводить олимпиады с целью поиска одаренных детей и доучивать студентов до соответствующего уровня. Одним из способов решения поставленных задач является активное внедрение и использование информационных технологий. В последнее время по всему миру ведутся исследования путей повышения качества образования, появилось множество систем электронного образования. Необходимо задействовать все механизмы, способные улучшить сегодняшнее состояние нашего образования. Современному образованию нужны изменения, но не такие как ЕГЭ, разрушающие наше образование. Преобразования должны быть постепенными. Необходимо с одной стороны вводить некоторые пошаговые улучшения, а с другой стороны – убирать явно устаревшие элементы. Для обеспечения качественной поддержки образования со стороны информационных технологий, необходимо проанализировать все роли участни370

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 ков образовательного процесса и роль каждого технического компонента. Рассмотрим, из чего состоит процесс обучения в сфере высшего образования, так как именно оно дает стране квалифицированные кадры. Существует несколько путей осуществления учебной деятельности, в зависимости от применяемых способов улучшения качества обучения. 1. Традиционная система проведения лекций, закрепление полученных знаний на практических занятиях. В условиях увеличения объемов информации эта система теряет свою эффективность, так преподавателю, чтобы успеть охватить весь курс приходится укрупнять материал, а некоторые аспекты пропускать. Вследствие чего, студенту все труднее усвоить заданный объем. Учащийся вынужден самостоятельно восполнять пробелы. На поиск и отбор информации тратится много времени, а на усвоение и запоминание времени не остается. 2. Некоторые педагоги создают электронные материалы всего курса (обычно это простой текстовый документ), а на лекциях разбирают сложные. При такой схеме преподавания у студента не возникает проблем с поиском материала, но степень вовлеченности учащегося в образовательный процесс достаточно низкая. Индивидуальные задания в традиционном обучении сдаются в печатном виде преподавателю. Другие студенты не могут ознакомиться с результатами этих работ. Современные информационные системы электронного образования (eLearning) позволяют выстроить систему обучения эффективнее. К такой системе учащийся может получить доступ в любое время и в любом месте, где есть точка доступа к сети Интернет. 3. Образовательный процесс с использованием средств e-Learning. Лекционный материал выстраивается по принципам дистанционного обучения. С помощью встроенных расширенных функций системы, лекции сопровождаются схемами, таблицами, рисунками, диаграммами и различной анимацией, например, видеоизображения опытов… При выполнении индивидуальных заданий, с помощью форумов студенты смогут обменяться опытом, выложить результаты своих исследований. Взаимодействие студентов возрастет. Более эффективными станут и коллективные задания. На форуме группа создает свою тему, обсуждают проблемы, предлагают пути решения, выбирают наилучший выход, выкладывают еженедельные отчеты о проделанной работе, выкладывают итоговую презентацию своей работы для других групп. В учебном заведении рассматриваются различные точки зрения на те или иные решения, обсуждаются возможные области применения полученных результатов. Группы выстраивают “структуру знаний” предмета, идет сравнение полученных в разных группах систем. Возможно дальнейшее усовершенствование этого образовательного процесса. 4. Персонализированный процесс обучения с использованием средств eLearning. 371

Секция 4 Необходимо сменить обычный процесс просмотра информации с экрана на активное вовлечение студента в образовательный процесс. Для этого следует предоставить студенту свободу в выборе интересующей его темы в рамках изучаемого предмета; в выборе путей решения проблем, с которыми учащийся встретился в процессе исследования; в поиске возможных применений результатов исследования в жизни. Учебное заведение может высказывать некоторые предпочтения, но не должно препятствовать индивидуальной работе студента, преподаватель лишь направляет студента. Учебный процесс тогда обретет следующий план построения обучения. А. Преподаватель задает некоторую проблемную область, подбирает материал, дает краткие описания существующих вопросов – и выкладывает информацию на образовательный портал. Б. Студенты разбирают материал, находят интересные для них решения проблем и места их применения. В. На занятии происходит обсуждение выбранных проблем. Преподаватель направляет индивидуальную исследовательскую деятельность учащегося. Г. Студент готовит окончательную презентацию своей работы, с учетом комментариев преподавателя. Осуществляет исследование того, как его работа пересекается с исследованиями других учащихся. Д. В классе происходит показ презентаций, студенты делают заметки по всей проблемной области и пишут отзывы, отчеты, результаты. Качество учебного процесса существенно повышается, так как образовательная деятельность множественна – каждый учащийся исследует свою область, а в совокупности происходит всесторонняя, множественная работа; параллельна – студент делает свое задание одновременно с другими участниками процесса обучения, смотрит, что они сделали (соперничество – кто как далеко продвинулся); мобильность - учащийся сам выбирает место и время, которое ему нужно для исследования. Системы электронного обучения, как было рассмотрено выше, могут существенно улучшить качество образования и степень вовлеченности студентов в процесс обучения. Цель данной статьи – раскрыть важность проблемы усовершенствования системы образования и пути решения данной задачи. Образование – система, подверженная устоявшимся традициям, но еѐ деятельность можно сделать более эффективной. Не позвольте этому консерватизму заслонить важность технологий будущего.

372

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Для реализации полноценного электронного образования необходимо наличие четырех составляющих: электронной библиотеки, электронных образовательных материалов, инструментария, для реализации электронного образования и наличия средств электронного взаимодействия. Беспалько, В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия)// НПО «МОДЭК». – 2002.– С. 21–128. Paul Lefrere. Activity-based scenarios for and approaches to ubiquitous eLearning // Springer-Verlag London Limited, 2007. – C. 219. – 226. Польщиков А.В., Тутарова В.Д., Гладышева М.М. Polschikov A.V., Tutarova V.D., Gladysheva M.M. ОБ АКТУАЛЬНОСТИ РАЗРАБОТКИ И ВНЕДРЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕСТИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ABOUT THE URGENCY OF WORKING OUT AND INTRODUCTION OF INTELLECTUAL INFORMATION-TESTING SYSTEM [email protected] МГТУ имени Г.И. Носова г. Магнитогорск В статье рассмотрены проблемы использования компьютерных средств в образовании, показана актуальность разработки и внедрения интеллектуальной информационно-тестирующей системы. Приведена одна из возможных программных реализаций. In article problems of use of computer means in formation are considered, the urgency of working out and introduction of intellectual information-testing system is shown. One of possible program realizations is resulted. С момента появления первых больших ЭВМ и по сегодняшний день, интенсивно изучаются проблемы разработки и проектирования системного и прикладного программного обеспечения. В настоящее время бурное развитие переживают новые направления исследовательской деятельности, в частности, системные исследования в области компьютерных технологий, методологии анализа и синтеза новых информационных решений, в том числе и в образовании. Для проектирования систем до недавнего времени использовались сложные профессиональные методики и программные средства. Одним из первых в этой области можно назвать стандарт CALS (Computer-Aided Lifecycle Support). По методике CALS, при проектировании, создавался информационный двойник системы, с которым можно было проводить любые исследования. В середине 80-х годов, в связи с усложнением разрабатываемых систем, были выдвинуты новые требования и к системам проектирования. Был создан стандарт STEP, который позволял проводить формализованные описания сложных природно-технических объектов. Он являлся единст-

373

Секция 4 венным форматом, позволяющим обмениваться данными системам разных разработчиков. В связи с бурным развитием области программного обеспечения потребовались новые методы для проектирования информационных систем. При проектировании сложных программных комплексов в настоящее время применяется технология CASE (Computer Aided SoftWare Engineering). Эта совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем программного обеспечения, поддержанная комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. CASE-технологии позволяют оптимизировать любую систему уже на стадии проектирования. Для этих целей был разработан специализированный язык UML (Unified Modeling Language, универсальный язык моделирования). Это индустриальный стандарт на язык для спецификации, визуализации, конструирования и документирования программных систем, разработанный методологистами G.Booch, J.Jacobson и J.Rumbaugh из Rational Software. Практически все современные системы проектирования поддерживают спецификацию UML. Например, это объектно-ориентированная CASE-система Rational Rose. Также важно, что последние версии распространенных современных средств визуального проектирования как Borland Delphi и Borland C++Builder тоже поддерживают технологию CASE. Таким образом, проектирование сложных программных комплексов становится доступно любому разработчику. В случае с электронным образованием можно сделать следующую аналогию с приведенным выше высказыванием: необходима разработка специализированного интеллектуального комплекса программных средств для профессиональной подготовки кадров, так как они имеют особенности, не находящиеся в достаточной степени родственными программным системам вообще. Среди таких особенностей можно отметить глубокий психологический и социальный фактор разработки образовательного программного обеспечения, научно-методические, технологические и воспитывающие системы дидактических требований, и т.д. Обучение с использование компьютерных технологий становится новым образовательным стандартом, который внедряется во все структуры, проводящие подготовку и переподготовку специалистов (колледж, вуз, производство). Кроме того, необходимость непрерывного образования и оперативного освоения новых знаний, с одной стороны, и возможности новейших сетевых компьютерных технологий, с другой, создали условия для развития систем дистанционного обучения (СДО). Одним из направлений применения информационных технологий и телекоммуникаций в развитии образовательного пространства России является централизованное тестирование на компьютерах. В настоящее время проведены исследования по проблеме автоматизации этого вида тестирования, обеспечивающие повышение степени теоретической, методической, технической и программной оснащенности процесса создания и применения компь374

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 ютерных тестов и процедур тестирования на автономных компьютерах, в локальных сетях и через Internet. Теоретические и практические результаты исследований позволяют в сжатые сроки разрабатывать типовые проектные решения по методическому, программному и техническому обеспечению тестирования на компьютерах – создания унифицированной распределенной структуры информационных, иерархически связанных между собой, баз данных и инструментов (программных комплексов) для работы с ними. Такие решения хотя и являются подчас оригинальными, но не отвечают требованиям качества образования. Остается нерешенной проблема определения области незнания по результатам тестирования. Для этого необходимо использовать методы исскуственного интеллекта и не только оценить знания, но и сформировать материал и запланировать экспресс-подготовку студента в начале следующего семестра. Таким образом, актуальность разработки и внедрения интеллектуальной информационно-тестирующей системы обусловлена: 1. Бурным развитием, которое переживает сфера электронного образования в настоящее время. 2. Отсутствием требований к обучающим и тестирующим системам, формализованных в достаточной для математической и программной реализации степени. 3. Отсутствием разработанных интеллектуальных информационнотестирующих систем. Их применение в учебном процессе позволит решить ряд фундаментальных проблем педагогики, основные из которых – индивидуализация обучения в условиях массовости образования, развитие творческой активности и способностей студентов к познавательной деятельности, систематизация и контроль процесса обучения со стороны преподавателя. Одной из реализаций такой концепции является программный продукт «Обучение и тестирование», разработанный группой студентов под руководством Ильиной Е.А. в ходе выполнения работ по научным грантам. Программный продукт состоит из модулей «Преподаватель», «Студент», «Администратор», «Статистика» (см. рисунок)

375

Секция 4 Администратор Создание и импорт учебного материала в «ОиТ»

Преподаватель

Работа (обучение и контроль) в АОС «ОиТ»

Студент

Набор рекомендаций для оптимального построения учебного процесса

Обработка результатов тестирования

Статистика Набор рекомендаций для дальнейшей работы в «ОиТ»

Рисунок. Взаимодействие схема системы «Обучение и тестирование»

Предполагается разработка модуля «Самостоятельная работа студента», который позволит студенту изучать материал по имеющимся дисциплинам без непосредственного участия преподавателя, в удобное для студента время. Он будет полностью совместим с автоматизированной обучающей системой «Обучение и Тестирование 3.0», что в свою очередь позволит преподавателю анализировать самостоятельную работу студентов. Гладышева, М.М., Романов П.Ю. Моделирование системы формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. – Челябинск, 2007 Польщиков А.В., Усманов И.Ф. Современное образование. Автоматизированные обучающие системы. Сборник статей VI Всероссийской научно-практической конференции-конкурса. «Технологии Microsoft в теории практике программирования», г. Томск, ТПУ, 2009. Попов К.А. Popov K.A. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ MATHCAD ПРИ ИЗУЧЕНИИ КРИВЫХ USING OF MATHCAD IN STUDY OF CURVES [email protected] Волгоградский государственный педагогический университет г. Волгоград В статье приведены варианты построения кривых, не имеющих явного вида в декартовой системе координат. We present variants for constructing the curves that do not have the explicit form in the Cartesian coordinate system.

376

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Практически все преподаватели математики, работающие со студентами первых курсов, сталкиваются с проблемой непонимания материала, связанного с исследованием свойств параметрически заданных функций, неоднозначных функций и работой с функциями в полярных координатах. Причем данная проблема характерна для студентов любого вуза и технического, и педагогического и экономического профиля. Связано это с тем, что в школе функция определяется как взаимно однозначное соответствие между двумя переменными. Этот стереотип очень тяжело изменить. Одним из наиболее эффективных средств решения проблемы представляется интеграция в курс математики («Высшей математики» или «Математического анализа») элементов информационных технологий, использующих ресурсы математического пакета Mathcad. Mathcad прост в использовании и позволяет строить графики функций в различных системах координат, что делает возможным быстрое освоение навыков работы с интерфейсом программы и быстрое построение графиков функций практически любой сложности. Кроме того, часто работу по построению моделей в Mathcad начинают с построения наиболее простых с позиции используемого математического аппарата объектов – кривых. Простота математики здесь заключается в том, что математические кривые уже сами по себе являются моделями каких-либо объектов или процессов. Поэтому построение компьютерной модели заключается лишь в интерпретации существующей математической модели и ее графическом отображении. Рассмотрим в качестве примера построение окружности с центром в начале координат и радиусом R. Всем известное со школы уравнение окружности имеет вид: x2 y2 R2. Но из того же школьного курса математики мы знаем, что одному значению абсциссы соответствуют два значения ординаты, отличающиеся только знаком, равные по модулю. То есть, уравнение, описывающее окружность, не является функциональной зависимостью в «традиционном» понимании термина «функция». При этом следует отметить, что Mathcad оперирует именно «традиционными» функциями и не строит функции, заданные в общем виде уравнением F(x, y) = 0. Таким образом, для построения окружности мы должны решить задачу о переходе от уравнения в общем виде к уравнению или системе уравнений, которые позволили бы построить окружность, используя арсенал стандартных функций оболочки. Данная задача может быть решена несколькими способами. Первый вариант решения может состоять в приведении уравнения кривой к явному виду, то есть, необходимо преобразовать (если это возможно) исходное уравнение к виду y = f(x). Для уравнения окружности это будет выглядеть следующим образом. x2 y 2 R2 ,

377

Секция 4 y2

R2

x2 ,

R2

y

x2 .

R 2 x 2 и y 2( x) R2 x2 , Мы получили пару функций: y1( x) определенных на множестве x [ R, R]. Остается только построить графики этих функций. Листинг 1. R

2x

y1(x)

R

R

2

R

2

x y2( x)

0.001 R

R

2

2

x

2

y1 ( x) y2 ( x)

2

0

2

2

x

Таким образом, мы построили окружность заданного радиуса, используя представление уравнения окружности в виде пары функций. При этом происходит «сшивание» графиков функций в единый график неоднозначной функции. Другой метод построения окружности может быть сведен к параметризации исходного уравнения. При этом необходимо представить переменные х и у в виде функций какого-либо параметра. В случае окружности в качестве параметра удобно взять значение угла наклона вектора, соединяющего начало координат (центр окружности) с точкой, лежащей на окружности. В этом случае координаты точек окружности будут задаваться системой уравнений: x(t ) R cos(t ),

y (t )

R sin(t ). Угол наклона может принимать произвольные значения, но актуальными в рамках нашей задачи будут лишь значения принадлежащие произвольному отрезку множества действительных чисел длиной 2 , например, t [0, 2 ]. Теперь надо построить график параметрически заданной функции. Листинг 2. R 2t 0 0.01 2 x( t) R cos( t) y( t ) R sin( t )

378

НОТВ-2010

Новые образовательные технологии в вузе

2

y ( t) 2

0

2

2

x ( t)

Отметим, что приведенный выше вариант параметризации уравнения окружности не является единственным. Последний вариант интерпретации математической модели для построения на компьютере будет состоять в переходе от декартовой системы координат к полярной. В этом случае переменные х и у представляются в виде функций расстояния от начала координат и полярного угла. x cos ,

y sin . Подставляем данные выражения в уравнение окружности и получаем. 2 2 cos2 sin 2 R2 , 2 cos2 sin 2 R2 , 2 R2 , R. Видим, что уравнение окружности вырождается в тождественное равенство радиус-вектора значению радиуса окружности. Соответственно, значения полярного угла не ограничиваются и могут быть выбраны произвольно. Строим модель в полярных координатах. Листинг 3. R 2 phi 0 0.1 10 rho ( phi) R

379

Секция 4 90 120

60

150

30

rho ( phi ) 180

0

1

2

210

3

0

330 240

300 270 phi

Таким образом, кривые на плоскости могут быть построены с использованием трех несколько отличающихся друг от друга подходов. Но эти подходы взаимно дополняют друг друга, позволяя путем несложных математических преобразований (схема 1) строить графики самых разных функций. Явная функция в декартовой СК

Параметрически заданная функция в декартовой СК

Явная функция в полярной СК Схема 1. Варианты преобразования функций для интерпретации средствами Mathcad.

Соответственно, именно так и строятся графические модели многих реальных процессов и явлений. В приложении к математике так строятся астроида, циклоида, строфоида, конхоида, циссоида, кардиоида, улитка Паскаля, спираль Корню и много других кривых.

380

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Проскунов И.В. Proskunov I.V. ВИРТУАЛЬНАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ КАК ЭЛЕМЕНТ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ VIRTUAL CHEMICAL LABORATORY AS THE ELEMENT OF DISTANCE EDUCATION SYSTEM [email protected] Кемеровский технологический институт пищевой промышленности г. Кемерово Рассматривается бесплатная программа ''Virtual Chemistry Laboratory'' версии 1.5.0., разработанная сотрудниками университета Карнеги-Меллона (Питтсбург, США), и возможность ее использования при дистанционном изучении курса общей и неорганической химии. The free program "Virtual Chemistry Laboratory" ver. 1.5.0., developed by employees of university of Carnegie-Mellon (Pittsburgh, the USA), and possibility of its use at distance studying of a course of the general and inorganic chemistry are considered. Хорошо известно, что цикл естественнонаучных дисциплин, в отличие от предметов гуманитарного профиля, был введен в систему дистанционного образования большинством зарубежных вузов одним из последних. Камнем преткновения была проблема дистанционного выполнения студентами лабораторных работ и экспериментов по биологии, химии, физике, астрономии. Ведущие вузы мира решали этот вопрос по-разному: от почтовых рассылок аудио- и видеокассет с демонстрацией тех или иных экспериментов, радио- и телевизионных трансляций опытов, до отправления бандеролей с набором минимально необходимого лабораторного оборудования, реактивов и измерительных приборов. Российские вузы начали внедрять элементы полноценного дистанционного образования (в современном понимании этого термина), к сожалению, позже других в мировом университетском сообществе. С другой стороны, сейчас у нас есть отличная возможность не повторять чужих ошибок и промахов. Ставка на информационные возможности компьютерных технологий, конечно же, ни у кого не вызывает сомнений. Хотя уровень компьютеризации населения в России и качество оказываемых потребителям информационно-коммуни-кационных услуг вносит и в это вопрос свои коррективы. Виртуальные компьютерные лаборатории за последние десять лет стали основным звеном системы дистанционного лабораторного эксперимента в учебном процессе. Но если, как правило, за рубежом работа в таких лабораториях происходит «on-line» в реальном режиме времени, то в большинстве периферийных вузов России, пока, к сожалению, «off-line». Отсюда перед автором данной публикации встала задача нахождения в Интернете программных разработок, которые можно было бы применить на кафедре общей и неорганической химии Кемеровского технологического института пищевой

381

Секция 4 промышленности в рамках завершения разработки полного цикла дистанционного обучения по соответствующей дисциплине. Основные критерии выбора программы были следующие: бесплатность (freeware); автономность; русскоязычный интерфейс; модифицируемость (редактируемость). Найти в Сети виртуальную химическую лабораторию, удовлетворяющую данным условиям, оказалось не просто. Любая поисковая система выдает сотни российских сайтов с предложением купить более или менее подходящую программу, десятки сайтов с возможностью подключиться к сети и поработать в демо-режиме 5-10 минут, и если понравилось, то опять же купить. Много в сети отличных программ по химии, ставших бесплатными изза взлома хакерами, которые, разумеется, не могут быть использованы нами в учебном процессе. А большинство бесплатных виртуальных лабораторий не выдерживают никакой критики из-за своей примитивности. И все же на сайте http://www.chemcollective.org/applets/vlab.php университета Карнеги-Меллона (Питтсбург, США) искомая программа ''Virtual Chemistry Laboratory'' ver.1.5.0. была найдена. Виртуальная химическая лаборатория реализована как Java-приложение и является симулятором лаборатории и лабораторных работ по неорганической/аналитической химии. Размер программы 4,3 мегабайта. Она работает в среде Windows XP/Vista/7. Программа абсолютно бесплатная, как и большинство программного обеспечения, разрабатываемого в вузах США для учебного процесса. Страница русифицированной версии, содержащая дополнительную информацию по установке и настройке, находится на:http://eduwiki.uran.net.ua/wiki/index.php/Виртуальная_химическая_лаборат ор-ия. Версия файлов русификации: 0.23.04.2008. Данная программа позволяет создавать собственные лабораторные работы, а на сайте http://ir.chem.cmu.edu есть также подборка загружаемых лабораторных работ. Для работы программы требуется установленная среда исполнения Java (Java J2SE JRE v 1.4.2 или выше), русификация и тестирование проводились с Java Runtime Environment (JRE) 6 Update 2, поэтому рекомендуется загрузить именно эту версию, доступную на сайте Sun Microsystems по адресу: http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp. Запуск русифицированной версии ''Virtual Chemistry Laboratory'' производится из командной строки Windows: vlab.jar -l ru. В настоящей версии программы русифицированы: A. Большая часть интерфейса программы. B. "Лаборатория по умолчанию", представляющая собой набор веществ, реактивов и реакций, достаточный для проведения виртуальных демонстраций и лабораторных работ по стехиометрии, кислотно-основному титрованию, демонстрации свойств буферных растворов и термохимии. C. Пошаговая демонстрация эксперимента. 382

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 D. Лабораторные работы по теме «Растворимость». E. Справочная система не русифицирована. Файл локализации интерфейса lang.xml полностью русифицирован, отображение некоторых элементов интерфейса на английском языке связано с особенностями программного кода vlab.jar. Для локализации существующих и создания новых лабораторных работ используется бесплатное приложение Virtual Lab Authoring Tool (английский интерфейс), идущее в комплекте с программой. Краткое руководство по работе с ним на английском языке находится на http://ir.chem.cmu.edu/pdf/authortut.pdf. Директория Аssignments программы уже содержит 40 лабораторных заданий, сгруппированных по 8 темам. Например, работы «Растворимость солей при различных температурах», «Произведение растворимости», «Зависимость растворимости от температуры» находятся в теме «Растворимость». В качестве примера можно привести текст практического задания в работе «Произведение растворимости»: спланируйте и выполните эксперименты в Виртуальной Лаборатории, дающие ответы на следующие вопросы: 1. Используйте Виртуальную Лабораторию для определения произведения растворимости (ПР) следующих веществ: AgCl, SrSO4, Ag2CO3, Sr(IO3)2. 2. Какова растворимость данных веществ в моль/дм3? 3. Верно ли утверждение, что для любой пары солей соль с большим значением ПР всегда более растворима? Обоснуйте ответ. В распоряжении экспериментатора находятся мерные колбы объемом от 100 до 1000 мл, мерные цилиндры от 10 до 50 мл, колбы Эрленмейера на 250 и 500 мл, химические стаканы на 250 и 600 мл, пипетки от 5 до 25 мл, капельные пипетки, бюретки на 50 мл, фарфоровые тигли, рН-метр, горелка Бунзена, электронные весы и разнообразные химические реактивы, включая индикаторы метиловый оранжевый, метиловый красный, фенолфталеин и бромкрезоловый зеленый, а также растворы сильных и слабых кислот и оснований различных концентраций. Необходимо отметить, что программа ''Virtual Chemistry Laboratory'' выгодно отличается от других программ подобного вида наличием модуля авторской правки существующих лабораторных работ и проектирования новых экспериментов (Virtual Lab Authoring Tool). При его использовании легко пополнять базу существующих реакций, растворов, реагентов с указанием их агрегатного состояния, цвета, молярной массы, термодинамических функций, таких как энтальпия и энтропия. Данная утилита позволяет в рамках унифицированного дистанционного эксперимента варьировать, если это необходимо, параметры заданий для каждого студента в отдельности. Так как программа ''Virtual Chemistry Laboratory'' работает автономно на любом персональном компьютере, то в ее структуру не входит модуль автоматической отправки отчета по выполненной лабораторной работе через Интернет в головной вуз. Нет в программе и формализованного бланка отчета по работе, что на наш взгляд, скорее плюс, чем минус. Это позволяет сту383

Секция 4 дентам при обсуждении результатов экспериментов с преподавателем по электронной почте наиболее полно высказывать свою точку зрения. Савина Е.А. Savina E. ПРИМЕНЕНИЯ ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ БАЗОВЫХ ЗНАНИЙ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ APPLICATION OF THE TEST CONTROL FOR CHECK OF BASE KNOWLEDGE ON THE THEORETICAL MECHANICS [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Рассматривается вопрос о целесообразности создания электронной базы данных с задачами для текущего контроля по теоретической механике и разработки репетиционной тестовой системы в целях усовершенствования контроля знаний и улучшения качества образования. The question on expediency of creation of an electronic database with problems for the current control of knowledge of the theoretical mechanics is considered. Современное обучение уже трудно представить без использования в учебном процессе информационных технологий [1,2]. За последние годы кафедрой теоретической механики УГТУ-УПИ создано большое количество учебно – методических комплексов по различным дисциплинам, включающих в себя полную структуру учебного курса: лекции, методику решения задач, задания для самоконтроля, дополнительные ресурсы для самостоятельной и творческой работы. Использование в учебных модулях графики, видео и мультипликации позволяет на новом уровне передавать информацию обучаемому и улучшить ее понимание. Однако без адекватной оценки качества обучения трудно говорить о сбалансированном учебном курсе. Контроль дает возможность увидеть ошибки, оценить результаты, осуществить коррекцию знаний и навыков; позволяет повысить мотивацию, является средством обучения и развития. Он должен быть естественным продолжением обучения. Компьютеризация тестирования по сравнению с использованием традиционных форм контроля имеет ряд преимуществ. Автоматизированные тесты обеспечивают возможность быстрого и объективного оценивания качества знаний, способствуя повышению рентабельности образования за счет экономии времени преподавателей. Несмотря на широкое применение компьютерных технологий в процессе обучения, ведущая роль остается за преподавателем. Он является организатором учебного процесса, консультантом, экспертом. Наряду с необходимостью оценивания качества знаний по дисциплине не менее важна оценка познавательной деятельности обучаемых, их творческой активности. В этом 384

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 случае использование тестирования вряд ли является уместным. Поэтому наиболее доступной сферой для применения тестового контроля является проверка базовых знаний. Текущий контроль усвоения пройденного материала побуждает обучаемых к систематическим занятиям по предмету и способствует формированию дополнительной мотивации к обучению. Таким образом педагог может добиться гарантированного усвоения базовых знаний, умений и навыков и уделить больше внимания общению с обучаемым на уровне концепций и выводов, проверить традиционными методами не столько знание, сколько понимание проблематики дисциплины. В достижении поставленной цели большую роль играют репетиционные тесты, которые предлагают обучаемому работу в режиме самоконтроля с заданиями, аналогичными тем, что будут предложены им впоследствии в качестве контрольных. Подобные системы тестирования позволяют проверить степень готовности обучаемого к тестированию, знакомят с порядком работы, объемом и сложностью заданий, методикой решения типовых задач, предлагают справочные материалы и т.д. Преподавателями кафедры теоретической механики УГТУ-УПИ активно используются тестовые технологии и рейтинговые системы обучения в учебном процессе. Создана и успешно функционирует электронная база данных для контроля остаточных знаний по теоретической механике. Учитывая опыт кафедры в разработке тестовых заданий по теоретической механике и возможности современных информационных и коммуникационных технологий, предлагается создать электронную базу вопросов и задач для текущего контроля знаний обучаемых по теоретической механике. Дисциплина «Теоретическая механика» входит в цикл естественнонаучных дисциплин, изучаемых в техническом вузе. В данной дисциплине, как и в любой точной науке, учебный материал и требования к качеству обучения структурируются и нормализуются естественным образом. Курс теоретической механики состоит из трех частей: статики, кинематики и динамики. В каждом разделе есть набор базовых знаний, контроль усвоения которых лежит в основе текущего тестирования. Поэтому задания в тестах должны быть подобраны таким образом, чтобы можно было проверить основные уровни усвоения обучаемыми знаний. К их числу относятся: знание основных понятий и определений изучаемой темы; понимание и умение применять полученные знания при решении типовых задач; умение анализировать различные ситуации, находить решение нестандартных задач; умение обобщать изученный материал, устанавливать связь с ранее изученными темами. Для проверки указанных уровней усвоения знаний пригодны как тесты с заданиями закрытого типа, содержание которых сопровождается несколькими занумерованными вариантами ответа, так и с заданиями открытого типа без указания возможных вариантов ответа.

385

Секция 4 Но важно не только оценить степень усвоения пройденного материала, но и эффективно управлять деятельностью обучаемых по изучению учебной дисциплины. В случае недостаточно высоких результатов, необходимо направить силы обучаемого на устранение пробелов в подготовке, а затем пройти повторное тестирование. В этом случае неоценимую помощь оказывают репетиционные тесты, которые предлагают обучаемому работу в режиме самоконтроля и сопровождаются справочными материалами, включающими в себя основные понятия, определения, формулы изучаемой темы, методику решения типовых задач. С этой целью на кафедре создается банк решенных задач в виде компьютерных презентаций, что позволяет на новом уровне передавать информацию обучаемому и улучшить ее понимание. Создание и развитие базы данных с вопросами и задачами для текущего контроля, разработка репетиционной тестовой системы позволят усовершенствовать контроль знаний и улучшить качество образования. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: Учеб. пособие для студ. Высш. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 192 с. Хортон У., Хортон К. Электронное обучение: инструменты и технологии / пер. с англ. – М.: КУДИЦ–ОБРАЗ, 2005. – 640 с. Серков Л.А., Русских Н.А. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ MACROMEDIA AUTHORWARE ПРИ ПОДГОТОВКЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ [email protected] Европейско -Азиатский институт управления и предпринимательства г. Екатеринбург Технология Macromedia Authorware применяется для создания полноценного интерактивного учебника, прошедшего редакционно-издательскую подготовку и технически реализованного в виде отдельной программы. Основные компоненты учебника подготовлены в разных специализированных программных пакетах: Adobe Photoshop – подготовка растровых изображений, Macromedia Authorware – интеграция компонентов в единое целое и публикация учебника. Technology Macromedia Authorware is applied to creation of the highgrade interactive textbook technically realized as the separate program. The basic components of the textbook are prepared in the different specialized software packages: Adobe Photoshop - preparation of raster images, Macromedia Authorware - integration of components into a single whole and the publication of the textbook. Развитие компьютерных средств, информационных и коммуникационных технологий привело к созданию значительного числа программных пе-

386

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 дагогических средств (ППС). В общем случае ППС можно разбить на следующие группы: управляющие, обучающие, диагностические, тренировочные, имитационные и моделирующие, микромиры, инструментальные средства, средства удаленного доступа. Возможности современных компьютерных средств и информационных технологий позволяют возложить на средства обучения часть функций преподавателя и часть функций обучаемого, принятых в классической форме обучения. В связи с этим классификация ППС возможна по функциональному признаку: выполнение функций педагога, обучаемого или средства обучения. В зависимости от степени выполнения тех или иных функций в данной триаде, ППС могут быть разделены на программные средства обучения или программные средства учения. Многообразие существующих ППС приводит к многомерности рассмотрения их роли в вопросе формирования информационной культуры студентов. Учебные пособия, имеющие электронную форму, существенно отличаются от своих традиционных печатных аналогов. Подача учебных материалов с включением мультимедийных компонент: графики, анимации, видео, звукового сопровождения, моделирования в динамике реальных ситуаций, вовлекают студента в активный процесс обучения и делают процесс познавания глубоким и всесторонним. Основное же преимущество компьютерного учебника заключается в его интерактивности, т.е. наличии обратной связи со студентом непосредственно при «прочтении» такого учебника. Используя различные элементы управления компьютерный учебник может буквально «следить» за процессом изучения студентом учебного материала, создавая на основе всплывающих подсказок, звуковых эффектов и речевых наговоров, соответствующих анимационных клипов и видеофрагментов эффект присутствия «виртуального преподавателя». Кроме того, полноценный электронный учебник, естественно, сопровождается системой контроля приобретенных знаний и тестирования, при организации которой также используются его интерактивные компоненты. Именно в таком понимании применения электронного учебного издания в Европейско – Азиатском институте управления и предпринимательства разработан настоящий компьютерный учебник «Интернет - технологии», который предназначен для студентов очной, заочной и дистанционной формы обучения. Цель разработки – создать полноценный интерактивный учебник, прошедший редакционно-издательскую подготовку и технически реализованный в виде отдельной программы. Студент должен изучать материал учебника самостоятельно в компьютерном классе или в любом другом оборудованном месте (в том числе и дома). Основные компоненты учебника подготовлены в разных специализированных программных пакетах: Adobe Photoshop – подготовка растровых изображений, Macromedia Authorware – интеграция компонентов в единое целое и публикация учебника в исполнимый exe-файл либо в html-формат для размещения в сети.

387

Секция 4 Особое внимание при создании учебника уделялось интерактивным компонентам, которые создавались разными программными средствами. Кроме обычных графических иллюстраций в тексте учебника многие иллюстрации сопровождаются элементами управления – соответствующими кнопками и «оживают» при их активизации. Интерактивные компоненты учебника создавались, используя ресурсы пакета Authorware. Это специально предназначенная для создания учебных курсов программа, работающая по принципу построения схемы курса. Сначала составляется схема курса из набора стандартных кадров, а затем эта схема заполняется контентом (содержанием): текстом, графикой, анимацией, видео и др. При этом использовались кадры Interaction для создания страниц учебника, содержащие меню основных разделов и параграфов, а также для рубрики «Рассмотрим подробнее». В этой рубрике используется способ взаимодействия с пользователями Hot Object (горячий объект). В частности, в параграфе «Поисковые системы» представлена панорамная фотография Web -страницы. Студент наводит курсор мыши на выделенные в снимке области и получает ее увеличенное изображение с поясняющими подписями. Для создания интерактивной системы тестирования в учебнике Authorware располагает специальной библиотекой объектов Knowledge Objects, которая содержит пять основных видов тестов, определенных образовательными стандартами. Однако возможности этого программного пакета так же широки, как у Flash, так как он так же имеет встроенный язык программирования. Стожко Н.Ю., Калугина И.Ю., Чернышева А.В., Белышева Г.М., Мирошникова Е.Г. Stozhko N., Kalugina I., Chernysheva A., Belysheva G., Mi-roshnikova E. ИНФОРМАТИЗАЦИЯ В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ INFORMATIZATION FOR CHEMICAL EDUCATION [email protected] Уральский Государственный экономический университет г. Екатеринбург Рассматривается методика подготовки инновационно-активных специалистов в области пищевой промышленности и торговли. Внедрение в учебный процесс современных приборов со специализированным программным и методическим обеспечением, программного комплекса для тестового контроля знаний, умений, навыков студентов позволяет подготовить квалифицированных специалистов, способных к результативной работе по специальности. The approach to training of innovative-active specialists in the field of the food-processing industry and trade is considered. Introduction in educational process of modern devices with program and methodical maintenance, a program complex for the test control of knowledge, abilities, skills of students allows to prepare the qualified experts capable to productive work on a speciality.

388

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 При подготовке инновационно-активных специалистов в области пищевой промышленности и торговли важную роль играют сформированные умения оценки состава, свойств, безопасности пищевых продуктов. Информатизация в обучении химии усиливает практическую направленность в обучении и позволяет подготовить инновационно-активных специалистов. Компетентностный подход в подготовке специалистов предполагает формирование у будущих выпускников профессиональной компетентности, которая включает не только знания, умения, профессиональные навыки, но также развитые индивидуальные способности, обеспечивающие самостоятельность профессиональной деятельности. Новейшие технические средства постепенно превращаются в обязательный комплекс обучения в высшей школе. Внедрение в учебный процесс компактных микропроцессорных приборов со специализированным программным обеспечением и методическим руководством позволяют студентам осваивать большой объем теоретического и практического материала. В рамках лабораторного практикума по курсу «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа», разработанного для студентов технологических и товароведных специальностей, значительная часть времени отведена изучению электрохимических методов анализа. В лабораторном практикуме применяются: программно-аппаратный комплекс ИВА-5 для инверсионно-вольтамперометрического определения ионов металлов в пищевых продуктах и непродовольственных товарах, многофункциональный потенциометрический анализатор МПА-1, сочетающий возможности потенциометра, иономера и измерителя антиоксидантной активности. На кафедре химии УрГЭУ разработана компьютерная программа «ЭКСПОТИТР» (свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2007611021), позволяющая обрабатывать экспериментальные данные потенциометрического титрования, полученные с использованием анализатора МПА-1 (или любого другой марки рН-метра), а также рассчитывать концентрацию вещества в исследуемом образце методом. Программа обеспечивает выполнение следующих функций: наполнение оболочки экспериментальными данными, проведение автоматизированной обработки результатов эксперимента, графическое представление зависимости, описывающей процесс при потенциометрическом титровании, определение объема титранта в конечной точке титрования, вычисление концентрации вещества в образце. В качестве примера на рисунке 1 представлен протокол определения содержания органических кислот в яблочном соке.

389

Секция 4

Рис. 1. Протокол определения содержания органических кислот в яблочном соке

Для определения содержания нескольких ионов в пищевых продуктах разработана компьютерная программа ЭКСПОМИНЕРАЛЬ». Программа предназначена для автоматизированного определения содержания гидрокарбонат (HCO3 -) и карбонат (СO3 2-) ионов в образце методом потенциометрического титрования. Программа позволяет графически представить зависимость (∆pH от ∆V), характеризующую процесс потенциометрического титрования карбонат- или гидрокарбонат-ионов, в том числе при их совместном присутствии в растворе; определить объемы растворов титранта (V) в конечных точках титрования (КТТ), соответствующих процессам перехода СO3 2- → HCO3 – и HCO3 - → H2CO3; вычислить концентрацию определяемых гидрокарбонат- и карбонат-ионов в исследуемом образце. Программа может применяться в вузах и колледжах при проведении лабораторного практикума по курсам «Аналитическая химия», «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа», «Аналитическая химия и физико-химические методы контроля качества пищевых продуктов», а также в пищевой промышленности и в экологических лабораториях, занимающихся мониторингом состояния окружающей среды, а также в лабораториях санитарно-эпидемиологического надзора, занимающихся оценкой как качества пищевых продуктов, так и товаров народного потребления. Программы «ЭКСПОТИТР» и «ЭКСПОМИНЕРАЛЬ» внедрены в учебный процесс. Они используются в курсе «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» в лабораторном практикуме. Материалы заявки программы «ЭКСПОМИНЕРАЛЬ» подготовлены и отправлены на государственную регистрацию. Наличие персональных компьютеров, входящих в лабораторные комплексы электрохимических, оптических и хроматографических анализаторов,

390

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 позволяют осуществлять систематический контроль знаний студентов непосредственно в условиях лабораторного практикума. Для определения уровня обученности студентов на кафедре химии разработан программный комплекс для тестового контроля знаний, умений, навыков «УПРОТЕСТ» (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005610641). Созданный на кафедре программный комплекс «УПРОТЕСТ» позволяет: наполнить программу любым предметным содержанием, использовать ее для контроля в различных областях знаний; получить каждому тестируемому из общего массива базы индивидуальную выборку вопросов для конкретного сеанса; немедленно получить результаты тестирования, проанализировать допущенные ошибки, и по окончании сеанса провестиь статистическую обработку результатов. Универсальная компьютерная программа контроля знаний студентов включает в себя тестирующую и диагностирующую части. Использование программы тестирования в течение всего семестра, стимулирует систематическую работу студентов и гарантирует объективную итоговую оценку их учебной деятельности. Информатизация в обучении химии способствует повышению качества образовательного процесса и позволяет подготовить специалистов, востребованных современным рынком труда. Стровский Л.Е., Гордеев Г.Д. Strovsky L.E., Gordeev G.D. О ПОВЫШЕНИИ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ ЭКОНОМИСТОВМЕЖДУНАРОДНИКОВ INTENSIFICATION OF EDUCATION FOR SPECIALISTS IN THE FIELD OF WORLD ECONOMY [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Поднимаются важные вопросы вузовской подготовки высококвалифицированных экономистов и в частности экономистов-международников и специалистов по внешнеэкономической деятельности. В этой связи приобретает первостепенное значение как внедрение инновационных технологий, способствующих интенсификации и совершенствованию учебного процесса, так и использование учебных курсов помогающих повышать общую и профессиональную культуру будущих специалистов. Essential problems of higher education for high-quilified specialists in economics, especially in the field of world economy, are studied in the paper. Special attention is paid to the innovative technologies implementation, a med et intensification of studying process and to the incorporation of disciplines, designed to develop general and professional culture of future specialist.

391

Секция 4 В связи с продолжающимися рыночными преобразованиями в России все более возрастают роль и значение внешнеэкономических связей. Всякие непродуманные решения в этой области, будь то на федеральном уровне, на уровне региона или предприятия приводят к экономическим потерям. Конечно, метод проб и ошибок по-прежнему существует, но ошибки, особенно на правительственном уровне чреваты серьезными финансовыми огрехами. В стране, при широком использовании международного опыта, требуется совершенствование подготовки кадров по внешнеэкономической деятельности и международным экономическим отношениям. Справедливости ради отметим, что с каждым годом уровень экономического образования, прежде всего, самих преподавателей экономических и управленческих дисциплин резко повышается. Большинство специалистов признают, что необходимо в своем развитии и в образовании изучать, прежде всего, общемировой опыт, экономические законы, которые уже проявили себя в аналогичных ситуациях других стран и на их основе строить обучение новых специалистов, учитывая особенности страны. Если уже более 20 лет мы признаем рыночный путь развития, то настало время изменить пренебрежительное отношение к коммерции, маркетингу, продавцам. Во многих странах общественное мнение считает работников коммерции самыми способными, разносторонне развитыми и перспективными специалистами. Основное и необходимое требование к таким специалистам – доброжелательность и коммуникабельность с любым партнером по переговорам, по торговле. По данным психологов люди с такими качествами встречаются достаточно редко. Незнание и неумение вести коммерческие переговоры отрицательно отражается не только на решении экономических проблем, но и на всей внешней политике даже соседних, ранее дружественных стран. Решение экономических проблем и менеджмент невозможен без соблюдения элементарных правил делового этикета. И вновь – это не вина экономистов, а их беда, длительный запрет на общение с мировой цивилизацией привел к появлению «нуворишей». Думается, настало время изучения минимума знаний и практики по деловой, коммерческой, международной этике для каждого специалиста с высшим образованием. Теоретическая, лекционная часть содержания обучения для экономистов международников сегодня у нас уже, практически, на том же уровне, что и в вузах Европы. Признание рыночного пути развития нашей страны – признание свободы мнений. Возможность изучения разнообразных точек зрения, используя разнообразные источники информации – радио, телевидение, журналы, газеты а, особенно, Интернет – позволяют сравнивать мнения, дискутировать и иметь собственную точку зрения по той или иной проблеме. Это исключительно важно для специалиста-экономиста и, прежде всего, международника. Сегодня в режиме on-line возможно обсуждение актуальной экономической проблемы, имея точку зрения как российскую, так и любой другой страны, или изучать экономические воззрения отдельных групп ученых. 392

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 При сравнении европейского опыта обучения в высших учебных заведениях и российской практики обращает на себя внимание существенное различие по разделу практики. Даже при чтении лекции обязательно теоретическое положение поясняется, пусть даже условным, но практическим примером, а часто и не одним. Практические занятия включают решение нескольких вариантов задач, проблем, деловых ситуаций на заданную тему. В кампусе, регионе, министерстве создается соответствующая база учебных задач, в создании которой принимают участие преподаватели, что дает им право самим использовать наработки коллег. Объединение лучших лекций с лучшей базой практических занятий с использованием персональных компьютеров позволяют проводить индивидуальное обучение не только студентов-заочников (дистанционное обучение), вечерней формы, а что особенно перспективно, студентов, находящихся в одной аудитории! Находясь в одной группе, студенты имеют разную способность к восприятию предложенного материала. Наиболее способные студенты успевают прочесть теорию, разобрать задачу (возможно не одну), которую предложено разобрать в аудитории и решить контрольный (возможно не один) вариант. Менее способный студент, за это же время, этого не успевает, а возможно ему потребуется и разъяснение присутствующего в аудитории преподавателя. Серьезные резервы повышения качества обучения имеются в организации этого процесса. Во-первых, непонятно, почему до сих пор российская система образования не перешла на другую систему оценки знаний? Очевидно, как школьным учителям, так и профессорско-преподавательскому составу вузов, что пятибальная система практически всех уравнивает. Мировая практика уже давно приняла, как минимум, 10-и балльную систему. Наиболее распространена 20 и 100 балльная система, более понятная и справедливая как для учащихся, так и для преподавателей. Во-вторых, пора в вузах переходить на письменную форму контроля знаний, которая резко снижает субъективность и волюнтаризм при ответах, проводить более объективную апелляцию оценок и оценить контроль полноты авторского содержания читаемого курса. Многие европейские вузы предполагают оценку важности того или иного вопроса в билете, которая должна быть сообщена студенту до его ответа. В-третьих, следует восстановить абсолютное доверие к заведующим кафедрами и деканам. Они перед началом нового учебного года имеют право сравнивать новое содержание курса с тем, что было прочитано в прошедшем году. Далее, в нашем образовании настала пора обсудить систему уровня оценки знаний. Первый серьезный положительный шаг сделан – единый государственный экзамен введен в школе. Французский преподаватель, завышающий оценки своим студентам, подвергнется дополнительной проверке как сам, так и его студенты. Часто стремление к завышенным оценкам расценивается как слабая квалификация преподавателя, а высокие оценки студен-

393

Секция 4 там – нежелание отвечать на их вопросы, проводить дополнительные занятия и повышать свою квалификацию. Одна из самых серьезных проблем нашего образования – производственная практика и стажировки. Проблема не может быть решена только силами вузов, должна быть создана совместная система заинтересованности вуз - Народное хозяйство. Естественно, ни за рубежом, ни в России студент без реальных стажировок, без элементарной практики не нужен ни одному работодателю. В этом направлении следует сразу продумывать систему со стажировками за границей, и прием иностранных студентов на стажировку и практику в нашей стране. При этом Европа, вслед за США и Англией заинтересованы в иностранных студентах, но с предварительным отбором, тестированием до приглашения на обучение. Самостоятельная, серьезная проблема в системе образования – эффективность использования выделенных средств. Каков оптимум в соотношении ППС и других сотрудников? Проблема стимулов преподавателей в конкурентоспособности вуза? Прозрачность бюджета и его составляющих? Уровень администрирования и бюрократии? Ротация управленческих кадров? Каковы должны быть необходимые «средства производства» для преподавателя экономиста? Очевидно, что в современных условиях задача инновационного развития не имеет решения без участия бизнеса в совместных с иностранными партнерами инвестиционных программах и, конечно, образовательных проектах. В этой связи необходимо всемерное усиление роли кадрового состава, научно-методической и материальной базы внешнеэкономической деятельности как на уровне менеджмента университета, так и исследовательской, и преподавательской работы факультетов и кафедр. Совершенно очевидно, что качественных изменений не произойдет без приоритетного усилия специализированной кафедры – научно-методического центра координации. Надеемся, что новые возможности появятся и в Уральском Федеральном Университете. Наиболее целесообразный вариант – организационно выделить факультет (институт), где был бы сосредоточен интеллектуальный потенциал, способный осуществлять поддержку внешнеэкономической деятельности научно-учебных подразделений университета и выполнять научные исследования, определяющие механизмы ускоренной интеграции отечественной промышленности в мировое экономическое и культурное пространство. В образовательном процессе подготовки в нашем университете инженерных кадров нового поколения также трудно переоценить значимость знаний современной мировой экономики, научно-технического прогресса и практических коммуникаций.

394

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Ступникова Т.В., Косицына О.А. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА [email protected] Благовещенский государственный педагогический университет г. Благовещенск Современные инновационные технологии являются мощным инструментом ускорения прогресса во всех сферах общественного развития. Важная роль в процессе создания и использования инновационных технологий принадлежит системе образования, особенно высшей школе как основному источнику квалифицированных кадров и мощной базе фундаментальных и прикладных научных исследований. Modern innovative technologies have become a powerful tool boosting progress in all spheres of social development. Education system especially higher education as the source of qualified specialists and a powerful background of fundamental and applied scientific research plays an important role in the process of creating and use of innovative technologies. Под инновационными технологиями обучения понимается педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства (кино-, аудио-, видеосредства, компьютеры и др.) для работы с информацией. В наше время практически невозможно представить себе полноценный учебный процесс без внедрения новых технологий, в том числе компьютерной техники. Это вполне объяснимо, поскольку постоянно возрастающий объем информации по каждой дисциплине, которую должен усвоить студент, зачастую не вмещается в рамки учебных часов, отведенных государственным образовательным стандартом. Кроме этого, хорошо иллюстрированный материал делает учебный процесс более компактным, наглядным и соответственно, более эффективным. В настоящее время во многих вузах России, в том числе и в Благовещенском государственном педагогическом университете, разрабатываются и используются как отдельные программные продукты учебного назначения, так и автоматизированные обучающие системы по различным учебным дисциплинам. За последние пять лет на кафедре ботаники и методики обучения биологии БГПУ разработан ряд программных продуктов учебного назначения: электронные учебники, лабораторные практикумы, словарисправочники, справочники-определители растений, компьютерные презентации иллюстративного характера, программы-тренажеры, тестовые системы и др. Кроме этого накоплен значительный видеоматериал на цифровых носителях. С целью повышения эффективности и качества процесса обучения, активизации познавательной деятельности нами разработаны электронные учебно-методические комплексы для изучения и освоения курсов «Ботаника

395

Секция 4 с основами фитоценология», «Биогеография», «Агроэкология», спецкурсов «Флора и растительность Приамурья», «Интродукция растений», которые размещены на сайте университета. Любая биологическая дисциплина содержит разделы, посвященные изучению биоразнообразия, где преподаватель знакомит студентов с разнообразными таксонами живых организмов. В этот момент и приходит на помощь мультимедийная презентация. В связи с этим нами были разработаны компьютерные презентации при изучении некоторых разделов биологических дисциплин. Например, в курсе «Биогеография» такую форму обучения мы используем на лекционных занятиях при изучении разделов «Биогеографическое районирование» и «Биомы Земли: структурно-функциональные портреты». В курсе «Ботаника с основами фитоценологии» мультимедийную презентацию используем на лабораторных занятиях, посвященных изучению основных порядков и семейств покрытосеменных растений, лишь в качестве небольшого фрагмента при характеристике представителей местной флоры и их хозяйственной роли. В некоторых случаях при помощи мультимедийных технологий возможно и осуществление контроля знаний студентов. Сначала проверочные задания выводятся на общий экран, студенты отвечают на поставленные вопросы, а затем на экране демонстрируется правильный ответ. Сравнивая собственные ответы с правильными вариантами, обучающиеся сразу узнают о верном выполнении задания или допущенных ошибках. Однако, любая инновация имеет две стороны: технологическую, связанную со спецификой ее использования, и личностную, позволяющую преподавателю влиять на эффективность освоения инновационного процесса. Если личностная сторона не вызывает особых затруднений при достаточной квалификации преподавателя, то в отношении технологической стороны сразу встает вопрос о техническом обеспечении этого процесса. На сегодняшний день из шести учебных аудиторий, закрепленных за кафедрой, мультимедийной проекционной аппаратурой оснащены только две аудитории. В будущем планируется оснащение других учебных лабораторий обычными мониторами и миниатюрными CD-DVD проигрывателями. Как показала практика, использование инновационных технологий в процессе обучения позволяет повысить эффективность преподавания, прежде всего, за счет высокой наглядности информации. Сегодняшние студенты имеют при себе электронные носители, сменные диски, т. е. они практически постоянно готовы к получению и обмену цифровой информацией. Это дает им возможность активного творческого сотрудничества с кафедрой по созданию, приобретению и обмену учебно-методическим материалом. Таким образом, использование инновационных технологий не только повышает квалификационный уровень самого преподавателя, но и стимулирует активность студентов, их инициативность и самостоятельность. В заключение следует отметить, что компьютер – всего лишь инструмент, которым нужно умело пользоваться, не превращая его в самоцель. По-

396

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 этому компьютерные технологии должны не подменять, а дополнять традиционные формы обучения: лекции, практические и лабораторные занятия. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Борисов Н.В. Образовательные технологии как объект педагогического выбора: Учебное пособие. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2000.-146 с. 2. Образовательная среда вуза: ресурсы, технологии: Материалы региональной научно-методической конференции. - Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2006.-287 с. 3. Чернилевский Д.В. Дидактические технологии в высшей школе. – М.: Колос, 2002.-66 с. Сутужко В.В. Sutuzhko V.V. ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПСИХОЛОГИИ INFORMATION-COMMUNICATIVE TECHNOLOGY IN PSYCHOLOGY [email protected] Институт социального образования (филиал) Российского государственного социального университета г. Саратов В настоящее время применение информационно-коммуникативных технологий в науке и образовании несвободно от психологических ошибок, которые конечно неизбежны и обусловлены рядом причин. Однако современная практика образования совершенствуется, и психологические знания во многом становятся фундаментом, определяющим внедрение информационно-коммуникативных технологий в преподавание учебных предметов. Now application of information-communicative technologies in science and education is not free from psychological errors which are certainly inevitable and caused by a number of the reasons. However modern practice of formation is improved and psychological knowledge in many respects becomes the base defining introduction of information-communicative technologies in teaching of subjects. Привлекательность понятия «информация», выступающего связующим звеном между объективной реальностью и субъективным миром, в психологии почувствовали сразу же после формирования основных идей информационно-коммуникативной теории. Вместе с тем, информационный подход со временем девальвировался, так как не привел к возникновению новой картины психической активности, где при сохранении изначальной строгости и объективности математической теории можно было бы сколько-нибудь приблизиться по адекватности к классическим понятиям психологии, основанным на традиционных «субъективных» категориях. Например, основателям информационной концепции в психологии не удалась с помощью языка коммуникаторов интерпретация даже самых общих и простых психических феноменов. Тем не менее, информационно-коммуникативная теория, лишив397

Секция 4 шись пристального внимания со стороны психологии, продолжала развиваться. Современная информатика радикально отличается от первоначальной убежденности, при которой 30-40 лет назад прямолинейно утверждали, что в четком и недвусмысленном ответе на сакраментальный вопрос: «Быть или не быть?» всегда содержится ровно 1 бит информации. В стороне от научной моды продолжал совершенствоваться и информационный подход к психике. Процесс информатизации в психологии имеет свои внешние и внутренние проблемы. Анализ внутренних проблем информатизации психологии естественно начать с момента рождения и названия психологической науки. В отличие от неопределенной и спорной ситуации с рождением психологии, время начала информатизации психологии датировать легче. Она начинается с выделения первых понятий, категорий, терминов, того, что в эпоху Интернета получило название «ключевые слова». Культура представляет исследователю слова, термины, понятия, а он оперирует ими, оценивает их, придает им новые значения и смыслы в своей работе. Разные культуры предоставляют психологу разный исходный материал. То, что придает термину определенный смысл, есть Дискурс, частью которого он является. Термины выступают инструментом, с помощью которого ученые стремятся к обобщению, переносу житейских знаний, ограниченных перечнем задач, ситуаций и лиц, на которые они распространяются, на более широкую область применения. Люди, далекие от науки, склонны иронизировать по поводу увлечения ученых давать необыденные названия, так как они считают, что название ничего не объясняет и ученые подменяют решение проблемы ее названием. История открытий в области естествознания опровергает это мнение. Хотелось бы думать, что в психологии большую роль сыграли психологические термины. К сожалению, сделать это сегодня невозможно, и есть основания полагать, что этого не произойдет никогда. Впрочем, согласно радикальной концепции логического атомизма мир представляет собой коллекцию элементарных «атомических» фактов. В ее рамках была сформулирована гипотеза о том, что существует изоморфизм между «атомами» фактов объективного мира и «атомами» языка человека», каждому факту мира соответствует атомическое предложение в языке. Этапу выделения понятий соответствует этап использования орудий предметного мира. «Язык, научный в частности, есть орудие мысли, инструмент анализа, и достаточно посмотреть, каким инструментом пользуется наука, чтобы понять характер операций, которыми он занимается… Психологический язык современности, прежде всего, недостаточно терминологичен: это значит, что психология не имеет еще своего языка» [1]. В последние годы психология активно использует термины информатики, кибернетики, математики, логики, теории систем, менеджмента. В последние годы произошли существенные изменения в области терминологической науки. Ее практические приложения связаны с менеджментом терминологии, который включает в себя создание терминологии предметной области и ее терминографическую запись в форме терминологических данных, словарей, лексиконов, глоссариев, тезаурусов, энциклопедий. Оживились эпистемологические исследования, посвященные изучению способов созда398

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 ния научного знания и роли, которую играет при этом научная терминология. В духе постмодернизма, теорий фракталов и хаоса, синергетики, которые изменили научную картину мира и нас самих, необходимо пересмотреть соответствие между воспринимаемыми нами объектами и понятиями, которые мы конструируем в процессе мышления и познания объектов. Теперь перейдем к этапу сбора и накопления фактических данных, которому исторически предшествовал длительный этап построения теорий в рамках философии. Далее, анализируя эволюцию психологии, будем отличать хронологические датировки этапов процесса информатизации от их логической последовательности, и следовать последней. На этом этапе возникает потребность в измерении, специальных приборах и аппаратуре. Одним из первых психологических приборов стал метроном, с помощью которого в институте В. Вундта оценивали объем сознания [2]. Как и в других науках, переход от умозрительных рассуждений к экспериментированию и измерению способствовал прогрессу. Исключительную роль приборов и устройств подчеркивает тот факт, что научная деятельность многих выдающихся ученых начиналась с их применения. Анализ своеобразия этапа накопления экспериментальных данных в психологии показывает, что использование механических приборов, а затем автоматизация исследований не сопровождались столь заметным научным прогрессом, как в естественных и инженерных науках. Данные точных измерений внесли немного ясности в то, что происходит, когда человек думает или учится, общается или спит, фантазирует или занимается спортом, не позволяли надежно прогнозировать его поведение, мало соответствовали потребностям практики. Познание внутреннего мира человека, его глубинной психологии, оказалось возможным без всяких технических приспособлений, если не относить к таковым кушетку, на которой располагался клиент З. Фрейда. Фрейдовские открытия в сфере неосознаваемого, переоценка роли сознания, человеческого разума, размах интегрируемых психоанализом феноменов попрежнему ошеломляют. Вклад З. Фрейда в науку состоит в том, что он вернул душу как объект изучения в психологические исследования, привлек внимание всех мыслящих людей к тому, что мы не знаем самих себя, что мы не хозяева собственных душ. Не меньшее значение имеет и то, что в отличие от других корифеев психологии, мало известных за ее пределами, ему удалось снискать популярность среди широких слоев читающей публики. Вместе с тем, достижения психоанализа противопоставили психологию, как науку о внутреннем мире человека, всем остальным наукам и, прежде всего, физике, как главной науке о внешнем мире. З. Фрейд допускал отклонения от общепринятых научных процедур: искал данные, которые подтверждали бы его теорию, и отбрасывал все, что шло с ней вразрез, демонстративно избегал статистической проверки гипотез, черпал уверенность в своей интуиции и апеллировал в конфликтных ситуациях к своему старшинству по возрасту. Сегодня многие конкретные положения теории психоанализа опровергнуты, некоторые подвергаются сомнению, вместе с тем, альтернатива машинно-приборному подходу остается привлекательной и плодотворной до 399

Секция 4 сих пор. В этом контексте принципиальные возражения против общепринятых экспериментальных процедур высказал А. Маслоу с позиций изучения высших потребностей живых существ. Оценивание, измерение и сбор экспериментальных данных, количественная обработка эмпирического материала (факто-фиксирующих суждений в контексте сложившихся концептуальных ядер) сыграли в психологии меньшую роль, чем в естественных науках, где они позволили «сжать» информацию, составить эмпирические классификации, описать статистические корреляции и закономерности [3]. Безусловным лидером разработок многих современных психологических концепций – гипотетических конструкций, специально создаваемых для данного конкретного случая, является психоанализ. Почему гость оставил свои вещи? Потому, что хочет вернуться снова. Почему часто опаздывают на работу? Потому, что подсознательно не хотят туда идти. Психоанализ представляет релевантные психические механизмы, но затрудняется предсказать, во что выльются мучительные переживания и страдания в раннем детстве – в сублимацию таланта или в становление серийного насильника. Некоторые противники психологических теорий говорят о том, что они описывают не психику человека, а корреляции, причем делают это некорректно. Так, И. Лакатос утверждал, что роль статистики в психологии определяется тем, что она дает аппарат для фальшивых подкреплений и видимость «научного прогресса», тогда как за этим не стоит ничего, кроме псевдо-интеллектуального мусора [4]. До сих пор идеалом теоретиков является формулировка инвариантных законов – законов, которые были бы равносильны для всех людей подобно тому, как процедуры абстрагирования позволили физикам сформулировать законы, отсекающие многие обстоятельства, которые могли бы играть роль в наблюдаемых ими явлениях. Однако до сих пор ни одному психологу не удалось установить какой-либо закон, который был бы вневременным, действия которого можно было бы распространить за пределы конкретной структуры в конкретно-исторический период. Нельзя сказать, чтобы на сегодняшний день информационнокоммуникативные технологии привели к каким-либо сногсшибательным и фантастическим открытиям ранее никем не подмеченных и не описанных эмпирических законов человеческого поведения (на самом деле вряд ли число таких «скрытых» закономерностей житейского уровня все еще достаточно велико). Но вместе с тем, очень многие из разрозненных психологических фактов, которые, казалось бы, уже давно известны и изучены, в контексте информационной модели не только получили свое определенное место в единой системе взаимосвязанных понятий, но и приобрели новое, более четкое и ясное звучание, представ не просто малопонятными феноменами пестрого лоскутного одеяла обобществленного субъективного мира, но и вполне закономерными следствиями (или частными проявлениями) более универсальных информационных принципов. К числу последних можно отнести не только глобальные психические явления (например, феномен динамического баланса между двумя противоположно-направленными тенденциями человеческого оценивания – стремлением к абстрагированию и конкретизации), но 400

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 и частные аспекты (например, исторические трансформации параметров восприятия субъектом объекта сексуального влечения). Таким образом, информатика вновь претендует на роль теоретического фундамента всех общепсихологических концепций, и на этот раз ее претензии выглядят значительно более обоснованными. Знание психических законов позволит адекватно оценивать информацию, так как информация неотделима от еѐ создателя и еѐ пользователя. Основная ошибка разработчиков информационно-коммуникативных технологий – элиминация того, что информация существует для человека, но не наоборот. Хотя и человек – это своеобразное хранилище информации. Однако главная психологическая истина – информация создается людьми и для людей. Размышление о взаимном влиянии информатики и психологии выводит нас и на решение многих проблем обучения психологии и исследования психических феноменов. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Выготский Л. С. Психология. СПб., 2000. С. 123 2. Вундт В. Введение в философию. М., 1998. С. 78. 3. Сутужко В.В. Оценочно-ценностная проблематика в социальногуманитарном познании// Социально-гуманитарные знания. 2008, № 5. 4. Лакатос И. Фальсификация и методология научно-исследовательских программ. М., 1995. С. 90. Ташлыков О.Л., Щеклеин С.Е. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ДЛЯ ИННОВАЦИОННОГО ЭНЕРГОБЛОКА АЭС С РЕАКТОРОМ БН-800 THE NEW TECHNOLOGIES OF SPECIALISTS TRAINING FOR THE INNOVATIVE BN-800 NPP UNIT [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Показана значимость сооружения инновационного энергоблока АЭС с реактором на быстрых нейтронах БН-800 и необходимость внедрения новых технологий подготовки для него специалистов. На примере организации учебного процесса на кафедре «Атомная энергетика» УГТУ-УПИ описаны используемые приемы подготовки квалифицированных специалистов. The innovative NPP unit with the fast-breeding reactor BN-800 constructing significance and the necessity to introduce the new training technology for its specialists is shown. The qualified specialists training methods are described. The example of educational process of the “Nuclear Energy” Department of USTU is given. Перспективность технологии реакторов с натриевым теплоносителем и замкнутым топливным циклом определяется увеличением ресурсной базы атомной энергетики примерно в 100 раз за счет использования в топливном цикле всего природного урана при расширенном воспроизводстве плутония, 401

Секция 4 решением проблемы отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) при внедрении замкнутого топливного цикла (сокращение объемов ОЯТ, снижение радиологической опасности радиоактивных отходов за счет выжигания плутония и младших актинидов), возможностью достижения сопоставимой с тепловыми реакторами величины удельных капитальных затрат в перспективных проектах реакторов на быстрых нейтронах (РБН), меньшей топливной составляющей по сравнению с тепловыми реакторами с учетом затрат на обращение с РАО, наработки плутония и роста цен на уран, достижением уровня безопасности, соответствующего требованиям к реакторным концепциям новых поколений. [Петрунин]. БН-600 – единственный в мире действующий энергетический быстрый реактор, успешно эксплуатирующийся с 1980 г. на Белоярской АЭС. На его основе разработан и реализуется проект энергоблока с реактором БН-800, электрической мощностью 880 МВт. Технико-экономические показатели энергоблока с реактором БН-800 существенно улучшены в результате значительного увеличения тепловой мощности реактора и использования одного турбогенератора вместо трех в БН-600, а также – совершенствования ряда систем и строительных конструкций энергоблока. В итоге удельные капиталовложения в энергоблок значительно снижены по сравнению с БН-600. Реактор БН-800 должен продемонстрировать возможность удовлетворения основных требований к перспективной ядерной энерготехнологии, сформулированных в Инициативе Президента РФ на Саммите Тысячелетия в ООН в сентябре 2000 г. Его создание закрепит лидерство России в этом важном направлении развития атомной энергетики. Одним из основных условий успешной реализации данного инновационного направления развития атомной энергетики является опережающая подготовка квалифицированных специалистов по эксплуатации и обслуживанию систем и оборудования энергоблоков АЭС с реактором на быстрых нейтронах. Основным источником квалифицированных кадров являются образовательные учреждения. Чтобы обеспечить подготовку необходимого количества высококлассных специалистов, способных приступить к работе сразу после окончания учебного заведения без их «подгонки» к требованиям конкретного предприятия, необходима тесная интеграция образовательных учреждений и предприятий. Инновационным направлением подготовки специалистов на кафедре «Атомная энергетика» УГТУ-УПИ является организация образовательного процесса на базе решения реальных проблем атомной энергетики. Этот процесс состоит из ряда этапов, включающих в себя изучение проблем поставленной задачи, разработку путей их решения, комплекс необходимых научно-исследовательских работ, создание опытного образца, внедрение в производство. Важным условием успешной реализации этого направления является сотрудничество кафедры с ОАО «Концерн Росэнергоатом», ОАО «Атом-

402

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 энергоремонт», ЗАО «Уралэнергомонтаж» и другими предприятиями и организациями Росатома (см. рисунок). Кафедра "Атомная энергетика" УГТУ-УПИ была организована в 1961 г. в числе первых кафедр этого профиля в России. После пуска в 1980 году блока №3 с реактором на быстрых нейтронах БН-600 на Белоярской АЭС был открыт филиал кафедры. Уникальность технологии реакторов на быстрых нейтронах требует специфической подготовки специалистов для работы на АЭС. В связи с этим, определенный упор при развитии материальнотехнической базы кафедры сделан на подготовку специалистов для АЭС с реакторами на быстрых нейтронах. Работы, связанные с решением проблем реакторов на быстрых нейтронах, занимают важное место среди направлений научной работы сотрудников и студентов кафедры. Это определяется не только географической близостью кафедры к Белоярской АЭС, но и тесным сотрудничеством сотрудников кафедры со специалистами основных цехов, научных отделов и лабораторий атомной станции. Важную роль играет интеграция ведущих специалистов БАЭС, организаций и предприятий, обеспечивающих создание и обслуживание оборудования РБН, в научно-педагогическую деятельность кафедры. Ряд работников БАЭС по совместительству являются сотрудниками кафедры: профессоры – директор Н.Н.Ошканов, начальник научно-исследовательского отдела А.И.Карпенко, доцент А.И.Бельтюков. Курс «Монтаж оборудования АЭС» ведет главный инженер ЗАО «Уралэнергомонтаж» В.В.Митин и часть выездных практических занятий проводится на монтажной площадке энергоблока №4, в корпусе сборки реактора БН-800. Советник главного инженера ОАО «Атомэнергоремонт» профессор А.Г.Шастин, имеющий огромный опыт проектирования и создания дистанционно-управляемых, автоматизированных и роботизированных комплексов для контроля металла и ремонта оборудования АЭС, передает свои знания студентам старших курсов кафедры.

403

Секция 4 Кафедра «Атомная энергетика» Направления подготовки Монтаж, наладка Проектирование перспективных РБН

Эксплуатация

ТОиР

Производственная практика на будущем месте работы, НИРС по теме специализации, реальная тема ДП, стажировка МОЛОДЫЕ СПЕЦИАЛИСТЫ Монтаж БН-800

БН-600

ОАО «АЭР» (РБН)

Переподготовка Руководители, специалисты, имеющие непрофильное образование

СТАЖИРОВКА, ПРИОБРЕТЕНИЕ ОПЫТА БН-1200

Энергоблок с реактором БН-800

Рисунок. Структурная схема подготовки специалистов для энергоблока с БН-800

Результаты научно-исследовательской работы отражаются в публикациях в научных журналах, докладах на конференциях, участии в научнотехнических выставках и конкурсах. На кафедре ведется подготовка диссертационных работ не только сотрудников кафедры, но и соискателей, работающих на предприятиях отрасли. Студенты под научным руководством ведущих специалистов кафедры регулярно участвуют в ежегодном конкурсе «Знания молодых ядерщиков – атомным станциям», проводимом ОАО «Концерн Энергоатом». При этом значимая часть работ посвящена тематике реакторов на быстрых нейтронах. Так, среди призовых работ в 2008 году (студенты кафедры заняли два вторых и одно третье место) второй премией отмечена работа студента группы Т-625 Д.Максимова «Разработка базы данных управления работами ЗАО «Атомэнергомонтаж» по сооружению энергоблока №4 Белоярской АЭС» (научный руководитель – к.т.н. О.Л.Ташлыков). Эту работу можно привести в качестве примера реализации инновационной формы обучения. Начав работать в ЗАО «Атомэнергомонтаж» с пятого курса, и выполняя производственные задания, Максимов Д. смог определить перспективные направления усовершенствования производственного процесса, что вылилось в реальную тему дипломного проекта и последующее внедрение работы в производственный процесс предприятия. Работа, выполненная в рамках дипломного проекта, была вне404

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 дрена в производственный процесс ЗАО «АЭМ», корректировалась в течение нескольких месяцев, и позволила значительно сократить трудозатраты и повысить эффективность документооборота. Работа была представлена на итоговой конференции «Знания молодых ядерщиков атомным станциям» в ОИАТЭ. Распределение выпускников кафедры происходит по всем АЭС России, но основная часть приходит на работу на Белоярскую АЭС, в Уралэнергомонтаж. Оба предприятия непосредственно связаны с реализацией программы развития ядерной энергетики на быстрых нейтронах, а конкретно с созданием основного звена замкнутого ядерного топливного цикла. Белоярская АЭС занимается эксплуатацией энергоблока с реактором БН-600, не имеющего аналогов в мире не по мощности, не по срокам успешной эксплуатации. ЗАО «Уралэнергомонтаж» занимается сборкой реактора БН-800 и монтажом тепломеханического оборудования энергоблока №4 Белоярской АЭС. Положительным примеров решения проблемы формирования необходимых компетенций у выпускников является сотрудничество кафедры с ЗАО «Уралэнергомонтаж», которое на протяжении многих лет осуществляет целевую подготовку специалистов для себя. В настоящий момент Белоярский монтажный участок «Уралэнергомонтажа» является ведущей организацией в производстве наиболее ответственных сборочных и монтажных работ тепломеханического оборудования энергоблока Белоярской АЭС с реактором БН800. Студенты, обучающиеся по целевому приему от УЭМа, начиная с третьего курса, проходят производственную практику на монтажных участках организации и, в частности, на сооружении энергоблока с БН-800. Участие в реальных делах, имеющих государственную важность, способствует активному формированию у молодых специалистов культуры безопасности, являющейся определяющим моментом в обеспечении безопасности атомной энергетики. Молодые специалисты быстро приобретают производственный опыт, опыт руководителей производства и как следствие, наблюдается достаточно быстрый карьерный рост. Черников А.А. (зам.главного инженера), Лушников Ю.С. (прораб), Бардуков И.М. (мастер) Наряду с комплектованием энергоблока №4 Белоярской АЭС молодыми специалистами возникла потребность переподготовки руководителей и ИТР по специальности «Атомные электростанции и установки». Значительным вкладом в модернизацию материальной базы кафедры в свете развития направления реакторов на быстрых нейтронах и в частности, строительства энергоблока БН-800, стало участие кафедры в реализации Федеральной инновационной образовательной программы «Формирование профессиональных компетенций выпускников на основе научнообразовательных центров для предприятий атомно-энергетического комплекса Уральского региона». В 2008 г. кафедрой были приобретены три аналитических тренажера, позволяющих моделировать переходные и аварийные режимы работы АЭС с реакторами различных типов, в том числе с БН-800.

405

Секция 4 В последние годы кафедрой подготовлены более 30 компьютерных учебных курсов. Ведущими специалистами кафедры написан ряд учебных пособий для студентов высших учебных заведений, в том числе серия изданий по ремонтному обслуживанию оборудования АЭС с реакторами на быстрых нейтронах. Тютюков С.А., Гольдштейн С.Л. Tyutyukov S.A., Goldshtein S.L. О МЕТОДОЛОГИИ СИСТЕМНОЙ ИНТЕГРАЦИИ В ПЕДАГОГИКЕ THE METHODOLOGY OF THE SYSTEM‟S INTEGRATION IN THE PEDAGOGICS [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Работа посвящена аспектам адаптации методологии системной интеграции (СиИн) применительно к решению проблем педагогической науки, возникающих при подготовке будущих специалистов в области нано-биоинфо-когни конвергентных технологий. The purpose of the present paper is to provide the adaptation of the systematic integration methodology’s for the teaching in the sphere nano-bio-cogniinfo-convergent technologies of the high technical education. В настоящее время требуется повысить роль фундаментальной составляющей в профессиональной подготовке будущих специалистов (А. В. Коржуев и В. А. Попков, 2006; В. М. Жураковский, 2008 и др.). Это становится особенно актуальным в свете появившихся потребностей мирового сообщества в разработке интегративных нано-био-инфо-когни-конвергентных (НБИКК) – технологий. На наш взгляд, необходимо активнее привлекать методологию системной интеграции (СиИн). Следует отметить, что потребуется еѐ более глубокая адаптация применительно к решению проблем педагогической науки, возникающих при подготовке будущих специалистов (бакалавров, инженеров, магистров) в области НБИКК-технологий. В частности, необходимо внести уточнения в процесс постановки задачи на адаптацию методологии и инструментария СиИн. Так, известны кортежные модели методологии СиИн и еѐ инструментария (С.С. Печѐркин, С.Л. Гольдштейн) [1]. Но они нуждаются в доработке с целью учѐта специфики педагогических проблем, в том числе возникающих в сфере НБИКК-технологического образования. В настоящем сообщении рассматриваются составляющие этих кортежных моделей с позиций адаптации под указанные проблемы. Методология СиИн в педагогике (МСиИнПед) может быть представлена: МСиИнПед=, (1) где {СВД} – совокупность типов и видов педагогической деятельности, 406

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 {ДСИ} – совокупность типов и видов диалогов по разрешению ситуации на педагогическом объекте, {ПСИ} – совокупность подсказок от системно-информациологического подхода, {СИМ} – совокупность совокупность системно-информационных методологий, {МСИ} – совокупность методов системной интеграции, {АД} – адаптатор; R- учение об этих совокупностях как матрица связи. Под инструментарием СиИн для поддержки педагогической деятельности по разрешению проблемных ситуаций (ИсиИнПед) будем понимать: ИСиИнПед=,

(2)

где {СРМ} – совокупность средств педагогического моделирования, {СРП} – совокупность средств педагогического проектирования, {СРВ} – совокупность средств внедрения педагогических решений, {СДПр} – совокупность средств педагогического диагностирования и прогнозирования, {СУ} – совокупность средств педагогического управления, {ССП} – совокупность средств ситуационной педагогической поддержки, {СПП} – совокупность средств программных педагогических продуктов, {САД} – совокупность средств педагогической настройки с целью адаптации; R2 – матрица связи. Размерность задач как по МСиИнПед, так и по ИСиИнПед составляет порядка 10 в десятой степени. Следовательно, необходимо осуществить редукцию указанных задач применительно к педагогике (и это тоже является элементом адаптации методологии СиИн). При разработке проблем адаптивных педагогических систем обычно опираются на следующие методологические подходы: антропологический, синергетический, рефлексивный [2]. С целью повышения степени адаптации (в том числе за счѐт улучшения качества настройки параметров отечественных педагогических систем) нами предложено учитывать и экологомикроцивилизационный подход [3], который заключается в выявлении и исследовании разноуровневых связей, существующих между изучаемым объектом, например, какой-либо технико-педагогико-экономической системой, и миром природы; осуществим подход при системном применении теорий творческой деятельности, в частности, экологизированных средств педагогической изобретологии для инженерно-педагогического проектирования, для развития экологической культуры. Отметим, что в регулирующий блок экологической культуры [3] должен быть включѐн подблок элементов наносферного сознания). Кроме того, эколого-микроцивилизационный подход предполагает использование таких инструментов, как ресурсы наносферы, критерии регулирования инновационной эвристической деятельности, координация субъект-субъектных взаимоотношений (в том числе включая этнические, ментальные и гендерные различия), системы модельных показателей 407

Секция 4 в части деятельности в сфере НБИКК-технологий, динамизации функционирования (в том числе виртуального) микроцивилизаций и др. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Гольдштейн С. Л. Системная интеграция бизнеса, интеллекта, компьютера. Книга 1: Учеб. пособие. – Екатеринбург: ИД «ПироговЪ», 2006. 392 с. 2. Третьяков П. И., Митин С. Н., Бояринцев Н. Н. Адаптивное управление педагогическими системами. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. 368 с. 3. Тютюков С.А., Тютюков В.С. Экологический подход в подготовке студентов профессионально-педагогического вуза.– Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2005. 167 с. Тютюков С.А., Гольдштейн С.Л., Тютюков В.С. Tyutyukov S.A., Goldshtein S.L., Tyutyukov V.S. ПАКЕТ НАУЧНЫХ ПРОТОТИПОВ СИСТЕМЫ ИНТЕГРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ В ПЕДАГОГИКЕ THE MODELS OF SCIENTIFIC PROTOTYPES OF THE SYSTEM‟S INTEGRATION TECHNOLOGIES IN THE PEDAGOGICS [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Разработан пакет моделей научных прототипов системы интеграции технологий в педагогике применительно к подготовке будущих специалистов в техническом вузе, в том числе в области нано- био- инфо- когниконвергентных технологий. The questions of the design of the models scientific prototypes of the system’s integration technologies in the pedagogics for the teaching future specialists in the sphere nano-bio-cogni-info-convergent technology are discussed in this article В современных условиях имеется потребность в совершенствовании систем подготовки будущих специалистов (бакалавров, инженеров, магистров) в вузах. В частности, это относится к вопросам разработки интегративных нано-био-инфо-когни-конвергентных (НБИКК)-технологий (В.Г. Горохов, М. Ковальчук). Система интеграции технологий в педагогике (СИТ-П) – сложный, многосвязный объект, для адаптации которого к проблемам НБИККтехнологического образования нужно иметь представление о лучших мировых достижениях и о конкретных корпоративных разработках. Иными словами, необходим пакет научных прототипов и пакет корпоративных прототипов. Подобная методология известна [1], но настройка этого системного метода требует учѐта специфических предметных, в частности, педагогических задач. 408

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Целью данной работы являлась разработка пакета моделей научных прототипов СИТ-П, в том числе применительно к решению вопросов подготовки в вузе будущих специалистов в области НБИКК-технологий. Выполнен литературно-аналитический обзор с выявлением аналогов и прототипов и их домоделированием в рамках концептуального и структурного формализмов. Литературно-аналитический обзор проблематики СИТ-П проведѐн по следующим направлениям: педагогические технологии, в том числе в сфере НБИКК-технологий; интеграция технологий в педагогике; система интеграции технологий в педагогике; развитие системы интеграции технологий в педагогике. Изучены все доступные авторитетные источники информации, в результате анализа оценены полнота, достоверность, релевантность и пертинентность этой информации, выявлены аналоги, из которых экспертно по системе критериев проведѐн отбор прототипов. Составляющие пакета прототипов, ранжированные по структурному принципу, приведены в таблице. Также выявлены и прототипы по алгоритмам функционирования (в таблице не представлены). Приведены только два ранга прототипной модели СИТ-П (нулевой ранг – система, первый – подсистемы). В целом сформирован пакет прототипов, отличающийся пятиранговой структурой (второй ранг – блоки, полученные после декомпозиции подсистем, третий ранг – узлы, полученные после декомпозиции блоков; четвѐртый – методики, полученные после декомпозиции узлов). Так, блок 1.4 ДКОТ профильной педагогической интеграции включает в себя узлы: 1.4.1 – средств интеграции, 1.4.2 – способов интеграции, 1.4.3 – компонентов интеграции, 1.4.4 – цели, направленности, состава и структуры интеграционного процесса, а также и предложенный нами узел коррекции запроса на развитие интеграции. Так же декомпозированы другие блоки, узлы. Кроме того, в таблице представлены результаты анализа содержания прототипов на предмет выявления их недостатков Общим недостатком всех прототипов является их функционально-структурная неполнота.

409

Секция 4 Таблица. Состав базового пакета научных прототипов (фрагмент) Наименование прототипа и источник Частные недостатки прототипа информации Прототип нулевого ранга Система интеграции технологий в пе- Существующая СИТ-П не адаптировадагогике (СИТ-П) [Гольдштейн С.Л. с на к потребностям инженерной педасоавт.] гогики, в т. ч. в области НБИККтехнологий Прототипы первого ранга Подсистема 1 дисциплинарноОтсутствует ориентация на функциокорпора-тивной организации техноло- нирование в условиях постиндустригий в педагогике (ДКОТ-П) [Селевко ального общества знаний Г.К.] Подсистема 2 междисциплинарной Требуется развитие концепции интеподдержки технологий в педагогике грации гуманитарных, естественнона(МПТ-П) [Девисилов В.А.; Носков учных, технических знаний М.В.] Подсистема 3 трансдисциплинар-ной Недостаточно обоснована стратегия (конвергентной) организации техноло- развития подсистемы гий в педагогике (ТКОТ-П) [Горохов В.Г.; Роко М.К. с соавт.] Подсистема 4 адаптивного управления Недостаточна динамичность системы технологиями в педагогике (АдУТ-П) образования, т.к. слабо сформированы [Третьяков П.И. с соавт.] условия для реализации непрерывного образования Подсистема 5 системной интеграции в Слабо разработаны средства системпедагогике (СиИнПед) [Шмарион ной интеграции в педагогике Ю.В. с соавт.] Анализ выявленных и приведѐнных в таблице недостатков элементов структуры СИТ-П является основанием для формулирования гипотез о предполагаемых решениях, которые отражают особенности развития методологии, педагогических инструментария и технологий, а также уровня результатов образования. Сформулированы следующие гипотезы. Во-первых, построение СИТ-П позволит расширить и уточнить представления о современном образовании, поскольку в процессе формализации образовательного материала, его упорядочения и формирования этой локализованной версии системной интеграции – СИТ-П – будет затронуто не какоенибудь одно звено педагогической системы высшего профессионального образования, а вся совокупность еѐ элементов и связей между ними (цели, задачи, принципы, педагогические условия, методы и средства обучения и воспитания, деятельность преподавателей и студентов). Функциональноструктурные аспекты совершенствования СИТ-П включают разработку новых подсистем, в частности метапедагогической настройки параметров технологий в педагогике (МеНаПТ-П), и вводом блоков междисциплинарной

410

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 поддерживающей интеграции (в подсистему 2 МПТ-П), педагогической футурологии (в подсистему 3 ТКОТ-П), интегративного парирования помех (в подсистему 4 АдУТ-П) и средств системной интеграции (в подсистему 5 СиИнПед). Во-вторых, разработка СИТ-П позволит усовершенствовать инструмент построения специальных технико-технологических знаний (в т.ч. в сфере НБИКК-технологий) будущих и состоявшихся инженеров и инженеровпедагогов в соответствии с концепцией устойчивого социоприродного развития общества. Этому, в частности, будут способствовать: развитие экологомикроцивилизационного интегративно-поддерживающего подхода в профессиональной подготовке студентов вуза, учѐт закономерности неизбежного использования достижений экологизированной педагогической изобретологии в профессиональном образовании, развитие критериев социотермодинамики для обоснования целеполагания, целесообразности и уточнения стратегии позитивного движения системы высшего профессионального образования. В третьих, разработка СИТ-П, вероятно, обеспечит выполнение задачи поиска адаптационных педагогических технологий, способствующих формированию у студентов критического стиля мышления. В частности, необходимо осуществить позиционирование бионико-генетического метода в качестве дидактического и использовать его при проектировании содержания образования по дисциплинам технического профиля. В четвертых, применение СИТ-П должно обеспечить повышение уровня интеграции подготовки будущих специалистов в техническом вузе. С учѐтом сказанного выше и на основе базово-уровневого определения системной интеграции (С.Л. Гольдштейн) нами предложена модификационная концептуальная модель системной интеграции в педагогике. СиИнПед – это современный интеллектуально-информационный и коммуникационнотехнологический процесс с функциями: а) систематизации понятий, знаний и действий по объектам-источникам проблемных ситуаций в педагогическом проектировании, ресурсам для разрешения проблемных ситуаций, модели деятельности по разрешению проблемных ситуаций, системноинтеллектуальной поддержке деятельности, эффективности деятельности, б) объединения понятий, знаний и действий с учѐтом сложности ситуаций, в) использования понятий, знаний и действий для фиксации реального и желаемого состояний ситуации и реализации управления, при разрешении сложных проблемных ситуаций в современном педагогическом проектировании путѐм эколого-микроцивилизационного описания педагогических объектов и организации диалогов лиц, принимающих решения, с объектами и подсказчиками (естественного или искусственного интеллекта) на основе структуры субъектов деятельности (в широком смысле - власти, инвесторов, потребителей технологий, в том числе нано-информационных, и систем, их производителей, посредников, конкурентов; в узком смысле – методистов, администраторов, преподавателей, студентов) и специальной инструментальнотехнологической среды в составе корпоративной, междисциплинарной, кон411

Секция 4 вергентной, управленческой, метапедагогически-настроечной подсистем (с соответствующими блоками,узлами и методиками), сложившихся связей и интерфейсов, новых связей и системно-интеграционного интерфейса, направленных на уточнение задач за счѐт снижения неопределѐнностей и нечѐткостей, их позиционирование в сознании лица, принимающего решения, и указание направления решения в связи с непрерывным переводом педагогических технологий в статус субъекта электронного- и нано-бизнеса с целью еѐ устойчивого развития в триаде «природа – общество – человек». 1. Гольдштейн С.Л., Печѐркин С.Л. Системный метод прототипирования //Вестник РАЕН. 2009. №4. С. 57-60 Усманова Г.Р. Usmanova G.R. ПРИМЕНЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ СВОБОДНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ВУЗА APPLICATION OF GRAPHIC PACKAGES OF THE FREE SOFTWARE IN EDUCATIONAL SPACE OF HIGH SCHOOL [email protected] Сургутский государственный педагогический университет г. Сургут В статье рассматриваются основные характеристики графических пакетов свободного программного обеспечения. Приведен сравнительный анализ с коммерческими программными продуктами. Проанализированы особенности методики использования графических пакетов в процессе обучения студентов и взрослых. The basic characteristics of graphics packages of the free software and is under consideration in this article. The comparative analysis with commercial software products is resulted. The techniques features of graphics packages using in the course of training of students are analyzed. Одним из самых популярных направлений использования компьютерных систем является работа с компьютерной графикой. В настоящее время компьютерная графика широко используется в различных областях, в частности: в компьютерном моделировании, автоматизированного проектирования, компьютерных играх, обучающих программах, рекламе и дизайне, мультимедийных презентациях и web-страницах. По назначению компьютерную графику можно подразделить на иллюстративную, деловую, инженерную и научную. Специалист любого профиля сталкивается в своей работе с элементами каждого из этих видов графики. Не исключение и педагог. Курс «Компьютерная графика» является одним из ведущих в системе художественно-педагогической подготовки студентов. Основная задача данного курса является приобщение студентов к работе с персональным компьютером и овладение основными навыками пользователя современных про412

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 граммных продуктов обработки графики. Когда говорят о работе с графикой, обычно имеют в виду определенный круг задач, решаемых в процессе создания и редактирования изображения. Цель обучения в данном случае – овладение совокупностью основных стандартных приемов работы с изображениями. Несмотря на огромное многообразие графических редакторов, основные приемы работы с изображениями остаются неизменными. Альтернативой известных коммерческих программных продуктов по работе с графикой становятся пакеты свободного программного обеспечения (ПСПО), дистрибутивы которых размещены в Интернете для широкого круга пользователей. Разработчики такого программного обеспечения позиционирует свои продукты как - свободные для некоммерческого использования частными лицами и образовательными учреждениями, но не может использоваться кем-либо для изготовления коммерческих продуктов. OpenOffice.org Draw- это достаточно простой и в то же время функциональный векторный графический редактор, являющийся частью пакета OpenOffice.org [4]. К несомненным достоинствам этого редактора следует отнести удобный интерфейс, единый для всех офисных приложений и знакомый пользователю. Модуль Draw идеально интегрирован в систему OpenOffice.org, что позволяет осуществлять обмен рисунками между любыми модулями системы очень просто. Редактор может использоваться для построения блок-схем, диаграмм, создания иллюстраций. OpenOffice.org Draw может использоваться как база для изучения векторной графики. Стоит отметить тот факт, что пакет MS Office не содержит подобную программу для работы с изображениями. Интерфейс программы схож с программой Corel Draw. К недостаткам программы можно отнести небольшой набор стандартных объектов и ограниченность их параметров. Оригинальным является возможность создания объектов 3D графики, параметры которых можно варьировать. Векторный редактор Inkscape является отличным инструментом как для опытного дизайнера, так и для начинающего пользователя, и может использоваться для обучения школьников. Кроме этого, редактор может использоваться для разработки макетов школьных газет, создания объявлений, визиток, листовок и грамот. Исходя из этого, целесообразно его изучение педагогами-предметниками, секретарями, педагогами дополнительного образования. Редактор имеет удобный интерфейс, позволяющий легко и быстро освоить основные приемы работы с векторной графикой. Имеется великолепный встроенный учебник на русском языке, особенностью которого является возможность редактировать примеры прямо в тексте учебника, который является документом Inkscape. Inkscape это открытый редактор векторной графики, функционально схожий с Illustrator, Freehand, CorelDraw и использующий стандарт под названием Scalable Vector Graphics (SVG). В графическом редакторе Inkscape поддерживаются такие возможности SVG, как фигуры, контуры, текст, маркеры, клоны, альфа-канал, трансформации, градиенты, текстуры и группи413

Секция 4 ровка. Inkscape также поддерживает метаданные Creative Commons, правку узлов, слои, сложные операции с контурами, векторизацию растровой графики, текст по контуру, завѐрстанный в фигуру текст, редактирование XMLданных напрямую и многое другое [3]. Графический редактор GIMP входит в ПСПО, разработанный для средних общеобразовательных школ. Этот графический редактор по своим возможностям успешно конкурирует с известными коммерческими программами того же направления. GIMP – многоплатформенное программное обеспечение для редактирования изображений (GIMP – GNU Image Manipulation Program) [2]. Программа GIMP многофункциональна. Ее можно использовать как простой графический редактор, как профессиональное приложение по ретуши фотографий, как сетевую систему пакетной обработки изображений, как программу для рендеринга изображений, как преобразователь форматов изображения. Будучи весьма мощным продуктом, GIMP способен стать незаменимым помощником в таких областях, как подготовка графики для Webстраниц и полиграфической продукции, оформление программ (рисование пиктограмм, заставок и т.п.), создание анимационных роликов, обработка кадров для видеофрагментов и построение текстур для трехмерной анимации. Очень полезна функция создания и обработки анимационных роликов, позволяющая накладывать анимацию на объект как текстуру и выполнять определенные финишные операции после рендеринга. Одни характеризуют GIMP как доступный в Linux аналог Photoshop, другие настаивают на том, что принципиально невозможно сравнивать эти две программы, и отмечают, что их интерфейс и основная концепция значительно различаются, а совпадает, строго говоря, только тип обрабатываемых данных – растровые изображения. Наборы встроенных инструментов в них тоже достаточно похожи, и тому, кто знает Photoshop, будет несложно начать работу в GIMP. Но в освоении более сложных средств опыт использования Photoshop не поможет: гибкие и предоставляющие массу возможностей подключаемые модули GIMP организованы совершенно по-другому. В издательском деле мощным программным комплексом для изготовления полиграфической продукции является Scribus [1]. Scribus является свободно распространяемым кроссплатформенным программным продуктом, работающим как под операционной системой Windows, так и под управлением ОС Linux и позволяет решать широчайший спектр задач по вѐрстке документов на профессиональном уровне. Сфера применения программного продукта Scribus весьма широка. Его можно использовать для создания любого вида полиграфической продукции, такой, например, как учебные материалы, техническая документация, визитки и многое другое, где требуются серьѐзные возможности по обработке изображений, а также точное управление типографикой и размерами изображений.

414

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Scribus также применяется для создания высококачественной тиражируемой печати документов, распространяемых через Интернет в формате PDF и презентаций. Определенный интерес представляет использование в Scribus интерактивных PDF-формуляров, в которых можно построить любую форму ввода информации с помощью таких элементов, как заполняемые поля, кнопки, элементы вывода и т.п. Пакет Scribus может быть рекомендован к изучению в старших классах на уроках информатики, а также может быть использован преподавателями и обучающимися для подготовки методических и дидактических материалов по любому предмету. В качестве дидактических материалов могут выступать школьные газеты, буклеты, плакаты и другие виды полиграфической продукции, используемые в обучении. По сравнению с коммерческими программами верстки, Scribus проигрывает. Его интерфейс менее интуитивен и сложнее в использовании, чем интерфейс программ PageMaker или InDesign. Более сложная организация при созданиии дизайна шаблонов страниц, стилей параграфов, и форматировании импортированного текста, чем в аналогичных программах. У подобных программ должна быть одна функция, которой нет в Scribus. Это утилита регистрации, для отслеживания множества файлов, составляющих публикацию. Утилита регистрации особенно полезна в ситуации, когда каждая глава документа представляет собой отдельный файл. Утилита отследит эти файлы и автоматически обеспечит применение одинаковых установок шаблонов страниц, стилей и разбиение текста на страницы для всех файлов этой книги. С другой стороны, Scribus является несравненной ценностью, если рассмотреть соотношение цены и качества -– особенно если учесть, что это лучшая программа верстки для пользователей Linux. Широкое внедрение ПСПО будет способствовать быстрому росту информационной и экономической независимости и, следовательно, безопасности России. Основные проблемы перехода на свободное ПО связаны с методическим аспектом. Недостаточно установить ПО и обеспечить его техническую поддержку, важно научить людей профессионально пользоваться новой системой. В данной ситуации приходится обращаться к термину ИКТкомпетентность [5]. При обучении работе в свободном ПО необходимо оперировать общими способами действия, опираясь на сравнительную характеристику с известной операционной системой Windows и коммерческими программными продуктами по графике. Также необходимо преодолеть психологические барьеры, которые возникают при работе с непривычным программным продуктом. Таким образом, возникает необходимость курсов повышения квалификации для педагогов, владеющих основами работы в операционной системе Windows и с коммерческими программными продуктами, а также корректировка с учетом особенностей СПО методики преподавания дисциплин, связанных с компьютерными технологиями. Использование графических пакетов свободного программного обеспечения создает альтернативу для выбора. Преимуществом является, его доступность. Основные функции и возможности графических пакетов свободно415

Секция 4 го ПО позволяют овладеть способами и приемами работы с растровой и векторной графикой. В частности, если говорить о преподавании компьютерной графики с использованием только СПО возникают определенные тонкости. Специфика обучения данной дисциплины заключается в выработке умений и навыков работы в программном продукте. В профессиональной деятельности специалисты, связанные с компьютерной графикой работают с известными коммерческими программными продуктами. Следовательно, учитывая требования общества и организаций-работодателей к специалисту, возникает необходимость использовать в обучении и коммерческие программные продукты. Переход к свободному программному продукту осуществляется с точки зрения изучения «новых» программ, но и не отказа от «старых». БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Горюнов В.А. Издательская система Scribus (ПО для вѐрстки и подготовки публикаций): Учебное пособие. – Москва: 2008. – 62 с. 2. Жексенаев А.Г. Основы работы в растровом редакторе GIMP (ПО для обработки и редактирования растровой графики): Учебное пособие. – Москва: 2008. – 80 с. 3. Немчанинова Ю.П. Обработка и редактирование векторной графики в Inkscape (ПО для обработки и редактирования векторной графики): Учебное пособие. – Москва: 2008. 52 с. 4. Немчанинова Ю.П. Создание и редактирование графических элементов и блок-схем в среде OpenOffice.org: Учебное пособие. – Москва: 2008. 46 с. 5. Соловьева Л.Ф. Компьютерные технологии для преподавателя. 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008. – 464 с. Ушаков М.В., Кокорин А.Ф. Ushакоv M.V., Kokorin A.F. ОБУЧЕНИЕ ОСНОВАМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ЦИФРОВЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ. TRAINING TO BASES OF PROGRAMMING OF MODERN DIGITAL INTERFACES [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург Рассматриваются вопросы обучения студентов основам программирования современных цифровых интерфейсов на примерах программ управления HID-устройствами. Используются программы с открытым исходным кодом (язык программирования C++) для управления HID-устройствам для ОС Windows. Обеспечивается повышение эффективности обучения студентов, благодаря использованию практических рабочих примеров программ. Questions of training of students to bases of programming of modern digital interfaces on examples of programs of management are considered by HID-

416

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 devices. Programs with an open initial code (programming language C ++) for management to HID-devices for OS Windows are used. Increase of a learning efficiency of students, thanks to practical working examples of programs is provided. В настоящее время для передачи информации отдается предпочтение интерфейсам с высокой степенью надежности, точности, скоростью обмена информацией, возможностью безопасного подключения/извлечение устройств без отключения питания (т.н. PnP-устройства). Такими интерфейсами являются USB и FireWire. В данной работе рассматривается USB 2.0интерфейс. Для обучения основам программирования: был выбран HID-класс устройств (т.к. HID-устройства являются встроенными в большинство ОС, т.е. ОС обладает драйвером для работы с устройствами такого класса). HID-устройства поддерживают два из четырех типа передач (контрольные и по прерываниям), максимальная скорость передачи 64 Кб/сек (FS-устройства) и 800 б/сек (LSустройства); было создано устройство HID-класса, принимающее информацию от вольтметра В7-40, обрабатывающее эту информацию и осуществляющее обмен данными с ПК, основа устройства – микроконтроллер PIC18F4550, поддерживающий интерфейс USB 2.0, для МК данного устройства написана программа (язык программирования – С); была написана программа с открытым исходным кодом (язык программирования C++) для управления HID-устройствам для ОС Windows (серии NT от 2000 до XP SP3). На созданном HID-устройстве студенты изучают: фундаментальные основы взаимодействия USB-устройства с USBхостом на системном (по отношению к USB-шине) и пользовательском уровнях; модульный принцип организации программы для МК PIC18F4550, что осуществляет грамотное разделение системных и пользовательских функций и повышает читаемость кода; основы обмена данными, используя программы, осуществляющие мониторинг USB-трафика (например, SimpleHidWriter); основы обмена данными со стороны ОС Windows на основе объектноориентированной программы (получение описателей устройства, и чтение/запись с использованием полученных описателей); навыки, способствующие изучению программирования USBинтерфейса (программирование для ОС Windows с использованием языка С++, Windows, HID и Setup API, программирование МК с использованием языка C).

417

Секция 4 Ушкова В.И., Герасименко Т.П. Gerasimenko T.P., Ushkova V.I. МУЛЬТИМЕДИА В ОРГАНИЗАЦИИ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ ПО ФИЗИКЕ В ВОЕННОМ ВУЗЕ MULTIMEDIA IN ORGANIZATIONS LECTURES ON PHYSICIS IN MILITARY HIGH SCHOOL ЕВАКУ г. Екатеринбург Проанализированы возможности использования мультимедийных технологий при обучении физике в военном вузе. Рассмотрена технология создания и методика использования мультимедийного курса лекций по физике, проведен анализ его внедрения в учебный процесс. The possibilities of the use of the multimedia technology in learning physicis at military high school were analysed. The technology of the creation and methods of the use of the multimedia course of lectures on physicis was considered, the analysis of its introduction in studying was organized Физика является одной из основных дисциплин общетехнической подготовки специалистов в военных вузах, что обусловлено фундаментальным характером физической науки и еѐ огромным влиянием на развитие и совершенствование вооружения и военной техники. Поэтому роль физики в формировании профессиональных качеств курсантов военных вузов должна быть весьма существенной. С другой стороны, физика является также теоретической основой большинства общетехнических и инженерных дисциплин гражданской специализации наших курсантов, получающих квалификацию инженер-электромеханик. Вместе с тем количество аудиторных часов, отводимых на изучение физики в условиях двойного образования, существенно ниже, чем в гражданских технических вузах. Поэтому использование традиционных форм изложения лекционного материала весьма затруднительно, что диктует необходимость перехода к более интенсивному обучению курсантов, требующему внедрения современных информационных технологий. Среди информационных технологий, применяемых в обучении, особое место занимают мультимедийные технологии (ММТ), которые позволяют заменить почти все традиционные технические средства обучения и предполагают комплексную форму представления выдаваемой информации. В мультимедиа-продукте объединяются двухмерные и трехмерные изображения, звуковое сопровождение, музыка, анимация, видео-, текстовая и числовая информация т. п., причем все виды информации образуют единое целое [1, 2]. Достоинства мультимедийных технологий особенно актуальны при изучении такой дисциплины, как физика. В лекционном курсе физики, где имеется огромное разнообразие графического материала (рисунки, графики, таблицы, фотоснимки и т.п.), а также видеоматериалы (демонстрационные

418

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 опыты, моделирование изучаемых процессов и т.д.), использование мультимедиа наиболее обосновано и эффективно. Мультимедиа дает широкие перспективы для визуализации физических явлений, возможность продемонстрировать невидимые в обычных условиях процессы, позволяет курсанту глубже осмыслить изучаемые физические закономерности. Такая комплексная форма подачи информации создает психологические условия, способствующие ее лучшему восприятию и запоминанию с включением подсознательных реакций, что обусловливает большие педагогические возможности мультимедиа. К настоящему времени создано достаточно большое количество мультимедийных продуктов, распрострамяемых на СD – дисках или выставленных на сайтах различных вузов. Однако большая часть из них ориентирована на школьный курс физики или программу конкретного вуза. Во многих мультимедийных продуктах отсутствуют методические материалы по их использованию. Еще более сложной задачей является извлечение из целостного электронного курса необходимого фрагмента и подготовка его к применению на занятии. Использовать такие программы в качестве средств организации полноценного занятия в аудитории практически невозможно. Поэтому создание мультимедийного электронного курса, ориентированного на конкретную программу, является важной и необходимой задачей преподавателей соответствующего вуза. Что касается ЕВАКУ, то необходимость создания такого курса продиктована некоторой спецификой преподавания физики в училище, связанной с тем, что в большинстве лекционных занятий курса физики поставлены акценты на те физические эффекты, которые чаще всего используются в военной технике. Современное состояние компьютерных технологий, мультимедийных средств и существующая в настоящее время в ЕВАКУ техническая база позволяет строить лекционные курсы по общей физике на новой технологической и методической основе. Несколько лет назад на кафедре физики и механики ЕВАКУ была начата работа по созданию мультимедийного электронного курса общей физики [3]. К настоящему времени такой курс создан и внедрен в учебный процесс. В основу его положены Power Point-презентации, включающие как текстовую и графическую информацию, сопровождающую лекции базового курса, так и анимационные фрагменты. Разработанные презентации ориентированны на использование мультимедийного проектора, выводящего изображение на большой экран. Применение Power Point позволяет преподавателю самостоятельно подготовить мультимедийное пособие к занятию с минимальными временными затратами. При этом от преподавателя не требуется глубокой компьютерной подготовки, так как основные возможности приложения легко освоить всего за несколько часов самостоятельной работы за компьютером. При планировании нами компьютерного лекционного курса физики для каждого занятия были определены целевые установки, найдено оптимальное сочетание традиционных и электронных способов подачи информации и созданы сценарии занятий. Каждая лекция представляет собой презентацию из 419

Секция 4 20-25 слайдов, содержащих необходимые определения, формулы, иллюстрации (анимационные фрагменты), контрольные вопросы и задание на самоподготовку. Как правило, лекция организовывается как последовательный просмотр графической информации (слайдов) с комментариями лектора. Вместе с тем изложение лекционного материала по физике часто необходимо сопровождать достаточно сложными графическими построениями (схемы, рисунки, таблицы), требующими определенной последовательности операций. Компьютерные презентации позволяют просто решить эту задачу. При необходимости графические изображения формируются на экране дискретно по мере изложения материала лектором, представляя собой анимационный процесс. Материал слайда должен быть емким, наглядным и логически законченным. Один слайд может включать: рисунок с пояснениями или таблицу; краткий вывод формулы или интерактивную модель изучаемого процесса; видеофрагмент демонстрационного опыта. Как показывает наш опыт, имеет значение и размер шрифта, и общее оформление слайдов. Первое зависит от аудитории, где проводится лекция и общего технического оснащения ее. Оформление слайда должно быть выполнено в спокойных тонах, но контрастными цветами. Время показа слайда тоже должно быть оптимальным. Как показывает наш опыт, применение мультимедиа - технологий позволяет намного увеличить объем передаваемой информации, дает значительную экономию учебного времени по сравнению с чисто словесным изложением материала, делает лекционные занятия по физике более увлекательными и эффективными для усвоения и значительно увеличивает интерес курсантов к изучаемому предмету. В настоящее время ведутся работы по усовершенствованию мультимедийного курса за счет более широкого использования видеофрагментов и интерактивных моделей изучаемых процессов. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Фролова Н.Х., Поляков В.М. Мультимедийные технологии в организации учебного процесса. Изд-во ВГИПИ. 2004. 2. Апатова Н.В. Информационные технологии в образовании. - М., 1994. 3. Ушкова В.И., Герасименко Т.П. Роль информационных технологий в преподавании физики в военном вузе // Материалы международной научно-практической конференции «НИТО», Екатеринбург, 2008 г., ч.1, с.260.

420

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Филимонова О.В., Цапенко В.Н. Tsapenko V.N., Filimonova O.V. ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ ПРИ ВНЕДРЕНИИ ИНТЕРАКТИВНЫХ ЭВРИСТИЧЕСКИХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ INTERACTIVE HEURISTIC EDUCATIONAL TECHNOLOGIES AS AN EFFECTIVE METHOD OF ELECTROTECNICAL COMPETENCE FORMING IN SPECIALISTS? PROFESSIONAL TRAINING [email protected] Самарский государственный технический университет г. Самара Повышение качества подготовки студентов в вузах в настоящее время определяется использованием в образовательном процессе новых интерактивных технологий обучения, где учитываются особенности формирования профессиональной компетентности специалистов для работы в различных отраслях. The given article is devoted to creation of a new learning technology for the support of a professional competence and improving the educational process at university on the basis of telecommunication services and Internet resources. Such heuristic technologies give an opportunity to take into account individual features trained and improve professional training. Проблемы современного образования Российской Федерации поставили перед высшей школой задачу подготовки специалистов, обладающих не только высокими профессиональными качествами, но и способных быстро принимать решение и находить выход из любых проблемных ситуаций, опираясь на свои знания, интуицию, воображение и креативные качества. Эти новые требования нашли соответствующее отражение в новых стандартах высшего профессионального образования, где среди прочих квалификационных требований к подготовке специалистов подчеркивается необходимость обновления содержания, методов, средств, форм профессионального образования и воспитания, в частности, формирования у будущих специалистов интеллектуально-эвристических способностей и эвристических умений. Одним из перспективных путей активизации и развития интеллектуально-эвристических способностей студентов при обучении является использование учебной эвристической деятельности, имитирующей реальные ситуации его будущей профессии. Вместе с тем, результаты различных исследований свидетельствуют о том, что процесс подготовки в вузе будущих специалистов ориентирован сегодня, прежде всего, на вооружение студентов совокупностью предметных знаний, а не на формирование у последних профессионально значимых знаний, умений и навыков.

421

Секция 4 Анализ результатов педагогических исследований показывает, что ученые постоянно обращаются к исследованию условий повышения качества подготовки специалистов, называя приоритетным условием - компетентность. В данном случае, под профессиональной компетентностью студентов вуза рассматривается интегративное свойство личности, выражающееся в совокупности осознанных профессиональных знаний, умений и навыков, позволяющих специалисту, используя современные информационные средства, наиболее полно реализовать себя в конкретных видах трудовой деятельности. В настоящее время практическая реализация компетентностного подхода при подготовке студентов направлена, прежде всего, на разработку новых образовательных средств, необходимость которых обусловлена постоянно нарастающими противоречиями между интегральным характером требований, предъявляемых к специалисту, и недостаточной разработанностью вопросов формирования его профессиональной компетенции – прежде всего, это определение структуры, содержания и технологии профессионального обучения, формирующих готовность выпускников вузов успешно осуществлять проектировочную, конструктивную, коммуникативную, организаторскую и гностическую деятельность. С этой целью, в Самарском государственном техническом университете предпринята попытка на основе процесса обучения электротехническим дисциплинам разработать технологию формирования профессиональной компетентности студентов с помощью интерактивных эвристических образовательных технологий, а также дать теоретическое обоснование их специфичности в подготовке специалистов конкретных профилей. В ходе исследования в СамГТУ особенностей процесса профессиональной подготовки студентов технических специальностей при изучении дисциплин электротехнического цикла нами было установлено, что качественное формирование профессиональной компетентности студентов становится возможным, если: процесс профессиональной подготовки имитирует профессиональное пространство, адекватное модели личности выпускника; содержание будущей профессиональной деятельности структурируется на основе средового и личностно-ориентированного подходов, обеспечивая условия для формирования профессиональной компетентности будущих специалистов; интерактивно-эвристическая учебная среда включает студентов в профессиональное пространство, способствуя формированию креативных качеств и сокращая сроки адаптации к трудовой деятельности; разработаны показатели оценки эффективности системы подготовки студентов к профессиональной деятельности средствами интерактивных эвристических образовательных технологий. Проведенная в Самарском государственном техническом университете опытно-экспериментальная работа показывает, что под использованием понятия «интерактивные эвристические образовательные технологии» в высшей профессиональной школе следует понимать не обучение студентов «ос422

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 новам информатики», а комплексное преобразование образовательной среды, в которой обучается студент, создание новых средств для его профессионального развития, активной творческой деятельности. Способы применения интерактивных эвристических технологий, влияющих на повышение качества профессиональной подготовки, разнообразны: от компьютерного моделирования до постановки виртуальных экспериментов. Интерактивная среда значительно облегчает реализацию педагогически обоснованных методов с использованием поэтапного формирования умственных действий, что может приводить не только к повышению эффективности обучения, но и ускорению формирования умения самостоятельно ставить задачу и находить способ ее решения, другими словами, способствует повышению качества подготовки специалиста [1]. Особое значение приобретает использование эвристических обучающих игр для повышения качества профессиональной подготовки. Студенты, обучающиеся в вузе с помощью различных моделирующих систем, стремятся к конструированию и использованию различных моделей и методов системного анализа в своей профессиональной деятельности. Имитационные игры служат важным инструментом обучения навыкам и умению принимать решения в реальных производственных условиях. Моделируемые в играх поведенческие ситуации и ролевые позиции способствуют становлению профессиональной и общественной ориентации, так как предполагают формирование навыков принятия индивидуальных и коллективных решений на основе научного и социального анализа, делают обучение участников игры мотивируемым, развивающим личностно и социально значимым [2]. Моделирующие эвристические игры - это эффективное формирование способности к управленческой деятельности, навыков социального взаимодействия и разделения производственных функций, руководства и подчинения, принятия коллективных и индивидуальных решений в постоянно меняющихся условиях конкретной деятельности. В игре моделируется обстановка, в которой работает специалист, а сама его деятельность воспроизводится близко к действительности. Игра – это всегда работа в коллективе. При игре одного студента с компьютером отсутствующие звенья моделируемого количества частично заложены в саму программу, а частично преподавателем (руководителем игры). В настоящее время при профессиональной подготовке часто применяют игры с использованием компьютерных сетей, что позволяет одновременно группе студентов принимать в них участие. Наиболее благоприятные условия для применения учебных игр складываются на завершающем этапе вузовского обучения, когда студенты старших курсов обладают известным уровнем знаний, умеют самостоятельно работать. Так, в результате практической реализации технологии формирования профессиональной компетенции на базе кафедры «ТОЭ» Самарского государственного технического университета был создан учебный интерактивный курс «Электротехника и основы электроники», который содержит как теоретическую, так и практическую составляющие. Первая часть курса – это 423

Секция 4 изложение материала учебно-методического комплекса по электротехнике, с акцентом на наиболее важных понятиях. Она включает средства, повышающие наглядность изложения, с подробными комментариями к ним, мультимедиа компоненты: аудио, видео, анимация, реализованные с использованием Macromedia Flash. Практическая составляющая данного курса – это виртуальный лабораторный комплекс, тестирующая система и блок обучающих игр. В целях обеспечения качественной и интуитивно-понятной навигации по ресурсу вся информация разбита на смысловые блоки, а с каждой страницы имеется возможность перехода к основным разделам. Разработанная технология формирования профессиональной компетенции студентов электротехнических специальностей на основе использования интерактивных образовательных технологий представляет собой совокупность методов и приемов, обеспечивающих наиболее эффективное усвоение образовательного материала в имитируемых условиях профессиональной деятельности. В данном случае обеспечиваются междисциплинарные связи и преемственность в непрерывной профессиональной подготовке в течение всего периода обучения в вузе, а содержание интерактивного обучения основывается на принципе модульности, который позволяет выстроить логически законченные и самостоятельные блоки в соответствии с поставленными образовательными целями, что, в итоге, позволяет рационально сочетать традиционную методику обучения и современные образовательные технологии, которые обеспечивают получение профессиональных знаний высокого уровня. При этом соблюдаются основные принципы дидактики, создается комфортная психологическая среда и обеспечивается индивидуальный подход к каждому студенту. Зарецкая З.А., Зарецкий Д.Б. Информационная культура.-М.:Дрофа, 2005.256 с. Зайнутдинова Л.Х. Создание и применение электронных учебников (на примере общетехнических дисциплин): Монография. – Астрахань: ЦНТЭП, 1999. – 364 с.

424

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Черешнев В.А., Максимова Н.Е., Мочульская Н.Н., Емельянов В.В. Chereshnev V.A., Maksimova N.E., Mochulskaya N.N., Yemelyanov V.V. СИСТЕМА ПРЕПОДАВАНИЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ SYSTEM OF TEACHING OF MEDICAL AND BIOLOGICAL DISCIPLINES IN TECHNICAL UNIVERSITY [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург In the report is examined introduction of mixed forms of teaching, that are used in the chair of immunological chemistry in the USTU in teaching of medical and biological disciplines В настоящее время дисциплины медико-биологического профиля преподаются не только в медицинских и сельскохозяйственных вузах, на биологических, психологических и экологических факультетах классических и педагогических университетов, но и представлены в учебных планах ряда специальностей технических университетов. Это вызывает необходимость создания специальных кафедр с целью отработки и унификации методик преподавания, разработки новых педагогических технологий с учетом особенностей задач и требований к подготовке современных специалистов. Кафедра иммунохимии УГТУ-УПИ осуществляет преподавание медико-биологических дисциплин студентам, обучающимся по специальностям «Биомедицинская инженерия», «Инженерное дело в медико-биологической практике», «Радиационная безопасность человека и окружающей среды», «Безопасность жизнедеятельности в техносфере», «Пожарная безопасность», «Защита в чрезвычайных ситуациях», «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», «Биотехнология». На кафедре читаются Биология человека и животных, Биохимия, Физиология человека, Нормальная физиология, Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности, Основы токсикологии, Введение в иммунохимию. Преподавание дисциплин медико-биологического профиля в техническом университете имеет ряд особенностей: недостаточная общебиологическая подготовка студентов; относительно небольшой объем этих курсов с тенденцией сокращения числа аудиторных занятий и увеличения доли самостоятельной работы; недостаточное количество издаваемой учебной литературы по вышеперечисленным дисциплинам, адаптированной к категориям студентов, не имеющим глубокой общебиологической подготовки. Эти обстоятельства требуют от преподавателей поиска и внедрения новых более эффективных педагогических технологий. Опыт, накопленный на кафедре иммунохимии, позволяет считать наиболее эффективным так называемое смешанное обучение (blended-learning) – технологии, сочетающей 425

Секция 4 традиционные формы обучения и современные образовательные информационно-коммуникационные технологии. На кафедре по всем выше названным дисциплинам разработаны учебно-методические комплексы, включающие рабочие программы, слайдлекции, методические указания к выполнению лабораторных работ, темы рефератов, домашние задания, перечень контрольных вопросов для зачетов и экзаменов, тестовые задания. Для последовательно читаемых курсов (Биохимия и Биология человека и животных, Физиология человека и Медикобиологические основы безопасности жизнедеятельности) разработаны сквозные рабочие программы, основанные на принципе преемственности и позволяющие исключить дублирование материала. Все лекционные курсы читаются с мультимедийным сопровождением в специализированных аудиториях. Возможности компьютерной анимации позволяют представить студентам наглядные зрительные образы пространственной структуры важнейших природных органических веществ, продемонстрировать изменение строения в ходе метаболизма, что особенно важно для понимания основ биохимии. Трудно переоценить использование презентационного сопровождения, демонстрации видеофрагментов при чтении таких курсов как Физиология человека, Нормальная физиология и Биология человека и животных. Рассмотрение вопросов, касающихся строения и функционирования как отдельных органов и систем живых организмов вообще, так и человека в частности, становится более наглядным, что облегчает восприятие и понимание материала студентами. По нашей инициативе практические занятия по этим дисциплинам были переведены в статус лабораторных работ с целью более прочного закрепления знаний, полученных на лекциях. Так, практикум по биохимии включает не только наиболее наглядные качественные опыты, характеризующие химические свойства аминокислот, белков, углеводов, липидов, но и знакомит студентов с методами количественного выделения и определения важнейших метаболитов с применением специального оборудования (фотоэлектроколориметра, флуориметра, современного биохимического анализатора, глюкометра и др.). В лабораторном практикуме по физиологии человека с использованием соответствующих измерительных приборов и устройств выполняются опыты, демонстрирующие работу опорно-двигательного аппарата, деятельность сердечно-сосудистой системы и сенсорных систем организма человека, проводится оценка функционального состояния систем организма и его изменения под влиянием внешних факторов. Практикум по биологии человека и животных помимо этого включает знакомство со строением клеток и тканей с использованием микроскопа. Опыты на животных не предусмотрены. Организация лабораторных практикумов углубляет теоретические знания студентов, повышает мотивацию в освоении медикобиологических дисциплин. На химико-технологическом факультете читается курс «Введение в иммунохимию», задачами которого является ознакомление студентов с современными достижениями иммунохимии, их практическим применением в 426

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 биотехнологии, экологии, аналитической химии. В начале курса излагаются краткие основы иммунологии, в том числе знакомство с иммунной системой млекопитающих, формами иммунного реагирования, строением иммуноглобулинов, их взаимодействием с антигенами. Затем рассматриваются практические достижения иммунологии и иммунохимии: использование современных иммунохимических методов анализа в мониторинге состояния окружающей среды, разработка новых типов аналитических устройств – иммунобиосенсоров, влияния экологических факторов на иммунный статус человека (для студентов – экологов), для студентов-биотехнологов – принципы создания и применения иммунобиологических препаратов, принципы создания абзимов – катализаторов нового типа. Лекционный курс «Введение в иммунохимию» также читается с мультимедийным сопровождением, демонстрацией видеофрагментов, поддерживается лабораторным практикумом, в ходе которого студенты знакомятся с методикой постановки серологических реакций, основами иммуноферментного анализа. В связи с недостатком учебной литературы преподаватели кафедры постоянно работают над созданием учебных пособий по изучаемым дисциплинам. Важным элементом учебной работы является наличие оперативной обратной связи, что позволяет своевременно корректировать ход учебного процесса. Поэтому на занятиях широко используется тестовая форма контроля знаний, применяемая как в качестве входного или тематического контроля, так и для оценки уровня остаточных знаний. По каждой дисциплине на кафедре создан банк тестовых заданий разного уровня сложности. Таким образом, сложившаяся на кафедре иммунохимии система преподавания медико-биологических дисциплин студентам технического университета, основанная на разумном сочетании традиционных форм обучения и возможностей современных информационных технологий, служит не только целям профессиональной подготовки будущих специалистов, но и способствует гуманизации обучения, расширяя представления студентов о природе и человеке. Чернобай Е.В. Chernobaj E.V. К ВОПРОСУ О ФОРМИРОВАНИИ ГОТОВНОСТИ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННОКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ON THE FORMATION OF PREPARATION OF THE FUTURE TEACHERS TO USE OF INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [email protected] Педагогическая академия последипломного образования г. Москва В статье проанализированы основные недостатки в подготовке будущих учителей в области использования средств ИКТ, рассматриваются

427

Секция 4 современные требования и направления в подготовке студентов к работе в новых условиях. The paper describes some major shortcomings in the preparation of future teachers in the use of ICTs, examines the current requirements and trends in preparing students for work in new conditions. В ходе обновления содержания образования и изменения потребностей в нем личности, общества и государства формируется социальный заказ системе педагогического образования. Он выражается в требованиях к подготовке нового поколения педагогов, способных к инновационной профессиональной деятельности, ориентированной на новые образовательные результаты, обладающих необходимым уровнем методологической культуры и сформированной готовностью к непрерывному процессу образования в течение всей жизни. В Концепции модернизации российского образования на период до 2010 г. к числу важнейших факторов, определяющих современные требования к результатам образования, отнесены «динамичное развитие экономики, рост конкуренции, сокращение сферы неквалифицированного и малоквалифицированного труда, глубокие структурные изменения в сфере занятости, определяющие потребность в повышении профессиональной квалификации и переподготовке работников, росте их профессиональной мобильности» [1]. Это обусловливает трансформацию представлений о сущности готовности человека к выполнению профессиональных функций и социальных ролей. В частности, для будущего учителя готовность к профессиональной деятельности – это, в первую очередь, способность к овладению новыми педагогическими технологиями, значительное увеличение уровня самостоятельной работы, способность к проектированию, отбору педагогических инструментов; овладение информационными и коммуникационными технологиями (ИКТ) в своей профессиональной сфере. В настоящее время формируется информационное общество, в котором информация и информационные процессы являются одной из важнейших составляющих жизнедеятельности человека и социума. Как известно, это инициировало широкое внедрение в учебный процесс электронных ресурсов, в связи, с чем в настоящее время возникла необходимость комплексной подготовки будущих учителей к созданию и использованию электронных образовательных ресурсов, направленных на достижение новых результатов в обучении. Современное образование должно быть направлено не только на повышение уровня образованности индивида, но и на формирование иного образа мышления, приспособленного к быстро меняющимся экономическим, технологическим, социальным и информационным реалиям окружающего мира; нового информационного мировоззрения, основанного на понимании определяющей роли информации и информационных процессов в жизни человеческого сообщества и деятельности самого человека. В связи с этим ак-

428

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 туализируется проблема подготовки будущих учителей к использованию ИКТ в учебном процессе не только в рамках педагогических вузов. Во многих исследованиях (С.А. Жданов, М.П. Лапчик, С.В. Панюкова, И.В. Роберт и др.) говорится о том, что для включения средств ИКТ в учебный процесс будущий педагог, вне зависимости от предметного профиля, должен обладать определенным комплексом знаний. Это так называемая инвариантная составляющая модели его деятельности. Э.И. Кузнецов выделяет в ней несколько компонентов, а именно: 1) общеобразовательный, 2) мировоззренческий, 3) психолого-педагогический, 4) технологический. К каждому из них соответственно относятся: 1) знания, обязательные для любого гражданина информационного общества; 2) знания, принадлежащие к социальногуманитарной сфере и отражающие проблемы, вызванные информатизацией, воздействием ее на личность, образование, общество в целом; 3) знания, умения, навыки, характерные для педагогической деятельности; 4) основные знания и умения, связанные со спецификой применяемых в учебном процессе средств ИКТ. В работе Э.И. Кузнецова отмечается, что вариативная составляющая модели деятельности учителя свойственна для каждой учительской специальности и содержит в себе перечень знаний и умений по применению информационных технологий, отражающий специфику предметной области и особенности индивидуальной методики преподавания. К методической группе знаний, умений и навыков автор относит: знание основного пакета педагогических программных средств по своему предмету и умение эффективно применять эти программные средства в учебно-воспитательном процессе; умение применять компьютер как инструмент для решения задач и как средство обучения; умение оценивать педагогические программные средства на предмет пригодности использования их в процессе обучения и адаптировать их к собственной методической концепции; умение использовать инструментальные программные средства для создания и применения собственных педагогических программных средств; умение оценивать результаты обучения с применением информационных технологий и корректировать в зависимости от них процесс обучения. Конечно, сегодня эти умения были бы дополнены и сформулированы несколько иначе, но по своей направленности на развитие профессиональной деятельности учителя они достаточно обоснованы. Современный стандарт профессионального педагогического образования под редакцией Я.И. Кузьминова, В.Л. Матросова, В.Д. Шадрикова относит к базовым компетентностям педагога информационную (знание современных достижений в области методики обучения, в том числе с использованием новых информационных технологий и др.); компетентность в организации учебной деятельности (способность дать необходимую для решения учебной задачи до-

429

Секция 4 полнительную информацию или организовать ее поиск, а также умение использовать средства обучения, адекватные поставленным задачам, уровню подготовленности обучающихся, их индивидуальным характеристикам и др.) [http://www.iporao.ru/aspirantura2]. Однако на практике подготовка будущего учителя еще далека от этих требований. Мы проанализировали обязательный минимум содержания основной образовательной программы, предусматривающей подготовку студентов по специальностям: Педагогика и методика начального образования (квалификация – учитель начальных классов); Физика (квалификация – учитель физики); Биология (квалификация – учитель биологии); История (квалификация – учитель истории). В результате выяснилось, что подготовка в области информатизации образования сводится преимущественно к формированию пользовательских умений обучающихся в рамках инвариантного программного обеспечения профессиональной деятельности. Будущие учителя-предметники изучают технические и программные средства реализации информационных процессов; модели решения функциональных и вычислительных задач; вопросы алгоритмизации и программирования; базы данных; локальные и глобальные сети ЭВМ; основы защиты информации и т. д. В этом перечне явно теряются психолого-педагогический, дидактический и практико-ориентированный аспекты, направленные на методику преподавания школьного предмета с использованием средств ИКТ. Это во многом определяет то, что выпускник педагогического вуза испытывает дискомфорт, нередко выглядит растерянным, попадая в реальные условия насыщенной информационной среды. Следовательно, обоснование механизма обеспечения готовности будущего педагога к деятельности в современной образовательной среде должно рассматриваться как наиболее актуальная проблема информатизации образования. Таким образом, анализируя теорию и практику подготовки будущих учителей-предметников в вузе, можно выделить существенные пробелы в содержании методической составляющей профессиональной культуры учителя. Основные недостатки в подготовке будущих учителей в области использования средств ИКТ можно охарактеризовать следующим образом: преобладание традиционной системы подготовки, имеющей значительные пробелы. Отсутствие подхода, ориентированного на существенное изменение практически всех компонентов (гностический, проектировочный, организационный, экспертный и т. д.) профессиональной деятельности педагога в условиях новой информационнокоммуникационной образовательной среды; формирование навыков использования средств ИКТ вне контекста будущей профессиональной деятельности и учета профессиональных потребностей; подготовка к применению средств ИКТ в обучении с позиции пользователя, без опоры на методологию и психолого-педагогические основы педагогического процесса;

430

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 высокий уровень динамики изменений в содержании школьного образования, образовательном процессе и отсутствие «опережающего» подхода к подготовке будущих учителей-предметников в области использования средств ИКТ с учетом перспективных направлений модернизации школы. Указанные недостатки вузовской подготовки подчеркивают значимость повышения квалификации и переподготовки учительских кадров в данной области. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года. [Текст] / - М., 2002. Профессиональный стандарт педагогической деятельности [Текст] / Под ред. Я.И. Кузьминова, В.Л. Матросова, В.Д. Шадрикова http://www.iporao.ru/aspirantura2 Шехерева О.И. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИННОВАЦИИ В ПРЕПОДАВАНИИ СПЕЦИАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН НА ФАКУЛЬТЕТЕ ДИЗАЙНА В ЕВРОУНИВЕРСИТЕТЕ [email protected] Евроуниверситет г. Таллинн, Республика Эстония В статье обсуждается опыт применения информационных технологий в учебном процессе на примере преподавания дисциплины «Цветоведение». The article discusses the experience of using information technology in the learning process on the example of teaching the subject «Color Study». Современные информационные технологии являются традиционными в преподавании дисциплин на факультете дизайна в Евроуниверситете. Активное применение средств компьютерной поддержки учебного процесса соответствует рекомендациям Еврокомиссии по образованию. Традиционные средства из набора Microsoft Office оказывают реальную помощь при подготовке специалистов. Не только текстовый редактор Word, но и программа для создания и проведения презентаций Power Point значительно расширяют возможности образовательного процесса. В связи с тем, что названные средства входят в «типовую компьютерную комплектацию», и не требуют инсталляции специальных программных комплексов, целесообразно ориентировать обучающихся на эти средства при выполнении домашних и самостоятельных работ. В учебном процессе широкое применение получили графические редакторы Adobe Photoshop, Corel Draw, пакеты AutoCad и ArhiCad, которые являются эффективными инструментами при обучении профилирующим предметам. Наряду с использованием известных специальных программ, используются и малораспространенные, которые

431

Секция 4 предназначены для решения более узких задач. Например, NCS Navigator, ACC Color Map успешно используются в процессе преподавания дисциплины «Цветоведение». Особо хотелось бы остановиться на инновационных [1] подходах и особенностях преподавания профилирующей дисциплины «Цветоведение». Данная дисциплина в Евроуниверситете преподается на факультете дизайна в рамках учебного плана по специальностям «Дизайн интерьера» и «Дизайн одежды». Положительная мотивация к изучению предмета связана с возможным применением полученных знаний и умений не только в сферах дизайна, но и в смежных областях. В соответствии с общей интенсификацией процесса обучения сократилось количество аудиторных часов. Этот фактор стимулирует поиск новых методов для решения задач, стоящих перед преподавателем. Поэтому особое внимание уделяется организации самостоятельной работы студентов. С повышением опыта преподавателя им разрабатываются и внедряются в учебный процесс многочисленные задания и методики их выполнения. Но традиционный «ручной» способ выполнения заданий и курсовых работ с применением красочных составов не позволяет студентам с должным качеством усвоить материал из-за дефицита времени, отведенного в рамках предмета. Поэтому прежние методики, инструменты и технологии изучения проблем цвета расширяются за счет использования новых возможностей – компьютерных программ. Сегодня традицию дополняет инновация и значительное место в учебном процессе предмета “Цветоведение” занимают интерактивные компьютерные программы, позволяющие не только сократить время обучения, но и расширить границы изучения предмета. Для использования в курсе “Цветоведение” необходимо обратить внимание на программные средства, которые позволяют изучить не только теоретические основы цветоведения, но и получить навыки для их прикладного использования. Основное достоинство этих программ состоит в том, что изменение основных характеристик цвета: цветовой тон, насыщенность и светлота происходит в режиме реального времени. Изучение теории происходит нагляднее и быстрее. Особенно это касается более глубокого понимания студентами 3-мерной виртуальной модели цветового тела (рис.1). За счет оптимизации творческого процесса облегчается выполнение заданий по составлению цветовых гармонических сочетаний.

432

Новые образовательные технологии в вузе

НОТВ-2010

Рис. 1. Виртуальная цветовая модель системы NCS

Все специальные программы следует объединить в 2 группы. Первая группа, к которой, например, относятся NCS Navigator, ACC Color Map носят как образовательный, так и прикладной характер. Продукты второй, более многочисленной группы размещаются, как правило, на сайтах производителей красок, где предоставляются инструменты для визуализации цвета, как для профессионалов, так и для потребителей продукции. Большинство производителей адаптируют и предлагают загрузить свои палитры для использования в таких распространенных программах, как AutoCAD, Archiсad и Photoshop. Но нельзя не учитывать тот факт, что результат подбора цветовых гармоний с использованием этих программ, все-таки носит вспомогательный характер. Цвета на мониторе компьютера, не являются точной копией реальных цветов, поэтому моделируемое цветовое сочетание это скорее цветовая концепция пространства, нежели точная характеристика конкретного цвета. Виртуальные цвета не заменяют реальные, так как на восприятие цвета влияет множество факторов, таких как характер поверхности (ее фактура, блеск, площадь восприятия цвета и т.д.), освещение (его качество, количество, направление и т.д.). Наиболее достоверными результатами можно считать окрашивание поверхности красками [2] или сравнение номеров выбранных образцов с цветами из готовых цветовых каталогов или цветовых вееров. ACC Color Map – это виртуальная цветовая карта, которая позволяет получить коды ACC и системы цветопередачи RGB и SMYK. В цветовой карте используются основные характеристики цвета: цветовой тон, насыщенность и светлота. Программа содержит интерактивный обучающий курс, состоящий из 14 упражнений. Задания позволяют в короткий срок не только ознакомиться, но и изучить теоретические основы цвета. Так же пользователям предоставляется возможность создания персональной коллекции цветов из виртуальной цветовой карты (рис.2). Цвета из персональной коллекции и их цветовые комбинации могут экспортироваться в программу Color Painter.

433

Секция 4

Рис. 2. Виртуальная цветовая карта ACC

NCS Navigator [3] это новый продукт Скандинавского института цвета. Дает свободу в творческом подборе цветовых гармоний и не ограничивает выбор цветовых сочетаний нормативными цветовыми гармониями. Соответствие не только цветовым кодам системы NCS, но и моделям SMYK и RGB, делают эту программу незаменимым инструментом дизайнера. Color Wheel Pro - программа, которая позволяет ускорить процесс поиска цветовых гармонических сочетаний. Изменяя цветовой тон, насыщенность и светлоту пользователь немедленно видит изменения общего результата, что позволяет в краткий временной период просмотреть большее количество возможных вариантов. Программа включает все нормативные цветовые гармонии: однотоновую, родственную, родственно-контрастную, контрастную, построенную на основе геометрических фигур и т.д. Программа Color Visualizer [4] предусматривает возможность изменения цветового тона, насыщенности и светлоты формообразующих элементов интерьера. Преимущество и главное отличие от подобных программ это возможность создание масок для виртуально окрашиваемых поверхностей любой формы (рис.3).

Рис. 3. Создание масок для виртуально окрашиваемых поверхностей в программе Color Visualizer

434

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Нельзя не учитывать тот факт, что результат подбора цветовых гармоний с использованием этих программ, все-таки носит вспомогательный инструментальный характер. В творческих профессиях основной упор делается как на профессиональные качества, так и на творческий потенциал будущего специалиста. При этом акцент делается на высокую степень ответственности специалиста при выборе цвета, особенно при оформлении общественного интерьера. Несмотря на то, что информационные технологии в учебном процессе используются давно, по-прежнему можно говорить об инновационном характере их применения в образовательном процессе. Это обусловлено следующими причинами: процесс развития и обновления большинства уже разработанных и применяемых программно-информационных технологий является перманентным; активно развиваются и обновляются аппаратно-технические средства; постоянно развиваются и расширяются (даже в рамках узкопрофильных дисциплин) предметные области и сферы применения используемых средств; стимулируется в свою очередь обновление методик преподавания материала за счет развития информационных технологий; изменяется контингент обучающихся; повышается стартовый уровень информационно-инновационной подготовки обучающихся. Стратегию преподавания в применении тех или иных средств компьютерной поддержки образовательного процесса определяют следующие факторы: общая стратегия учебного заведения, ориентированная на европейские образовательные стандарты; возможности приобретения лицензированного программного обеспечения; индивидуальные образовательные потребности обучающихся; специфика изучаемого материала; наличие положительной мотивации к обучению и творческому саморазвитию студентов. Анализ результатов использования рассмотренных программных средств, при изучении курса “Цветоведение”, показывает, что не только расширяются возможности моделирования цветовых концепций, но и в среднем на 30 % снижаются затраты времени на освоение основных разделов курса. Таким образом, опыт внедрения информационных технологий в образовательную среду доказал, что применение инновационных методик способствует более глубокому и качественному усвоению материала; повышает положительную мотивацию обучающихся к расширению границ изучения предмета; стимулирует активизацию творческого процесса и, в конечном итоге, повышает эффективность процесса обучения. 435

Секция 4 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Инновационный менеджмент/ Под. ред. Е.А.Олейникова. Учебное пособие. М.: ФГУ “НИИ РИНКЦЭ”, 2004 2. Varvi skeemide piibel / The Colour Scheme Sourcebook by Anna Starmer, EST 2006 3. http://www.ncscolour.com/webbizz/mainPage/main.asp [12.12.2009] 4. https://www.sherwin-williams.com/visualizer/ [12.12.2009] Яковлев С.А., Райков Д.В., Викторов Л.В. Yakovlev S.A., Raykov D.V., Viktorov L.V. АВТОМАТИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ СИСТЕМЫ АСНИ РОСТТ [email protected] ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» г. Екатеринбург В ходе работы проведена модернизация научной системы АСНИ РОСТТ (автоматизированная система научных исследований радиационнооптических свойств твѐрдых тел), предназначенной для изучения радиационно-оптических и спектрально-люминесцентных свойств твѐрдых тел в широкой области энергетических, временных и температурных параметров. The result of performed work is a modernization of scientific system ASSR ROPS (automated system for scientific researches of radiation-optical parameters of solids). It is mentioned for research of radiation-optical and spectralluminescence properties of solids in a wide range of energies, times and temperatures. Основные задачи, реализуемые системой АСНИ РОСТТ: автоматизированное проведение экспериментальных измерений стационарной рентгенолюминесценции (СтРЛ) твердых тел в широких диапазонах температур (88 - 600 К) и спектра (210 - 780 нм); автоматизированное проведение экспериментальных измерений импульсной катодолюминесценции (ИКЛ) твердых тел в широких диапазонах температур (88 - 600 К) и спектра (210-780 нм); накопление экспериментальных данных в ходе эксперимента; математическая обработка экспериментальных данных как в ходе эксперимента (предварительная обработка), так и на этапах обработки и интерпретации результатов эксперимента. Причина модернизации системы АСНИ РОСТТ - неработоспособность (и невозможность ремонта) основных узлов управления, соответственно невозможность автоматизированного измерения спектров стационарной и импульсной радиолюминесценции. В ходе работы разработаны основные узлы автоматизации: модуль управления шаговым двигателем, программируемый таймер, модуль анализатора стационарной люминесценции, модуль анализатора формы импульса

436

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 и ряд других модулей. Все разработанные модули реализованы с использованием одного современного микроконтроллера архитектуры ARM7 фирмы Atmel. Для тестирования и отладки используется отладочная плата AT91SAM7X256-EK фирмы Atmel. Выбор данного микроконтроллера обусловлен следующими параметрами: высокое быстродействие – возможность точного задания временных интервалов, точность счета коротких импульсов; поддержка различных интерфейсов, включая USB и Ethernet – возможность взаимодействия с полноценными Win32 приложениями, высокая скорость обмена информацией; наличие богатой периферии – использование одной платы позволяет заменить множество узлов; низкое энергопотребление, возможность питания от USB; широкая распространѐнность и доступность данных контроллеров. В настоящее время эта архитектура широко используется в различных встраиваемых приложениях, таких как банкоматы, КПК, сотовые телефоны и нетбуки, телекоммуникационное оборудование. Семейство ARM, по статистике, охватывает 75% рынка всех «встроенных» 32-битных RISC процессоров, сделав тем самым его одной из самых широко распространенных 32битных архитектур. Это значительно упрощает поиск необходимого программного обеспечения и справочных материалов для реализации проекта автоматизации. В работе реализованы схемотехнические и программные решения следующих задач: 1. Задание временных интервалов от 10 мкс до 100 с. Используется встроенный 16-разрядный таймер/счетчик, конфигурируемый на частоту работы 24МГц, и программные счетчики переполнения. 2. Счет импульсов поступающих от ФЭУ. Применяется встроенный 16разрядный счетчик с программным счетом переполнений. 3. Позиционирование решетки монохроматора путем вращения шагового двигателя. Управление осуществляется программно с использованием выводов PIO общего назначения. Для удобства и экономии времени возможна программная регулировка скорости и направления вращения шагового двигателя 4. Задание напряжения питания ФЭУ. Для этой цели используется внешний ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь напряжения) и высоковольтный источник напряжения TRACO POWER модель MHV122.0K1000N. 5. Контроль температуры образца, уровня вакуума, напряжения питания ФЭУ. Осуществляется с использованием встроенного в контроллер 10разрядного быстродействующего АЦП (8-ми канальный). 6. Взаимодействие с персональным компьютером. Осуществляется посредством USB-интерфейс. В удобном для пользователя диалоговом

437

Секция 4 режиме задаются исходные параметры измерений, результаты передаются, обрабатываются и отображаются графически и в виде таблицы. Использование HID-протокола делает возможным подключение установки к любому компьютеру без необходимости специфического драйвера. Оригинальное использование свойств микроконтроллера, а именно возможность гибкой конфигурация таймеров «на лету», позволяет реализовать как режим стационарной, так и импульсной люминесценции. Кроме того, был реализован режим СтЛ с оптимизацией времени измерения. Данный режим позволяет пользователю задавать предпочтительное время экспозиции и/или величину наполнения счетчика. По факту срабатывания таймера, либо переполнения счетчика вызывается прерывание и происходит считывание, обработка и передача результата. Это позволяет значительно сократить время набора импульсов (до набора статистически значимого количества) в условиях сильной интенсивности излучения, в то же время при низкой интенсивности измерение будет считаться законченным по истечении заданного интервала времени вне зависимости от наполнения счетчика.

438

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Алфавитный указатель авторов материалов Абрамов Е.В. ........................................................................................................ 12 Авербух Н.В. ...................................................................................................... 155 Авласенко И. М. .................................................................................................. 15 Александров В.А. .............................................................................................. 158 Алексеев А.С. ....................................................................................................... 40 Алферьева. Т.И. ................................................................................................. 161 Ардовская Р.В. ................................................................................................... 164 Ассонова О.Ю. ................................................................................................... 161 Атепалихин М.С. ............................................................................................... 169 Ахметсафина И.С. ............................................................................................. 172 Баканова С.В. ....................................................................................................... 51 Балыкина Е.Н. ..............................................................................................15, 176 Белоусова О.А. .............................................................................................18, 181 Белышева Г.М. ................................................................................................... 388 Бельков С.А. ....................................................................................................... 182 Берестова С.А..................................................................................................... 186 Борзенкова С.Ю. ................................................................................................ 188 Борисова Е.В. ..................................................................................................... 191 Бортник Б.И. ....................................................................................................... 195 Бунаков П.Ю. ..................................................................................................... 198 Бутаков С.В. ....................................................................................................... 158 Верхотурцев М.С. .............................................................................................. 108 Викторов Л.В. .................................................................................................... 436 Вихрев В.В. ....................................................................................................20, 24 Власов И.Б. ........................................................................................................... 29 Волков И.А. .......................................................................................................... 33 Волкова А.А. ...................................................................................................... 203 Володина С.А. .................................................................................................... 246 Гайдуков Д.В...................................................................................................... 242 Гайдукова Н.Г. ................................................................................................... 137 Герасименко Т.П................................................................................................ 418 Гетманова Е.Е. ................................................................................................... 205 Гладышева М.М................................................................................................. 373 Глинский Е. С. ..................................................................................................... 15 Голубина В.В. ...................................................................................................... 36 Гольдштейн С.Л............................................................ 40, 91, 182, 210, 406, 408 Гончаров К.А. ...................................................................................................... 43 Гончарова И.В.................................................................................................... 309 Гордеев Г.Д. ....................................................................................................... 391 Горчаков Л.В. .............................................................................................215, 216 Гришечкин Б.Ю. .................................................................................................. 29 Давыденко П.А. ................................................................................................. 252 Данченко А. Л. ................................................................................................... 220 Дернов Г.С.......................................................................................................... 224 439

Алфавитный указатель Долгирев Ю.Е. .....................................................................................................33 Дружинина Н.Г. ...................................................................................................46 Дудина М.Н. .......................................................................................................228 Дудина Т.Ю. .........................................................................................................84 Егорова Е.В. .........................................................................................................51 Емельянов А.Ю. .................................................................................................249 Емельянов В.В. ..................................................................................................425 Ефанов В.И. ................................................................................................131, 232 Жданов Д.Н. .........................................................................................................51 Зайцева Е.В.........................................................................................................236 Запарий В.В. .......................................................................................................236 Захарова Г.Б. ......................................................................................................238 Золотых М.О. .....................................................................................................281 Зотов А.М. ..........................................................................................................242 Зраенко С.М. ..............................................................................................246, 249 Зюзев А.М.............................................................................................................55 Иванов О.Ю........................................................................................................252 Иванова Н.М. .....................................................................................................158 Исламов А.Г. ......................................................................................................254 Исламов Г.Г. .......................................................................................................254 Калугина И.Ю. ...................................................................................................388 Каменцев С.А. ......................................................................................................91 Карасик А.А. ......................................................................................................258 Карбалевич Н. Н. .................................................................................................15 Киреев К.В..........................................................................................................262 Кисельников И. В. .............................................................................................266 Климова В.А...............................................................................................269, 272 Коберниченко В.Г......................................................................................276, 281 Ковалев О.С..........................................................................................................43 Кожин А.В. .........................................................................................................195 Кокорин А.Ф. ...............................................................................................58, 416 Колб Е. Е...............................................................................................................15 Комарцов Н.М. ...................................................................................................309 Кондратьев В.И. ...................................................................................................61 Коноваленко О.М. .............................................................................................284 Коренберг В.М. ..................................................................................................293 Корепанов В.Е. ...................................................................................................288 Королев Б.В. ...............................................................................................215, 216 Коршунова А.С. .................................................................................................290 Косицына О.А. ...................................................................................................395 Костылев А.В. ....................................................................................................133 Котюжанский Л.А. ............................................................................................293 Кравченко Н.С. ..................................................................................................297 Крохин А.Л.........................................................................................................301 Крупина О.А.......................................................................................................249 440

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Кудрявцев А.Г...................................................................................................... 40 Кухаренко А.А. .................................................................................................. 176 Лазарева А.В. ..................................................................................................... 304 Лаптева Н.Е. ....................................................................................................... 307 Ларионова М.А. ................................................................................................... 63 Лебедев В.Э. ......................................................................................................... 66 Левченков С.И. .................................................................................................... 71 Лелевкина Л.Г. ................................................................................................... 309 Локтев В.И. .......................................................................................................... 73 Львовский Л.Я. .................................................................................................... 76 Любимцев С.И. .................................................................................................. 116 Лябашкин В.С. ................................................................................................... 220 Мазеин П.Г. ........................................................................................................ 313 Майер Р.В. .......................................................................................................... 318 Макарова С.Ю.................................................................................................... 321 Максимова Н.Е. ................................................................................................. 425 Маликова Ж.Г. ................................................................................................... 325 Малолепшая Н.Э.................................................................................................. 81 Мамалыга Р.Ф. ..................................................................................................... 84 Мартыновская Л.Н. ........................................................................................... 329 Марцев Ю.П. ..............................................................................................331, 335 Марцева Е.Ю..............................................................................................331, 335 Марцева О.В....................................................................................................... 335 Марцева Т.Ю...................................................................................................... 335 Матвеев А.В. ...................................................................................................... 338 Матвеева Т.А...................................................................................................... 293 Матвиенко А.В..................................................................................................... 88 Матвиенко В.А..................................................................................................... 88 Машкова Н.В...................................................................................................... 342 Медведева О.О. .................................................................................................. 358 Мельников Ю.Б. ................................................................................................ 346 Мизгулин В.В....................................................................................................... 91 Минеева О.П. ..................................................................................................... 350 Мироненко А.А.................................................................................................. 186 Мирошникова Е.Г. ............................................................................................. 388 Митюшов Е.А. ................................................................................................... 186 Морилов В.В. ..................................................................................................... 108 Мочульская Н.Н................................................................................................. 425 Мухин О.И.......................................................................................................... 353 Мыкольников Я.В................................................................................................ 29 Наливайко Д.В. .................................................................................................. 258 Небогатикова П.В. ............................................................................................. 354 Несмелова Н.Н. .................................................................................................. 232 Нестеров К.Е. ....................................................................................................... 55 Неупокоева Е.Е. ................................................................................................. 358 441

Алфавитный указатель Никифоров Д.А. .................................................................................................210 Новгородова Н.Г. ...............................................................................................363 Паниковская Т.Ю. .........................................................................................95, 98 Панов С.С. ..........................................................................................................313 Паршина В.С. .....................................................................................................366 Пирогова Т.А......................................................................................................369 Плотникова М.С. ...............................................................................................101 Польщиков А.В. .................................................................................................373 Поляков А.А. ........................................................................................................43 Полякова О.А .....................................................................................................353 Попов К.А. ..................................................................................................104, 376 Попова И.В. ........................................................................................................108 Приборович А.А. .......................................................................................112, 114 Привалов М.А. ...................................................................................................203 Проскунов И.В. ..................................................................................................381 Райков Д.В. .........................................................................................................436 Ревинская О.Г. ...................................................................................................297 Решетников Д.Г. ................................................................................................242 Ровенков С.С. .....................................................................................................249 Русских Н.А........................................................................................................386 Рыкова О.В. ........................................................................................................123 Савельев А.А. .....................................................................................................313 Савина Е.А. ........................................................................................................384 Семенов Д.В. ........................................................................................................29 Семенова Н.В. ....................................................................................................366 Сергеенкова В.В. .................................................................................................15 Серков Л.А. ........................................................................................................386 Синельщикова О.Н. .............................................................................................73 Смыковская Т.К. ..................................................................................................12 Соломаха Э. ..........................................................................................................36 Соломеин В.А. ...................................................................................................128 Спиричева Н.Р....................................................................................................116 Стаймова Е.Д. ......................................................................................................98 Стожко Н.Ю. ......................................................................................................388 Стровский Л.Е. ...................................................................................................391 Ступникова Т.В..................................................................................................395 Судакова Н.П. ....................................................................................................195 Сутужко В.В. ......................................................................................................397 Ташлыков О.Л. ...........................................................................................191, 401 Томашевский Д.Н. .............................................................................................120 Тромпет Г.М.......................................................................................................158 Трофимова О.Г.....................................................................................................46 Тутарова В.Д. .....................................................................................................373 Тютюков В.С. .....................................................................................................408 Тютюков С.А..............................................................................................406, 408 442

Новые образовательные технологии в вузе НОТВ-2010 Усманова Г.Р. ..................................................................................................... 412 Ушаков М.В. ................................................................................................58, 416 Ушкова В.И. ....................................................................................................... 418 Филимонова О.В. ............................................................................................... 421 Филосова Е.И. .................................................................................................... 123 Харитонов В.В. .................................................................................................. 128 Хатьков Н.Д. ...................................................................................................... 131 Хмелев Е.Р.......................................................................................................... 169 Хмелевский И.В. .................................................................................................. 88 Хрычкина Е.П. ................................................................................................... 169 Цапенко В.Н. ...................................................................................................... 421 Цибанов Д.В. ...................................................................................................... 133 Цимбал М.В........................................................................................................ 137 Цылова Е.Г. .......................................................................................................... 76 Черешнев В.А..................................................................................................... 425 Чернобай Е.В...................................................................................................... 427 Чернобородова С.В. .......................................................................................... 307 Чернышева А.В. ................................................................................................. 388 Шабанова И.В. ................................................................................................... 137 Шангина Л.И. ..................................................................................................... 131 Шерстнев Е.В. .................................................................................................... 140 Шехерева О.И. ................................................................................................... 431 Шилова О.В. ....................................................................................................... 142 Широких Э.В...................................................................................................... 198 Школа Н.Ф. ........................................................................................................ 147 Шопперт Н.В. ..................................................................................................... 152 Шпакова Т.Ю. ...................................................................................................... 24 Шумов А.В. .......................................................................................................... 29 Щеклеин С.Е. .............................................................................................191, 401 Щелкунов М.Л. .................................................................................................. 293 Щербинин А.А. .................................................................................................. 155 Экгауз Е.Я. ........................................................................................................... 76 Юстратов В.П. ................................................................................................... 329 Яковлев С.А. ...................................................................................................... 436 Якшина Н.В. ....................................................................................................... 203 Яцюк И.С. ........................................................................................................... 203

443

Научное издание

Новые образовательные технологии в вузе (НОТВ-2010) Седьмая международная научно-методическая конференция 8 – 10 февраля 2010 г. Сборник материалов Часть 2

Компьютерная верстка – А.В. Щербаков Оригинал-макет подготовлен в Центре информационного компьютерного обеспечения Института образовательных информационных технологий ГОУ ВПО «Уральского государственного технического университета – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Подписано в печать Формат 60х84 1/16 Бумага типографская Офсетная печать Усл. печ. л. Уч.-изд. Л. Тираж 300 Заказ Цена «С» Ризография НИЧ ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ» 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19