Современные технологии в образовании современнные информационные технологии при преподавании физических дисциплин короткевич А. В., Сологуб Л. В., Пасынков А. В. (РБ, Минск, бгуир)

Вид материала

Документы

Содержание Культура презентации в области высшего технического Система автоматизации делопроизводства и электронного Применение пакета «rational rose» в учебных курсах Использование мультимедийных технологий Применение системы трехмерного моделирования Применение технологии 3d max в обучающем процессе Особенности внедрения в учебный процесс виртуального

Подобный материал:

• Информационные технологии и управление в технических системах всех форм обучения Под, 793.84kb.
• Международная конференция «Информационные технологии в образовании и науке», 86.4kb.
• Учебный план повышения квалификации профессорско-преподавательского состава по направлению, 98.03kb.
• Название Предмет Направление, 921.62kb.
• Л. В. Горчаков Томский государственный университет, 25.78kb.
• И. Г. Захарова информационные технологии в образовании, 2912.8kb.
• Рабочая программа по курсу «Современные информационные технологии» для магистрантов, 59.58kb.
• Современные информационные технологии, 15kb.
• На включение программы повышения квалификации педагогических и руководящих работников, 289.22kb.
• Программа курса повышения квалификации профессорско-преподавательского состава по направлению, 72.73kb.

Сегодня престиж и рейтинг учебного заведения определяются не только общим уровнем преподавания, наличием в штате сотрудников ученых с мировым именем и материально-технической базой, но и эффективностью и качеством системы контроля знаний учащихся.

Увеличение объема изучаемого материала в сжатые сроки, без снижения уровня знаний предъявляет высокие требования к системе образования. С целью определения уровня усвоения изучаемого материала необходимо постоянно осуществлять текущий и итоговый контроль.

Происходящие перемены в системе образования повысили требования к качеству контроля в целом, к проверке и оценке результатов обучения в частности.

Для контроля знаний навыков и умений широко применяются компьютерные системы и тренажеры. Особое внимание уделяется программному обеспечению и системе оценки.

Использование компьютерных тестов и тестирующих программ, позволяет интенсифицировать процесс обучения и повысить мотивацию при изучении дисциплины.

В настоящее время компьютер становится электронным посредником между преподавателем и обучаемым. Его применение не только облегчает процесс передачи знаний, позволяя использование современных технологий, но и воздействуя через зрительную, слуховую и механическую память, позволяет запоминать больший объем информации, а также допускает возможность организации учебного процесса по индивидуальной программе. Учащийся, находясь за пультом компьютера, может сам выбирать наиболее удобную для него скорость подачи и усвоения материала. В этом проявляется главное преимущество компьютера в процессе обучения: он работает с каждым в отдельности.

Индивидуализация обучения улучшает качество подготовки. Это достигается за счет живой обратной связи, которая устанавливается в процессе диалога учащегося с персональным компьютером. В зависимости от характера ответов на контрольные вопросы компьютер может предложить наводящие вопросы, подсказать или замедлить темп обучения. При проведении контрольных работ, тестов, самостоятельных работ каждый ученик отвечает на данные задания и самостоятельно получает на экране результат своего ответа. Происходит открытая, объективная оценка знаний учащихся.

Широкое распространение в последнее время получают инструментальные авторские системы по созданию педагогических средств: обучающих программ, электронных учебников, компьютерных тестов. Особую актуальность для преподавателей приобретают программы для создания компьютерных тестов – тестовые оболочки.

Применение информационных технологий в образования, в том числе электронных учебников и тестов, прошедших апробацию в учебном процессе, заметно повышает качество и эффективность преподавания и контроля знаний, и отвечать требованию современности.

КУЛЬТУРА ПРЕЗЕНТАЦИИ В ОБЛАСТИ ВЫСШЕГО ТЕХНИЧЕСКОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

Коробко А.О. (РБ, Минск, БГУИР)

Компьютеризация образовательного процесса, развитие информационных технологий, освоение новых видов представления информации предполагают активное использование компьютерных продуктов для облегчения усвоения информации студентами. Одним из наглядных средств представления информации является презентация в программе PowerPoint. Фактически, ни один доклад на научно-технических конференциях, форумах и семинарах, а также ни одна учебная лекция не обходится без презентации.

Существуют общеизвестные требования, предъявляемые к качеству презентаций, подготовленных в программе PowerPoint. Вот некоторые из них:

– минимальный размер шрифта для текста должен составлять не менее 18 пт, оптимальный размер шрифта – 24 пт;

– отсутствие полнотекстовой информации на слайде;

– отсутствие текстовой перегруженности, т.е. не более 7 пунктов текста на слайде;

– аккуратное обращение с цветовым решением презентации, т.е. использование контрастного фона и цвета текста.

Основные сложности, с которыми сталкиваются при подготовке презентаций для сопровождения лекций в сфере высшего технического образования, связаны с большим объемом научно-технической информации, необходимой для передачи студенту. В этой связи, практически 90 % подготовленных презентаций имеют текстовую перегруженность и не позволяют студенту сконцентрироваться на преподаваемом материале. Студент вынужденно поставлен перед выбором либо пытаться читать слайд, либо слушать лектора. Одним из решений данной проблемы является тезисное изложение в презентации основных моментов лекции. Таким образом, презентация становится не главным средством представления информации, а лишь опорной визуализацией логики подачи лекционного материала. С другой стороны, использование презентации позволяет решать задачу наглядности. При этом следует помнить, что многие рисунки, графики и схемы по естественнонаучным и инженерным предметам являются изначально трудными для восприятия, поэтому на слайде оптимально размешать не более одного-двух графических материалов, а также расставлять цветовые акценты на отдельных зонах рисунка. При использовании сводных таблиц также стоит придерживаться правила приоритета информации и для акцентирования внимания выделять наиболее важную информацию цветом. В противном случае восприятие табличных данных становится практически равным нулю. Дополнительно, презентации хорошо подходят для демонстрации фильмов, например, о циклах производства деталей, а также для показа процессов компьютерного моделировании роста кристаллов, рассмотрения механизмов появления дефектов в материалах и много другого.

Таким образом, в силу того, что на сегодняшний день использование презентации является неотъемлемой частью лекционного процесса, именно подготовка доступной, качественной и эффективной презентации повысит уровень усвоения материала студентами.


СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ДЕЛОПРОИЗВОДСТВА И ЭЛЕКТРОННОГО

ДОКУМЕНТООБОРОТА В ВУЗАХ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Кобайло А. С. (РБ, Минск, БГТУ)

В эру электронного бизнеса с популяризацией компьютеров, несмотря на очевидные преимущества, которые предоставляют информационные технологии с точки зрения управления и систематизации электронных документов, продажи принтеров неуклонно растут, т. е. с повышением уровня компьютеризации делопроизводства параллельно растет и бумажная лавина, формируемая этими же компьютерами. Проблемы, связанные с данным парадоксом, успешно разрешаются путем автоматизации делопроизводства и документооборота с помощью (СЭД). В частности, анализ динамики инсталлирования в России в первые годы текущего столетия систем электронного документооборота свидетельствует, что к 2010 году ожидается внедрение СЭД на всех уровнях государственной власти, причем 70% всех документов будут представлены в электронном виде. Подобные тенденции наблюдаются и в Республике Беларусь. Данное обстоятельство обусловливает актуальность введения в учебные курсы для подготовки высококвалифицированных специалистов по всем направлениям народнохозяйственной деятельности и, в первую очередь, работников управленческого аппарата, административных работников всех уровней, бухгалтеров, экономистов, инженерно-технического персонала, разделов по изучению СЭД.

Для решения данной задачи целесообразно внедрение СЭД "ДЕЛО", разработанной российской компанией "Электронные офисные системы" (ЭОС), как наиболее доступной системой, распространяемой на территории Республики Беларусь центром ЭОС при БГУ. Сегодня систему "ДЕЛО" используют более 1200 компаний, учреждений, организаций России и стран СНГ, а общее число установленных рабочих мест превышает 150 000, в т. ч. 20 – в БГТУ. Техническая документация, поставляемая совместно с системой, без особых затруднений может быть адаптирована к учебному процессу ВУЗа.

Система обеспечивает автоматизацию делопроизводства, минимизируя при этом рутинные операции по обработке документов, а также позволяет перейти организации полностью на электронный документооборот. К числу основных функций делопроизводства, автоматизация которых может быть обеспечена с применением данной системы, относятся следующие:

• регистрация всей поступающей корреспонденции, включая письма и обращения граждан, с последующим направлением корреспонденции на рассмотрение руководству организации или в ее структурные подразделения;
  
• регистрация всей исходящей корреспонденции организации и ее внутренних документов;
  
• организация работы с проектами документов, включая согласование (визирование) проекта документа, подписание (утверждение) проекта документа и регистрацию документа, созданного на основе проекта;
  
• организация движения документов (документооборота) внутри организации;
  
• осуществление контроля за своевременным и качественным исполнением поручений (документов);
  
• списание документов в дело в соответствии с принятой в организации номенклатурой дел;
  
• поиск документов по различным критериям и получение статистических отчетов по организации работы с документами.
  

В лекционных курсах и на лабораторных занятиях по ряду дисциплин, в зависимости от профиля ВУЗа, перспективным является обучение студентов по таким направлениям, как «Пользователь системы "ДЕЛО"», «ДЕЛО-менеджер», «ДЕЛО-администратор», «ДЕЛО-технолог», «ДЕЛО-проекты», «ДЕЛО – прикладной программист».

Изучение студентами ВУЗов системы электронного делопроизводства и документооборота создает серьезные предпосылки для дальнейшего внедрения на предприятиях и учреждениях Республики Беларусь перспективных информационных технологий и, в конечном итоге, повышения эффективности всех видов хозяйственной деятельности.


ПРИМЕНЕНИЕ ПАКЕТА «RATIONAL ROSE» В УЧЕБНЫХ КУРСАХ

Кобайло А.С., Жиляк Н.А. (РБ, Минск, БГТУ),

Пешков А.Т., Фецкович Д.А. (РБ, Минск, БГУИР)

Значение языка UML как при решении задач проектирования информационных систем, так и при моделировании бизнес-процессов существенно возрастает, поскольку он все более приобретает черты языка представления знаний. При этом наличие в языке UML изобразительных средств для представления структуры и поведения модели позволяет достичь адекватного представления декларативных и процедурных знаний и, что не менее важно, установить между этими формами знаний семантическое соответствие. Все эти особенности языка UML позволяют сделать вывод о том, что он имеет самые серьезные перспективы уже в ближайшем будущем. В качестве программного пакета для визуального объектно-ориентированного моделирования систем на основе классов и их взаимодействия средствами языка UML при изучении дисциплин «Проектирование информационных систем», «Компьютерные информационные технологии» и др. выбран визуальный редактор Rational Rose. Причинами, обусловившими данный выбор, являются следующие:

• сокращение цикла разработки приложения «заказчик – программист - заказчик»;
  
• увеличение продуктивности работы программистов вследствие уменьшения ошибок и времени на отладку;
  
• улучшение потребительских качеств программ за счет ориентации на пользователей и бизнес;
  
• возможность вести большие проекты и группы проектов;
  
• возможность повторного использования уже созданного ПО за счет упора на разбор их архитектуры и компонентов;
  
• использование универсального языка моделирования UML как универсального «мостика» между разработчиками из разных подразделений.
  

Rational Rose – мощный инструмент анализа и проектирования объектно-ориентиро- ванных программных систем. Он позволяет моделировать системы до написания кода, так что разработчик может с самого начала быть уверенным в адекватности их архитектуры. С помощью готовой модели недостатки проекта легко обнаружить на стадии, когда их исправление не требует еще значительных затрат.

Модель Rational Rose поддерживает 4 представления (Views): 1) представление вариантов использования (ВИ); 2) логическое представление; 3) представление компонентов; 4) представление размещения.

Эти инструменты позволяют строить объектную модель в различных нотациях (OMT, UML, Буч) и генерировать на основе полученной модели приложения на C++, Visual Basic, Power Builder, Java, Ada, SmallTalk и других.

Среда Rational Rose позволяет проектировать варианты использования и их диаграммы для визуализации функциональных возможностей системы. Диаграммы Взаимодействия показывают, как объекты работают совместно, обеспечивая требуемые функциональные возможности. Для отображения объектов системы и их отношений используются диаграммы Классов. Диаграммы Компонентов иллюстрируют, как классы соотносятся с готовыми физическими компонентами системы. Наконец, диаграммы Размещения применяют для визуализации проекта распределенных систем. И основным достижением следует считать наличие возможности автоматической генерации на базе созданных диаграмм каркаса программного кода, что позволяет по статистическим оценкам на 75–80% сократить временные затраты на программирование.

Ведение в учебные программы разделов по объектно-ориентированному моделированию и проектированию с использованием современных CASE-технологий, в т.ч. пакета Rational Rose, позволяет повысить эффективность подготовки высококвалифицированных специалистов для различных областей народнохозяйственной деятельности.


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «АВТОМОБИЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА»

Кучков Г. В., Гузик А. Ю. (РБ, Минск, БГУИР)

Одним из важных аспектов преподавания является наглядность представления учебного материала. Так в физике для этого используются различного рода макеты, стенды и приборы, в биологии — скелеты животных, в химии — модели молекул и химические опыты. Однако представление материала в такой форме не всегда представляется возможным. В таких случаях удобно применять моделирование с использованием компьютерных мультимедийных технологий. Одной из таких технологий является технология Adobe Flash.

Благодаря широкой распространённости Flash в сети интернет среда исполнения Flash (Flash Player) на данный момент установлена практически на всех персональных компьютерах. Более того, после специальной подготовки Flash-приложения возможен его запуск на компьютерах без установленного Flash Player. На данный момент Flash-приложения могут быть запущены под тремя наиболее распространёнными операционными системами — Windows, Linux и Mac OS X.

С помощью Flash можно создавать:

• анимированные изображения и целые мультипликационные фильмы;
  
• интерактивные мультимедийные документы. Такие документы взаимодействуют с пользователем, содержат текст, графику (в том числе анимацию) и звук;
  
• полноценные Web-страницы и Web-приложения;
  

В рамках данной работы нами было разработан ряд демонстрационных приложения для помощи в изучении учащимися правил дорожного движения. Приложения моделируют ситуации на дороге в которых пользователь должен определить порядок совершения маневров транспортными средствами. Пользователь щёлкает по стрелкам, указывающим направления движения каждого из транспортных средств в порядке предполагаемого прохождения ими перекрёстка. После этого программа демонстрирует что произойдёт если транспортные средства будут двигаться в указанном порядке.

Широкие возможности среды Flash по созданию интерактивных приложений позволяют применять её для создания обучающих приложений, различного рода тестов, моделирования различных процессов и ситуаций. Flash может быть применён там, где использование реальных моделей невозможно или нецелесообразно. Так как Flash создавался в том числе и для использования в среде интернет, то он может быть легко внедрён в веб-страницы, что позволяет использовать его при создании электронных учебно-методических комплексов, предназначенных в том числе и для дистанционной формы обучения.

Мультимедийные технологии такие как Flash способны в значительной мере улучшить наглядность преподаваемого материала, а так же обеспечить возможность проверки уровня знаний учащихся. С повышением уровня наглядности заметно улучшается степень усваиваемости материала. К тому же использование мультимедийных компьютерных технологий делает возможным самостоятельное улучшение учащимися знаний по данной дисциплине, используя свой компьютер.


ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ ТРЕХМЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

ДЛЯ СОЗДАНИЯ МОДЕЛИ ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

Афанасенко С.Э., Болдырев А.М., Образцов С.И. (РБ, Минск, БГУИР)

Современный подход к подготовке военных специалистов, эксплуатирующих различные образцы вооружения и военной техники, ставит задачи пересмотра сложившихся стандартов в обучении.

По мнению военных аналитиков, необходимость применение виртуальных моделей в учебных целях и в научной деятельности обусловлено следующими факторами:

1. Создаваемые компьютерными средствами модели, трехмерная окружающая среда реалистично реагирующая на взаимодействие с пользователями, позволяют воспроизводить боевую работу расчетов для множества возможных ситуаций, трудновоспроизводимых на реальном образце вооружения и военной техники.

2. Непосредственное обучение на реальной боевой технике и в условиях, приближенных к боевым, нередко становиться невозможным в силу экономических причин.

3. Создаются условия для получения более точных оценок эффективности новых или модернизируемых образцов вооружения и военной техники в самых разнообразных условиях боевого применения еще до принятия решения об их разработке.

Принципиальное новшество, вносимое компьютерными технологиями в образовательный процесс – интерактивность, позволяющая развивать активно-деятельностные формы обучения. Именно это новое качество позволяет надеяться на эффективное, реально полезное расширение сектора самостоятельной работы. Таким образом, основой общей теории компьютерных технологий обучения должно стать развитие деятельностной активности обучаемого.

Полномасштабная применение компьютерных технологий в образовании требует на сегодняшний день исключительно мощных технических ресурсов. Для доставки информации с такими приложениями требуются скоростные и надежные телекоммуникационные каналы. При этом выдвигаются повышенные требования к технической оснащенности самого обучаемого.

В тоже время компьютерная имитация функционирования систем вооружения и военной техники на фоне искусственно воспроизведенной обстановки обеспечит изучения данного оборудования практически на всех этапах его боевого применения.

На наш взгляд, существует четыре направления деятельности, реализация которых позволит поднять разработки в области инновационных технологий на должный уровень: организационное, технологическое, материально-техническое, научное.

В настоящий момент информатизация образования вступает на качественно новый уровень: решается задача массового использования компьютерных технологий в общем и профессиональном образовании.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ 3D MAX В ОБУЧАЮЩЕМ ПРОЦЕССЕ

Градусов Р.А., Кашкаров А.В., Касанин С.Н. (РБ, Минск, БГУИР)

Электронные средства обучения (далее – ЭСО) – программные средства, в которых отражается некоторая предметная область, в той или иной мере реализуется технология ее изучения средствами информационно-коммуникационных технологий, обеспечиваются условия для осуществления различных видов учебной деятельности.

Использование ЭСО в образовательном процессе дает педагогам дополнительные дидактические возможности:

1. обратную связь между пользователем и ЭСО, что позволяет обеспечить интерактивный диалог;
   
2. компьютерную визуализацию учебной информации, предполагающую реализацию возможностей современных средств визуализации объектов, процессов, явлений (как реальных, так и виртуальных), а также их моделей, представление их в динамике развития, во временном и пространственном движении, с сохранением возможности диалогового общения с программой;
   
3. компьютерное моделирование изучаемых объектов, явлений, процессов;
   
4. автоматизацию процессов вычислительной, информационно-поисковой деятельности, обработки результатов учебного эксперимента с возможностью многократного повторения фрагмента или самого эксперимента. Это позволяет констатировать результаты экспериментов; варьировать значениями параметров (например, физических величин) адекватно условиям эксперимента; осуществлять постановку гипотезы эксперимента, ее проверку, модифицировать исследуемую ситуацию по результатам эксперимента, прогнозировать результаты исследования;
   
5. автоматизацию процессов управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения учебного материала: генерирование и рассылка организационно-методических материалов, загрузка и передача их по сети и т.п.
   

Прикладываются продолжительные и постоянные усилия к тому, чтобы приспособить виртуальную реальность к нуждам реального мира. Это относится, в первую очередь, к имитации маневров, которые в реальности очень дороги и наносят окружающей среде большой ущерб.

Применение виртуальной реальности в обучении и тренировках показывает сколь велика может быть немедленная отдача от нее.

Компьютерная имитация также используется для анализа и оценки поступающих данных. Также военные тренажеры разрабатываются для обучения летчиков, космонавтов, подводников и людей других военных профессий. Невозможно даже перечислить уже имеющиеся примеры тренировочного применения технологий виртуальной реальности.

Стоит добавить, что в сегодняшних условиях, когда происходит сокращение оборонных бюджетов, такой метод обучения позволяет не только получить бесценный практический опыт, но и избежать огромных расходов, связанных с проведением учений.


ОСОБЕННОСТИ ВНЕДРЕНИЯ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС ВИРТУАЛЬНОГО

СЕТЕВОГО ТРЕНАЖЕРА ЦТРС Р-423-1

Романовский С.В., Бурак А.А. (РБ, Минск, БГУИР)

Современный подход к подготовке военных специалистов, эксплуатирующих различные образцы вооружения и военной техники, ставит задачи пересмотра сложившихся стандартов в обучении.

Успех современного образования может состояться лишь при условии создания таких компьютерных пакетов (электронных учебников, пособий, тренажеров, тестеров и проч.), наличие которых предоставит возможность быстрого и качественного обучения специалистов при малых временных и материальных затратах.

Мировой опыт и практика доказывают необходимость внедрения в учебный процесс современных технологий в обучение, основанных на достижениях в области компьютерного моделирования и способах предоставления информации.

С этой целью был доработан виртуальный сетевой тренажер ЦРТС-Р423-1, разработанный ранее на военном факультете БГУИР. В него было добавлена возможность работы в сети, позволяющая более точно смоделировать работу ЦРТС-Р423-1.

Разработанный программный продукт состоит из двух частей: клиентское приложение т.е. виртуальный сетевой тренажер ЦРТС-Р423-1, и сервер.

Клиентское приложение позволяет работать в следующих режимах: режим «Обучение» (обучение основным навыкам работы со станцией), «Тренировка» (предусмотрено два варианта работы: «с подсказками» и «без подсказок»), «Контроль» (осуществляется контроль знаний и сдача нормативов).

Для отработки вхождения связи с корреспондентом используется сетевой режим с голосовой связью. В сетевом режиме тренажер работает через промежуточный сервер, установленный у преподавателя. Преподаватель видит список подключенных к серверу клиентов (обучаемых) и их настройки, имеет полную карту действий конкретного клиента с выделенными ошибочными шагами, а также список установленных соединений между клиентами.

У преподавателя имеет возможность заблокировать (внести помехи) работу клиентов в определенном режиме и просмотреть действия обоих сторон по их устранению. На основании полученных данных преподаватель может выделить основные типы ошибок, допускаемых обучаемыми.

На сервере ведется статистика успеваемости с возможностью просмотра статистики группы либо отдельного студента.

Использование данного программного продукта является удобным и перспективным, поскольку позволяет проводить реалистичное обучение работе на аппаратуре без использования самой аппаратуры, что является эффективным с экономической точки зрения. Использование тренажера в учебном процессе исключает материальные затраты на дорогостоящее содержание и обслуживание аппаратуры.

Благодаря продуманности тренажера усвоение материла происходит качественнее и быстрее. Преподаватель имеет полную картину о подготовки обучаемых и знает на что больше обратить внимание при обучении. Кроме того возможность самостоятельной подготовки на персональных ЭВМ как в учебных аудиториях, так и в не их, позволяет эффективно использовать свободное время обучаемых.