Geum.ru

Использование компьютерных технологий в образовательном процессе при подготовке инженерных кадров по специальностям оптико-электронного профиля

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
Использование компьютерных технологий в образовательном процессе при подготовке инженерных кадров по специальностям оптико-электронного профиля

___________________________________________________________

Л.Н. Брызгалова, Г.В. Мартыненко, Е.М. Старостин

Филиал ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске


В условиях рыночной экономики коренным образом меняется подход к системе образования, кардинально меняется и роль информационных технологий. Ориентация на управление на основе бизнес-процессов обеспечивает конкурентное преимущество для организации в условиях острейшей конкуренции, а управление на основе бизнес-процессов не может эффективно реализовываться без применения информационных технологий и систем, в том числе и в системе образования.

Вступление России в Болонское соглашение привело к перестройке значительной части сложившихся образовательных традиций, поставило задачу внедрения инноваций как в сам процесс образования, так и в процесс контроля над эффективностью и результативностью процесса обучения.

Система требований к качеству образования изложена в Государственных образовательных стандартах высшего профессионального образования. Важным звеном системы качества любого образовательного учреждения является наличие комплексного учебно-методического обеспечения как информационно-образовательного ресурса учебного процесса.

Целью профессионального обучения студента является формирование и развитие его компетенций в предполагаемой профессиональной деятельности. Выпускник высшей школы помимо фундаментальных знаний узкотехнических вопросов должен быть подготовлен ко всем видам и обобщенным задачам профессиональной и социальной деятельности, должен обладать знаниями, умениями, навыками и личностными качествами, позволяющими ему адаптироваться на рынке труда.

Одним из основных способов развития компетенций при подготовке инженерных кадров по специальностям оптико-электронного профиля является включение студентов, в том числе младших курсов, в творческую деятельность в рамках внеаудиторных учебно-исследовательских и научно-исследовательских работ. На этапе учебно-исследовательских работ проводится обучение студентов основам современных методик исследований, на стадии научно-исследовательских работ студенты проводят патентные и литературные исследования, самостоятельно решают выбранные практические задачи, осваивают современные методы и средства измерений, что является хорошей подготовкой к выполнению выпускных квалификационных работ.

Современные условия диктуют использование компьютерных технологий на всех стадиях учебного процесса, начиная от подготовки к практическим и теоретическим занятиям и кончая проведением научных исследовательских выпускных работ. Подготовка высококвалифицированных специалистов, способных к профессиональному росту и профессиональной адаптации в условиях информатизации общества и развития наукоемких технологий требует теоретических и практических знаний информационных технологий.

Современные компьютерные технологии позволяют достаточно эффективно заменить современные дорогостоящие приборы при проведении практических и лабораторных занятий, решать задачи оптимизации параметров ряда оптико-электронных систем путем создания электронных аналоговых систем. Компьютерные тренажеры позволяют проводить как самостоятельную подготовку студентов перед экзаменами, так и в процессе изучения ряда тем нескольких специальных дисциплин. Имеющаяся на кафедре ОЭС Смоленского филиала МЭИ информационная база тестов, электронных учебников, пособий позволяет работать студентам как в пределах кафедры, так и на удаленных компьютерах с использованием Интернет-соединений и электронной почты, что позволяет также получать своевременные консультации при прохождении ими преддипломной практики и выполнении дипломных работ.

Наметившееся отставание методического материала по техническим дисциплинам, а именно учебников и учебных пособий и лабораторной базы от процесса совершенствования современных оптико-электронных систем требует от преподавателя поиска новых способов изложения материала.

Начиная с 2004 года, на кафедре многие виды занятий, а также защита выпускных квалификационных работ бакалавров и специалистов проводятся с использованием мультимедийных средств обучения, включающих как средства ввода информации (дигитайзеры, сканеры, цифровые фото- и видеокамеры), так и средства ее отображения (видеопроекторы).

Это, во-первых, позволяет снизить уровень затрат на материальную базу обучения, поскольку упомянутые устройства, с одной стороны, выступают в своем настоящем качестве, т.е. обеспечивают обработку информации, а, с другой стороны, являются предметом изучения в рамках лабораторных практикумов читаемых спецкурсов. Во-вторых, резко возрастает уровень интерактивности образовательного процесса без применения таких дорогостоящих систем, как копи-доски (соруdesk).

Например, применение при чтении лекций видеопроектора с ПК, подключенным к сети Internet, предоставляет лектору возможность донести до студентов последние достижения как отечественных, так и зарубежных разработчиков и обеспечить нелинейный стиль изложения материала. Наличие в современных браузерах механизма закладок и плагинов, отслеживающих изменения на Web-страницах, позволяет преподавателю оперативно подготовить к очередному занятию актуальный в текущий момент времени материал. Попутно решается проблема создания иллюстраций к лекционному курсу, т.к. изображения, представленные на Web-страницах информационных ресурсов, адаптированы под характеристики применяемого устройства отображения информации (размер, разрешение, цветовая палитра, тоновый диапазон). Кроме того, возможность использования анимации, в том числе Flash-анимации, в иллюстрациях позволяет более ясно и подробно донести до обучаемого особенности конструирования и принципы функционирования сложных оптико-механических и оптико-электронных узлов.

Повышение интерактивности при проведении практических занятий достигается благодаря возможности быстрого переключения между различными видами приложений, например, пакетов автоматизированного проектирования и 3D-моделирования, а также применению в качестве устройств ввода информации дигитайзеров и цифровых видеокамер. Например, при создании шейдерного кода (среда программирования) студент получает возможность на большом экране увидеть ошибки в траекториях движения объектов или освещения в трехмерной сцене (среда 3D -моделирования). При анализе и оптимизации параметров оптических систем обучаемый имеет возможность оценить степень влияния на них различных конструктивных параметров и параметров окружающей среды.

Защита выпускных работ с использованием современных средств визуализации позволяет дипломнику и его руководителю изменить принцип подготовки графического материала и самого доклада, Используя средства коллективной работы над различными видами документов (тексты, иллюстрации, презентации), руководитель выпускной работы может осуществлять дистанционное руководство и консультирование студента. Во время защиты студент имеет возможность наиболее полно представить результаты своей работы над проектом.

Важным аспектом яавляется использование в учебном процессе новейших программных продуктов, используемых как на промышленных предприятиях, так и в исследовательских институтах и конструкторских бюро. На кафедре при этом основной акцент сделан на современных САПР и программных пакетах, предназначенных для моделирования, анализа и оптимизации электронных и оптических приборов и систем.

Многолетнее сотрудничество с ведущими предприятиями города Смоленска, в частности, СПО «Кристалл» и ОАО «ОСРАМ» выявило преимущества от внедрения указанных выше методов обучения. Данные предприятия традиционно вкладывают значительные средства в автоматизацию технологических процессов с использованием различных оптико-электронных приборов и систем. Поэтому выпускники, приходящие работать на эти предприятия, не только в курсе того, в каком направлении развивается производственная база заводов, но и могут безболезненно включаться в процесс внедрения, настройки и обучения персонала работе с новыми ОЭС.

Сведения об авторах:


Брызгалова Людмила Николаевна к.т.н., доцент кафедры оптико-электронных систем (Филиал ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске),

Мартыненко Геннадий Владимирович к.т.н., доцент кафедры оптико-электронных систем (Филиал ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске),

Старостин Евгений Михайлович, к.т.н., ассистент кафедры оптико-электронных систем (Филиал ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске



ФИО
Наименование организации
Город
Форма участия
Секция
Форма доклада
Название доклада

Брызгалова Людмила Николаевна


Филиал ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске


г. Смоленск


Докладч.
Круглый стол.

Использование научного потенциала учебных заведений для развития и внедрения нанотехнологий и IT-технологий, способствующих стимулированию развития экономики.


Публика-ция
Использование компьютерных технологий в образовательном процессе при подготовке инженерных кадров по специальностям оптико-электронного профиля

Старостин Евгений Михайлович

Старостин Евгений Михайлович