Учебное пособие 3000196

ГОУВПО «Воронежский государственный технический

университет»

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СРЕДСТВА МУЛЬТИМЕДИА

В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

Материалы внутривузовской научно-практической

конференции-выставки

(Воронеж, 15-17 ноября 2009 г.)

Воронеж 2009

УДК 004.8

Перспективные средства мультимедиа в образовательном процессе: материалы внутривуз. науч.-практ. конф. выставки. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2009. 134 с.

В сборнике представлены материалы, посвященные использованию современных информационных технологий, мультимедийных материалов в учебном процессе. Сборник подготовлен в электронном виде в редакторе Microsoft Word и содержится в файле PSMOP.doc.

Редакционная коллегия:

Е.Д. Федорков	– д-р техн. наук, проф. - ответственный редактор, Воронежский государственный технический университет;
А.Н. Чекменев	– д-р техн. наук, проф. – зам. ответственного редактора, Воронежский государственный технический университет;
А.И. Бобров	– канд. техн. наук, доц., Воронежский государственный технический университет;
А.С. Кольцов	– канд. техн. наук, доц., Воронежский государственный технический университет;
Д.Е. Пачевский	– канд. техн. наук, доц., Воронежский государственный технический университет;
О.В. Собенина	– канд. техн. наук, доц., Воронежский государственный технический университет;
А.В. Паринов	– канд. техн. наук, доц., Воронежский государственный технический университет
Д.С. Орлов	–асс., ответственный секретарь, Воронежский государственный технический университет

Рецензенты: начальник производственно-диспетчерского

отдела ЗАО «Рудгормаш» В.В. Сокольников;

д-р техн. наук, проф. Е.Н. Коровин

© Коллектив авторов, 2009

© Оформление. ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2009

ВВЕДЕНИЕ

Сборник посвящен актуальным проблемам теории и практики использования мультимедийных технологий в образовательном процессе ВУЗа.

Публикуемые в сборнике материалы являются результатами выполняемых и законченных научно-исследовательских работ в области современных информационных мультимедийных технологий в образовании.

Большой интерес представляют работы по использованию современных мультимедийных технологий в образовательной сфере, в которых показано расширенные области их применения при обучении в ВУЗе. В сборнике авторами материалов представлены различные варианты использования мультимедиа технологий, описаны разработки мультимедийных комплексов, используемых в процессе обучения.

Особого внимания заслуживает ряд статей, посвященных методологии использования электронных образовательных ресурсов и разработке системы управления документооборотом отборочной комиссии факультета.

Сборник может быть полезен преподавателям, студентам, аспирантам, инженерно-техническим работникам, специализирующимся в области информатизации образовательных технологий, исследующих и реализующих современные подходы к управлению образовательными процессами.

УДК 681.3

Д.Е. Пачевский, О.А. Шостко, Е.Д. Федорков

Роль инновационной политики при формировании учебного процесса

Современные возможности вычислительной техники, позволяющие на высоком уровне создавать компьютерные программы, электронные учебники и тренажеры, компьютерные модели сложных конструкций и производственных ситуаций раскрывают перед специалистами образовательных учреждений широкие перспективы внедрения в учебный процесс инновационных технологий различного направления. Существующие педагогические технологии, за небольшим исключением, позволяют готовить специалистов, знания которых отвечают требованиям государственных образовательных стандартов, достаточны для их работы на обычных производствах, но совершенно недостаточны для их использования на высокотехнологичных производствах, то есть именно на таких производствах, которые могут обеспечить достижение Россией мирового уровня промышленности.

Инновационная политика в области образования требует от образовательных учреждений индивидуализации обучения. Такой подход – это признание того факта, что подлинное знание – это индивидуальное знание, полученное в опыте собственной деятельности.

Индивидуализация обучения не исключает группового обучения, но предполагает, что в ходе учебного процесса будет постоянно учитываться целый комплекс дополнительных факторов, основными из которых являются:

- профессиональные приоритеты студента;

- целевые жизненные установки, стремление к достижению поставленной цели;

- психофизиологические качества;

- требования рынка труда;

- целевые требования отдельных работодателей.

По мере обучения у студента формируется комплекс определенных качеств, которые должны постоянно фиксироваться системой управления. По мере необходимости группа будет делиться на подгруппы. Студенты, входящие в эти подгруппы, будут обучаться по индивидуально-групповому учебному плану, который будет проектироваться на основе общего учебного плана и государственного образовательного стандарта, но иметь свои особенности. Финансовое обеспечение такого подхода могут взять на себя работодатели, и, как показывает практика, они это охотно делают. Главной основой реализации такого подхода является отлаженная эффективная система управления.

Управление учебным процессом - это всесторонняя целенаправленная и хорошо скоординированная система формирования знаний студентов в процессе его обучения. Для того, чтобы оптимально управлять учебным процессом при инновационном подходе, надо знать:

- состояние знаний студентов на каждом этапе обучения;

- психофизиологические особенности индивидуальных наклонностей и возможностей каждого студента;

- ситуацию на рынке труда;

- желательно, хотя бы со 2-3 курсов, готовить студента не только к определенному направлению трудовой деятельности, но и для конкретного работодателя.

Так как система управления, прежде всего, базируется на оценке состояния знаний студента, то вполне понятно, что чем больше будет контрольных точек, отслеживающих этот фактор, тем более эффективной будет система управления.

Система управления учебным процессом, сформированная для подготовки высококвалифицированных специалистов и специалистов класса «элита» отличается от системы управления учебным процессом обычной группы студентов повышенным количеством контрольных точек, заложенных в системе текущего контроля. Наряду с результатами оценки знаний в системе промежуточной аттестации эти результаты должны играть существенную, а иногда и определяющую роль при делении студентов на подгруппы. Но и в этом случае подход должен быть дифференцирован. В общем случае диагностика знаний уточняет следующие характеристики:

- уровень знаний;

- понимание;

- умение применить в реальной ситуации;

- практические навыки;

- способность логично и последовательно представить освоенный материал;

- способность на необходимом уровне воспринимать последующую профессиональную информацию.

Следует учитывать, что современный рынок труда в ряде случаев требует необходимость подготовки элитных специалистов, знания и умения которых превышают рамки требований государственных образовательных стандартов. Более того, в последнее время появляется все большее количество студентов, которые сами желают получить элитное образование, как с помощью учебного заведения, так и самостоятельно. Однако студенты, в связи с недостатком опыта, не всегда способны достаточно точно оценить уровень своей подготовки. В тестах для элитных студентов кроме выше приведенных требований, должны быть введены и дополнительные требования, а именно:

- владение компетенциями на высоком профессиональном уровне;

- способность критически отслеживать и осмысливать развитие теории и практики;

- способность понимать результаты способов проверки научных теорий;

- знание новейших достижений в данной области;

- знание новейших методов исследований;

- навыки управления информацией, способность извлекать и анализировать информацию из разных источников;

- умение критически осмысливать тенденции развития данного направления.

По результатам ответов на тесты при применении системы диагностики должна быть установлена причина неудовлетворительных знаний, например:

- не доучил (не выучил);

- не понял;

- недостаточна физико-математическая подготовка;

- недостаточен практический опыт;

- не умеет использовать в реальном приложении, где требуются эти знания;

- не хватает фундаментальных знаний по определенному разделу;

- завышено время ответа;

- отсутствуют пространственное воображение;

- не умеет логически мыслить, понимать логику ситуации;

- не умеет четко излагать свои мысли;

В качестве корректирующего учебно-методического обеспечения, с учетом использования компьютерных технологий студенту в рассматриваемом случае можно рекомендовать следующие системы:

- собственно обучающие, предоставляющие учебный материал последовательности, определяемой заранее заданным сценарием;

- репетирующие, направленные на закрепление определенных на­выков обучаемого;

- справочно-консультационные, хранящие структурированные сведения ив некоторой области знаний и представляющие пользовате­ле средства поиска необходимой информации;

- электронные учебники, сочетающие в себе свойства собственно скучающих и контролирующих систем, подготавливаемые с использованием специализированных авторских систем, основу которых сос­тавляют текстовые и графические редакторы, позволяющие сконструи­ровать и представлять учебные материалы, включая тексты, графи­ческие образы и т.д;

- программы, ориентированные на развитие обучаемых навыков в решении практических задач, сочетающие признаки репетирующих контролирующих систем;

- адаптированные версии прикладных программных комплексов, предназначенные для представления сведений о данном комплексе и отработки навыков в работе с ними.

При создании учебно-методических комплексов одной из наиболее актуальных проблем компьютерного обучения является проблема создания обучающих программ. В зависимости от своего целевого назначения они могут быть следующих типов:

- управляющие и диагностирующие, ориентированные на управле­ние процессом обучения на занятиях, а также в условиях дополнительной индивидуальной или групповой работы. Эти программы позволяют последова­тельно задавать обучаемым вопросы, анализировать полученные отве­ты, определять уровень усвоения материала, выявлять допущенные обучаемым ошибки и, в соответствии с этим, вносить необходимые рекомендационные кор­рективы в процесс обучения. В условиях компьютерного обучения процесс контроля и самоконтроля становится более динамичным, а обратная связь обучаемого с преподавателем белее систематичной и продуктивной;

- демонстрационные, дающие возможность получать на экране дисплея красочные, динамичные, иллюстрации к излагаемому препода­вателем материалу;

- генерирующие, вырабатывающие набор задач определенного типа по заданной теме; операционные пакеты обучающих программ, позволяющие обуча­емым самостоятельно ставить и решать задачи с помощью компьюте­ров, изображать те или иные фигуры на экране дисплея, вносить не­обходимые коррективы, разрабатываемые конструкции, схемы, черте­жи и т.д.;

Важным элементом системы обучения является подготовка студента к его успешному продвижению на рынке труда. Распределение молодого специалиста на работу происходит по следующим схемам:

- свободное распределение молодого специалиста, когда он сам ищет себе работу;

- распределение в стенах образовательного учреждения, когда работодатели подбирают на свои предприятия выпускников, предварительно не имея с ними контактов;

- целевой заказ предприятия на конкретного специалиста. В этом случае работодатель заключает тройной договор «Предприниматель – вуз – студент». Студент начинает учиться по индивидуальному учебному плану. Работодатель оплачивает студенту дополнительную стипендию, а институту возмещает дополнительные расходы, связанные с индивидуальным учебным планом. Работодатель может предъявлять к студенту и образовательному учреждению дополнительные требования, которые должны найти свое отражение в отдельных тестах и, соответственно, во всей системе управления.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Д.Е. Пачевский, А.И. Бобров, О.А. Щербакова

Роль компьютерных технологий

в образовательном процессе

Роль компьютерных технологий, как одного из наиболее эффективных элементов учебно-воспитательного процесса, определяется степенью развития учебно-ориентированного программно-методического обеспечения и уровнем системы управления этим процессом. Область эффективного применения автоматизированного обучения или обучения с элементами автоматизации зависит от целей обучения. При этом под целью обучения следует понимать не только подготовку специалистов, знания и умения которых соответствуют квалификационным характеристикам, определяемым государственным образовательным стандартом. Современный рынок труда предъявляет специалисту значительно больший объем требований. В настоящее время от специалиста требуется хорошее знание компьютерной технологии, телекоммуникационных технологий, иностранных языков. Они должны быть вооружены знаниями инновационных процессов, ориентироваться в области менеджмента и маркетинга. Многие работодатели ставят перед выпускниками Вузов повышенные требования профессионального направления, в том числе и узкоспециализированных знаний, характерных для предприятия - заказчика. Поэтому основная и важнейшая задача высшей школы - это постоянное совершенствование качества подготовки специалистов с учетом требований современного производства, науки и техники. Именно поэтому в последние годы усилилось внимание к личностно-ориентированной модели обучения, отличительной особенностью которой является подчеркнутое внимание к индивидуальности каждого студента, развитию его познавательных, эмоционально-волевых, нравственных и эстетических возможностей.

Это принципиальное направление современной педагогики безусловно правильно. Оно нашло свое отражение и в данном исследовании. (гл. 2). Однако, в организационном плане, учебный процесс построен по групповому принципу и весьма важное направление индивидуализации учебного процесса не должно быть доминирующим. Необходимо разумное сочетание педагогических изысканий в исследованиях как индивидуального, так и группового методов обучения. Поэтому главная задача системы управления состоит в том, что на каждом временном отрезке учебного процесса и преподаватели и студенты должны четко представлять свои задачи, знать требования к студенту на этом отрезке и знать, соответствует ли студент этим требованиям. В случае несоответствия или неполного соответствия следует проводить корректирующие мероприятия. В этом и состоит одна из главных задач системы управления. При этом главной задачей, стоящей перед специалистом, формирующим систему управления, следует считать определение этих, не везде равномерных, временных отрезков (этапов), определение задач каждого этапа и, при необходимости, разработка корректирующих мероприятий.

Основным методом, которым можно определить знания студента, является контроль знаний. В задачи контроля знаний при существующем подходе входит определение уровня знаний студентов по данному комплексу дисциплин, дисциплине, разделу, теме. Необходимо уточнить, достаточен ли этот уровень для свободного овладения последующим объемом материала. Если контрольный этап соответствует окончательной аттестации (государственный экзамен, защита дипломной работы или проекта), следует определить, готовы ли молодые специалисты к выполнению своих профессиональных обязанностей.

Такой подход позволяет управлять учебным процессом в узком диапазоне. При недостаточном уровне знаний студентов во время прохождения очередного рубежа, преподаватель может не допускать их к освоению следующего этапа, но далеко не всегда и преподаватель, и студент, могут понять причины сложившейся ситуации. И даже если контроль выполнялся с применением компьютерных технологий, (например, с применением автоматизированной системы тестирования), роль информационных технологий в управлении учебными процессами минимальна, так как не позволяет преподавателю психологически оценить ситуацию.

Контроль знаний по системе «сдал» - «не сдал» не позволяет раскрыть причины недостаточного усвоения студентами материала. Эти причины могут иметь индивидуальный характер, что подробно рассматривается в гл. 3. Но они могут быть характерны и для основного контингента студентов в группе. Например, если половина студентов группы не получили достаточных знаний, то для этого могут быть следующие причины:

- лектор недостаточно осветил данную тему;

- тема недостаточно освещена в учебном пособии;

- на данную тему учебное пособие отсутствует;

- если на эту тему проводились лабораторные или практические занятия, то они были методически неправильно построены.

В этих условиях требуется принципиально новый подход к контролю знаний студентов, который позволит не только оценить знания, но, главное, ставит своей целью анализировать причину данной ситуации. Необходимо значительно расширить контрольные функции, перевести их в область диагностики. Именно диагностика, как комплексный метод контроля, может обеспечить и оценку знаний студентов и основные причины их несоответствия заданным требованиям. При этом программа должна быть спроектирована таким образом, чтобы студентам сразу же была представлена информация по соответствующим корректирующим мероприятиям и методам ее реализации.

Такой подход требует больших затрат труда преподавателя и в обычных условиях его реализовать практически невозможно. И только применение информационных технологий позволяет его активизировать. Разумное сочетание различных форм контроля позволит более глубоко формировать систему управления учебным процессом, эффективную только в том случае, если правильно определены время, цель и вектор реализации контрольных точек, которые и должны служить импульсом для принятия соответствующих решений в системе управления, так как каждый этап имеет свои задачи, особенности проведения и особенности влияния на последующий учебный процесс.

Каждое образовательное учреждение на основании общих принципиальных подходов разрабатывает «Положение о проведении текущего контроля успеваемости, промежуточной и итоговой аттестации и контроля знаний студентов».

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Д.Е. Пачевский, А.В. Шайхулин, А.Н. Чекменев

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ ПРОЦЕССОМ НА ОСНОВЕ ЭВМ

Качество обучения – один из важнейших продуктов образовательного процесса. В работе отмечается, что качество выпускника вуза — это система показателей, характеризующих соответствие реальных значений показа­телей выпускника желаемым значениям показателей. Си­стема желаемых значений показателей может выдвигаться предприятием-потребителем (рыночная оценка качества), самим выпускником (внутреннее качество), стандартом (стандартизованное качество), обществом (общественное представление о качестве), может оцениваться для конкретного студента, группы студентов и выпускников вуза в целом. Соответственно и качество выпускника имеет несколько вариантов толкования. В принципе важен хороший общий уровень образования, то есть уровень, который позволяет в нужный момент сосредоточиться на конкретной проблеме и эффективно ее решить, решать различные проблемы, ос­ваивать смежные и принципиально иные области знаний. Качество подготовки выпускника следует рассматривать как очень неопределенный показатель, проявление кото­рого зависит от многих факторов последующей трудовой карьеры, субъективных и объективных действий, системы и содержания дополнительного образования.

В общем виде оценка качества чего-либо - это вычисление расхож­дений реальных и желаемых значений показателей, а управление качеством чего-либо – это последовательность действий, включающая оценку реального значения показа­телей, вычисление расхождений реальных и желаемых зна­чений показателей, принятие решений по корректировке функционирования, возврат на первое действие. Последо­вательность действий при управлении качеством создает процесс управления с обратной связью, где в каче­стве целевых установок приняты показатели качества, рас­хождение реальных и желаемых значений показателей.

Применительно к высшему образованию «качество» как проблема возникла в XIX в. В 1970-е гг. университетские специальности в областях математики, гуманитарных наук оценивались с точки зрения фундаментальности подготов­ки, а инженерные специальности стали увязываться с ка­чеством и практической реализацией состава знаний. В среде русско­го технического общества в конце XIX — начале XX в. качество высшего образования становится одним из глав­ных аспектов обсуждения, а в 60-80-е гг. XX в. качество превращается в приоритет управленческих решений. Оно рассматривается, как способность удовлетворять конкрет­ные потребности общества в специалистах с высшим обра­зованием. Показатели качества включаются в общий ком­плекс показателей наряду с оценками интеллектуального уровня, эффективности процесса обучения, уровня науч­ных исследований.

Однако следует учитывать, что, говоря о качестве чего-либо, необходимо иметь уровень для сравнения. Плохое или хорошее качество, повышение или понижение каче­ства можно увидеть только при сопоставлении. В технике базой качества продукции является стандарт, где четко рег­ламентированы нормативные значения показателей. С рос­том возможностей техники повышаются требования стан­дарта и, тем самым, требования к показателям продукции, считаемой качественной. В системе образования сформированы государственные образовательные стандарты (ГОС) по направлениям и специальностям, но возможности их использования как основного критерия качества образовательного процесса, в большинстве случаях, требует дополнительного исследования.

Таким образом, определяющей особенностью системы управления ка­чеством результата (или процесса функционирования вуза) является применение оценочных показателей в виде разни­цы реальных и желаемых значений показателей и введение механизма корректировки деятельности, ориентированно­го на выполнение и максимальное повышение реальных значений системы желаемых показателей.

Качество образования должно отражать современные по­требности и тенденции развития общества в будущем. Соот­ношение между двумя этими элементами образования вы­пускника само представляет проблему для высшей школы.

Концепция управления качеством в вузе — это всесто­роннее целенаправленное и хорошо скоординированное при­менение методов управления качеством во всех сферах дея­тельности (от исследований до оценивания) при участии руководства, преподавателей и служащих и рациональном использовании интеллектуальных, материальных, финан­совых ресурсов вуза.

Система управления качеством, методы ее реализации предопределяется тем иерархическим уровнем, на котором распространяется область ее рационального применения. Формированием стратегии управления качеством образования в России занимается правительство России. Имеются системы управления качеством обучения на уровне региона вуза, факультета, кафедры.

Целью данного исследования является возможность автоматизированного управления деятельностью каждого студента в отдельности и группы в целом с целью повышения качества выпускаемых специалистов. Такой подход дает возможность преподавателю держать под контролем каждого студента индивидуально, но одновременно оценивать ситуацию и в студенческой группе. Одновременно руководство кафедры и факультета может оценивать и качество работы преподавателя. Однако главное достоинство такого подхода в том, что у студента появляется возможность самоконтроля, что значительно повышает его творческую составляющую.

Особое место занимает автоматизированная система управления при внедрении новых педагогических технологий социального направления. Выделяются личностно-ориентированные педагогические технологии, направленные на выявление, использование и развитие особых психофизиологических особенностей студента. Наиболее полно этот вопрос рассмотрен Н.И. Воропаевым, Е.А. Шишловой, а также авторами работ. Система управления образовательным процессом должна предусматривать выявление индивидуальных возможностей и наклонностей каждого студента на этапе контрольного тестирования и, через систему обратной связи, соответствующие корректирующие рекомендации. Проблема, безусловно, сложная. Это и повышение сложности формирования теста и подбор соответствующего корректирующего материала. Такой подход потребует разработки программного обеспечения значительно более высокого уровня. При этом эффективность образовательного процесса несомненно возрастает, значительно повышается качество обучения.