Опыт проектирования и реализации виртуальной обучающей среды

1. Опыт проектирования и реализации виртуальной обучающей среды На примере педагогической технологии «ИнформГидро» Раинкина Л. Н., доцент РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина

2. Тенденции развития ВШ(требования к ОС) Знания производятся в прикладном аспекте Знание становится междисциплинарным Исходная целеполагающая установка - обязательное использование знаний Переключение содержания образования на освоение базовых универсальных компетенций

3. Требования к уровням профессионального образования Бакалавр – исполнитель в решении профессиональных задач Магистр – ставит задачи, предлагает пути решения и участвует в их реализации ОБУЧЕНИЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ПОСИЛЬНЫМ !

4. Компетенции: Инструментальные (способность к анализу и синтезу; способность к организации и планированию; базовые общие знания и базовые знания по профессии; элементарные компьютерные навыки; навыки управления информацией – способность извлекать и анализировать информацию из разных источников; способность решать проблемы и принимать решения. Межличностные Системные -способность к обучению, применению знаний на практике, генерация новых идей, ответственность за качество

5. Изменение содержания технического инструментария Лекции–прямая передача информации трансформируется в организацию самостоятельной работы с целью формирования инструментальных компетенций: способность правильно понимать методы и приемы дисциплины, понимать результаты экспериментов. Семинарские и практические занятия – инструмент формирования компетенций: задания, выполняемые студентом индивидуально при консультативной помощи преподавателя. Лабораторные работы– обоснование режимов и обсуждение результатов в контексте теории

6. КАЧЕСТВО ОБРАЗОВАНИЯ Качество подготовки - уровень сформированности устойчивых навыков выполнения совокупных мыслительных операций на материале конкретного задания Психологические основы – мыслительные операции, которые реализуются в учебных заданиях различных типов ЗНАНИЯ  МЕТОД

7. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – трансформируют информацию в знания ПРЕВРАЩЕНИИЕ ЗНАНИЙ В ОБРАЗОВАНИЕ – совершается в сознании человека присущим ему от природы способом внутреннего переживания и переосмысления ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ – прием, анализ, синтез, свертку в новые понятия-образы и ассоциирование при выдаче результатов в социальной среде

8. Этапы восприятия информации • ЧУВСТВЕННЫЙ ЭТАП– зрение, слух, осязание, обоняние, вкус есть 5 основных сенсорных каналов ФОРМИРОВАНИЕ МЫСЛЕОБРАЗОВ– аналоги воспринятого, голографические модели реальности.Правое полушарие –чувственная модель (вкус, цвет, запах).Левое полушарие – рассудочная модель (размеры, вес, скорость). • ЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП– сравнение мыслеобраза с имеющимся опытом человека, поиск возможностей уменьшения неопределенности путем упрощения 4. ЛИНГВИСТИЧЕСКИЙ ЭТАП– через голографический аналог происходит узнавание объекта или явления

9. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЧЕМУ УЧИТЬ? КАК УЧИТЬ? Системный подход – от общего к частному Режим диалога КОНТРОЛЬ УМЕНИЙ Объективный тестовый

10. Построить обучение таким образом, чтобы оно приносило студенту радость как от процесса, так и от результата Объективно измерить и оценить знания и получить гарантированный результат обучения Сформировать у студентов системное мышление при анализе и решении гидродинамических задач Цели и задачи

12. Выдать задание – поставить задачу Интеллектуальные функции учителя Сформулировать методические указания по её решению – озвучить методику решения или назвать методическую литературу Обеспечить обратную связь – текущую оценку действий ученика, ответы на вопросы Оценить степень достижения конечной цели – проверить решение и вывести итоговую оценку Учесть проделанную работу – поставить оценку в журнале или ведомости

13. Предлагается методика решения задачи в справочном файле Производитсявыбор задачи из списка. Исходные данные задает генератор случайных чисел Выставляется оценка(в баллах) в зависимости от числа обращений к справочному файлу Результаты имеют накопительный характер. Тренинг можно проводить до получения максимального числа баллов по каждой задаче Решение задач (обучающая программа) программа

14. Обучаюшая программа • Состоитиз тестов. За ответ выставляется оценка. • При неправильномответе студент отправляется к справочному файлу.После каждого обpащения к спpавочному файлу оценка снижается на один балл. • В случае тpех непpавильных ответовстудент пpинудительно удаляется изпpогpаммы. • Результат направляется в базу данных программа

15. Справочные системы - идеология Бакалаврская программа – начало, базис высшего профессионального образования Теоретическую подготовку необходимо давать частями, то есть наращивать её на основе базовой программы для бакалавра при циклическом возвращении профессионала к обучению Программа по естественно-научной дисциплине учит студента пониманию и качественному объяснению явлений и процессов окружающего мира, а не сложным расчетам и выводам Обучение от сложного к простому мало эффективно и не может привести к цели

16. Справочные системы • Подготовлены при использовании современной утилиты HTML Help Workshop, которая позволяет компилировать исходные файлы в формате HTML в файл проекта справочной системы, обеспечивает поддержку оглавления, предметного указателя и ссылок на другие разделы. • Созданы всплывающие окна с контекстными подсказками и определениями. • Имеется возможность вызвать из справочного файла обучающую программу, просмотреть видеоклип и проиграть звуковой файл. Справочный файл

17. Входной контроль • Имеет местопри входе в программу лабораторной работы. • Тестовая форма. Варианты ответов меняются местами случайным образом. • При выборе ответа студент обращается к справочному файлу. • Для допусканеобходимо правильно ответить не менее, чем на 70% вопросов.

18. Лабораторный стенд – Демонстрация уравнения Бернулли

19. Лабораторный стенд – Истечение через отверстия и насадки Лабораторный стенд

20. Лабораторный стенд – Снятие характеристики центробежного насоса Лабораторный стенд программа

21. Отчет по лабораторной работе Студент вставляет в ячейки таблицы расчетные формулы, строит, форматирует и анализирует графики Отчет автоматически направляется в базу данных

22. Компьютерный эксперимент– это: • Возможность моделирования физического процесса в широком диапазоне значений исходных параметров. • Независимость от типоразмера и вида приборов, измеряющих параметры процесса. • Выполнение лабораторной работы в индивидуальном режиме. • Современные способы обработки результатов эксперимента. • Простота приобретения компьютерного оборудования

23. Текущий контроль Уровни усвоения знаний Распознавание Ученическое применение Механическое воспроизведение Алгоритмическое применение Фрагментарное понимание Эвристическое применение Целостное понимание Журнал «Открытое образование», №2 - 2003 программа

24. Текущий контроль • Выявляет наличие системы знаний по теме. • В Ответы представляются в виде словесных утверждений, графиков, уравнений. Для правильного ответа необходимо применить физический закон, известный принцип или соотношение и составить в уме логическую цепочку. • Одним из тестовых заданий является задача. Исходные данные задает генератор случайных чисел.Решение нужно получить в виде числа с заданной точностью. Выбор задачи производится из множества вариантов. • Выявляет наличие не только знаний, но и умений. программа

25. Итоговый контроль • Итоговый тест – это критериально-ориентированный тест, соотносящийся с уровнями усвоения знаний. • Представлено большое количество тестовых заданий различных типов. • Итоговый контроль должен быть безусловно очным при любой форме получения образования. • Задания для итогового контроля являются узнаваемыми для студента. Их форма и содержание в известной мере повторяются в заданиях текущего контроля и самоконтроля. программа

26. База данных • Выполнена в Access. В базу данных стекаются сведения о студентах при их первой регистрации, результаты выполнения лабораторных работ, текущего и итогового контроля, сведения о работе с обучающими программами. • Разработаны запросы к базе данных из программ в среде “Visual Basic” с использованием технологии ADO • Из базы данных можно вызвать отчет по лабораторной работе для его просмотра или доработки программа

27. Демонстрационный эксперимент • Разработан способ проведения гидравлического эксперимента на лекции и нанесения опытных точек на теоретические кривые в режиме реального времени. • По этой технологии можно “оживить” любую теоретическую формулу, которая описывает реальный физический процесс. программа Экспериментальные точки получены в режиме реального времени

28. ИнформГидро: ПРЕИМУЩЕСТВА Динамика. Свойства и виртуальные состояния объекта изучения изменяются в зависимости от действий студента. При этом он включает анализ собственных действий, мыслей и предположений, то есть рефлексию. Понимание, почему данный физический процесс происходит так, а не иначе и описывается такими экспериментальными результатами. Анализ и систематизация знаний. РЕФЛЕКСИЯ ВИРТУАЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

29. ИнформГидро: ПРЕИМУЩЕСТВА Корреляция обучения и контроля. Использование для контроля тестовых заданий с функциональным элементом. Контролирование умений в процессе выполнения элементов лабораторной работы на экзамене делает излишним идентификацию личности учащегося при дистанционном выполнении этой работы. Проведение эксперимента на лекциях. Возможность “оживить” любую теоретическую формулу, которая описывает реальный физический процесс. ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ КОНТРОЛЬ

30. ИнформГидро: МОТИВАЦИЯ Внешняя мотивация – необходимость сдавать итоговый экзамен по дисциплине в виде объективного компьютерного тестирования. Внутренняя мотивация – приобретенные знания и умения, это не «информационные консервы», пригодные только для сдачи экзамена, а определенная методология познания Мира, с помощью которой он будет чувствовать себя комфортно и уверенно в жизни. Начальный «толчок» - обучающая программа ставит студента в жесткие рамки: чтобы получить результат, нужно разобраться в проблеме с помощью справочного файла и разрешить эту проблему. В противном случае работа за компьютером просто бессмысленна.

31. Виртуальная образовательная среда: объединяет инновационную и информационную технологии обучения Возможность распространения одновременно контента и методики преподавания лучших педагогов Возможность кардинального повышения качества образования не эволюционным (снизу), а революционным путем (сверху)

32. Сертификация Получено Свидетельство о присвоении электронному учебноиу изданию «Комплект программ по курсу гидростатики» рекомендательного грифа Минобразования России «Рекомендовано для использования в учебном процессе в качестве электронного учебного пособия» Получен Диплом об участиии во Всероссийском конкурсе «Лидер образования 2002» и Грант от фирмы «Формоза»

33. Статья Виртуальный преподаватель "ИНФОРМГИДРО" Educational Technology & Society 8(2) 2005ISSN 1436-4522pp. 298-312 http://ifets.ieee.org/russian/depository/v8_i2/html/8.html Сайт http://www.gubkin.ru/personal_sites/raykinaln/

34. Macromedia Flex – новый сервер и среда исполнения мультимедиа-приложений RIA -Средства визуального контроля в режиме реального времени Средства интерактивного выбора и конфигурирования продукции Самообслуживание пользователей • Технология вывода интерфейсных компонентов • Моментальная обратная связь • Локальная обработка программа

35. Macromedia Flex – новый сервер и среда исполнения мультимедиа-приложений RIA Доступны 2 языка: MXML (диалект XML) для декларативного описания данных. Это набор тэгов для описания пользовательского интерфейса. Более структурирован, чем HTML, позволяет создавать более сложные и насыщенные интерфейсы (таблицы, деревья, навигаторы с закладками, компоненты для описания связи с данными, эффекты и др.). В отличие от HTML компилируется в SWF файл, проигрываемый в ADOBE Flash Player 9. Можно создавать пользовательские компоненты. ActionScript3 – полноценный язык ООП, новая иерархия визуальных объектов, новая модель событий, связывание данных, встроенная поддержка XML. программа

36. Macromedia Flex – новый сервер и среда исполнения мультимедиа-приложений RIA Среда исполнения приложений Flex предлагает расширяемую и настраиваемую библиотеку классов с готовыми компонентами, эффектами, поведениями и инструментами управления компоновкой интерфейса для создания более эффективной рабочей среды. Гибкость сервисно-ориентированного доступа к данным объединяется с высочайшей наглядностью и эффективностью независимого от платформы клиентского ПО.

37. MVC - Архитектура Flex приложений Model –данные, хранимые на клиенте, синхронизуемые с БД View – визуальный интерфейс Controller – код, обслуживающий интерфейс и данные