CC BY
40
Обучение и контроль знаний по начертательной геометрии с помощью дистанционных образовательных технологий
TRAINING AND CONTROL OF KNOWLEDGE ON DESCRIPTIVE GEOMETRY BY MEANS OF REMOTE EDUCATIONAL TECHNOLOGIES
Б.Е. Монахов, МГСУ, директор института заочного и среднего профессионального образования (ИЗСПО), monahov@mgsu.ru;
В.И. Тельной, МГСУ, профессор кафедры начертальной геометрии и
инженерной графики, tvi_007@mail.ru;
Рассмотрены методы и приемы обучения и контроля знаний по начертательной геометрии с использованием электронного учебно-методического комплекса, являющегося основой для самостоятельной работы студентов в системе eLearning Server.
В последнее время большое распространение получило дистанционное обучение студентов или обучение через Интернет. Эта форма обучения диктует новые подходы к изучению различных дисциплин, в том числе и начертательной геометрии (НГ). Одним из подходов к решению этой проблемы является использование электронного учебно-методического комплекса (ЭУМК).
ЭУМК по НГ для дистанционного обучения представляет собой комплект учебных и методических материалов, подготовленный в электронном виде с широким использованием графики, анимации, звуковых эффектов и голосового сопровождения, включением видеофрагментов и др., способствующих ее глубокому усвоению.
Он является обучающей информационной системой комплексного назначения, обеспечивающей непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения с использованием дистанционных технологий в системе eLearning Server. Для этого в структуру ЭУМК включены следующие разделы (рис. 1): руководство по изучению курса, теоретический материал, практикум, контроль знаний и дополнительный материал (видеоматериалы).
_¿[Ььшшдо] ЙШг □
® е
□ _НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ
■ Руководство по изучению курса
■ Теоретический материал
■ Практикум
■ Контроль знаний
□ Дополнительный материал
□ Видеоматериалы
Рис. 1 Разделы структуры ЭУМК
Для того, чтобы студенты смогли самостоятельно или с помощью тьютора при наличии интерактивной обратной связи освоить учебный курс дисциплины с помощью компьютера, подключенного к сети Интернет, преподаватели кафедры начертательной геометрии и графики на стадии разработки ЭУМК учли ряд требований. Важное место среди них занимают дидактические требования, основывающиеся на принципах обучения [3]: научность; соответствие представления учебного материала ранее приобретенным знаниям, умениям и навыкам; систематичность и последовательность; гибкость, приспособляемость к индивидуальным особенностям учащихся; наглядность, сознательность и активность.
Остановимся подробнее на содержании ЭУМК по начертательной геометрии.
Руководство по изучению курса содержит требования к уровню освоения дисциплины, план-график изучения дисциплины, рекомендации по изучению курса, глоссарий, персоналии, список используемых обозначений и список рекомендованной литературы по курсу.
Так как в основу дистанционного обучения положена самостоятельная работа студентов по изучению различных печатных и мультимедийных учебных материалов, большое значение приобретает изучение теории.
Содержание учебной дисциплины НГ, представленной в теоретическом материале ЭУМК, разбито на отдельные разделы (модули). Для лучшего понимания студентами учебной информации применены дополнительные средства ее обработки: моделирование, систематизация,
структурирование и т.д. Все рисунки выполнены цветными, что облегчает их чтение и восприятие.
Необходимо отметить, что дистанционная форма обучения не исключает очного общения. Поэтому помимо самостоятельной работы, студенты могут посещать очные установочные лекции и очные консультации. Для этого в университете проводятся очные занятия по выходным дням, а также используются короткие (одно-двухдневные) поездки тьюторов в представительства МГСУ в других городах, позволяющие собрать учащихся для групповой работы. Кроме того, осуществляется консультирование студентов по телефону, на форуме и по электронной почте.
Имеется возможность проводить учебные видеоконференции с транслированием изображений с помощью веб-камер. Они используются, как правило, на начальном этапе учебной деятельности - для чтения установочных лекций. Их характерной особенностью является общение именно в реальном времени или близком к этому. Кроме того, студенты могут собираться вместе для обсуждения наиболее сложных вопросов, связанных с выполнением контрольных работ.
Практикум содержит графические заготовки условий различных геометрических задач, предназначенных для закрепления теоретического материала, развития пространственного мышления, а также освоения способов решения задач. Все задачи расположены в порядке изложения алгоритмов их решения в теоретическом материале. По отдельным задачам приведены наглядные изображения, иллюстрирующие решения задач в пространстве (рис. 2). Это исключает формальный подход к выполнению их в проекциях и наиболее полно мобилизует как умственные способности студента, так и его графические возможности.
Рис. 2 Пример изображения, иллюстрирующие решения задач в пространстве
Контроль знаний при дистанционном обучении студентов подразделяется на самоконтроль, текущий контроль (выполнение контрольных работ) и итоговую аттестацию (сдача зачета или экзамена в виде тестов дистанционно или письменно очно).
Самоконтроль осуществляется путем ответа на вопросы и решения задач, помещенных после каждого раздела теоретического материала.
Текущий контроль успеваемости студентов осуществляется преподавателем-тьютором по основным модулям дисциплины в сроки, установленные планом-графиком изучения дисциплины. На сегодняшний день формой такого контроля является выполнение контрольных работ-эпюров индивидуально каждым студентом. С этой целью разработано тридцать вариантов заданий по каждому эпюру.
Студент может выполнять контрольные работы-эпюры следующими способами:
1. вручную в обычном бумажно-карандашном варианте с последующим сканированием их и пересылкой получившегося графического файла через систему или по электронной почте для проверки тьютору. Пересылать файлы рекомендуется в формате «.jpg». Сжатие, которое обеспечивает данный формат, позволяет не перегружать ни сети, ни носители информации;
2. на компьютере с использованием графического редактора AutoCAD. В этом случае пересылка графических файлов не вызывает никаких проблем.
Тьютор для проверки выполненных работ может открыть присланные файлы в любом графическом редакторе, поддерживающем данные форматы. Внеся необходимые замечания на поле чертежа, можно отослать его обратно или отослать только одни замечания обучаемому. Студент устраняет недостатки на своем эпюре и вновь отправляет исправленный вариант файла на проверку. В итоге на столе у тьютора бумажный вариант графической работы так и не появляется.
Такая система работы имеет, как минимум, два очевидных недостатка: тьютор должен привыкнуть вести проверку присылаемых эпюров на экране компьютера, во-первых, а студент должен иметь сканер, желательно, формата А-3, во-вторых.
Опыт работы показывает, что привычка проверять чертежи на экране компьютера вырабатывается довольно быстро и через некоторое время дискомфорт вообще не ощущается.
Для сканирования эпюров студенты могут использовать сканеры представительств дистанционного образования МГСУ в регионах или Интернет-кафе своего города.
В связи с тем, что в современных проектно-конструкторских бюро давно разрабатывают всю техническую документацию с использовани-
ем средств компьютерной графики, становится реальностью постепенный переход студенческой учебной графики в компьютерную плоскость.
Для итоговой аттестации студентов на кафедре создана база данных тестовых заданий, включающая более 500 вопросов. Составление базы данных мы считаем одной из важных задач при организации компьютерного тестирования. При этом основой тестовых материалов являются разработанные на кафедре учебные и учебно-методические пособия [1, 2 и др.].
Процесс тестирования проходит следующим образом. Студенту предлагается 18 вопросов по всем темам курса. Теоретические вопросы и задачи для решения предлагаются по принципу случайного выбора. К каждому вопросу прилагается три-пять вариантов ответа. Правильных ответов на вопрос может быть один или несколько. Необходимо отметить, щелкнув «мышкой» правильный ответ или правильные ответы. Засчитывается только тот вопрос, где отмечены все правильные ответы (рис. 3).
Рис. 3 Пример тестирования
Для перехода к следующему вопросу необходимо нажать кнопку «Сохранить», для возврата к предыдущему вопросу - «Назад». Время тестирования - 80 минут.
Отсчет времени и учет вопросов можно наблюдать в левом верхнем углу экрана монитора.
Оценки выставляются следующим образом: отлично - даны правильные ответы на 16-18 вопросов; хорошо - даны правильные ответы на 13-15 вопросов;
удовл. - даны правильные ответы на 10-12 вопросов; неудовл. - даны правильные ответы на 9 и менее вопросов. Для успешной сдачи экзамена студенту дается три попытки [4]. Результаты тестирования автоматически сохраняются в базе данных.
Интернет-тестирование студентов является весьма перспективным направлением системы контроля знаний обучаемых по сравнению с традиционной формой, так как сводит субъективизм оценки к нулю и делает систему контроля прозрачной как для администрации, так и для студентов и преподавателей. Уменьшается также нервозность обучаемых при сдаче зачета или экзамена.
Однако одной из главных проблем контроля знаний при дистанционном обучении является идентификация тестируемого, так как сложно определить, действительно ли обучаемый сам правильно ответил на все вопросы или ему кто-то помогал. Отчасти эта проблема решается установкой видеокамер на стороне обучаемого и соответствующего программного обеспечения. Если нет возможности обеспечить видеоконтроль - экзамен сдается очно.
Студентам-дистанционникам предоставляется возможность пользоваться видеоматериалами - компьютерными презентациями, созданными с помощью программ PowerPoint и Flash [5].
Презентации MS PowerPoint разработаны для оказания помощи студентам в выполнении всех домашних заданий и содержат текстовые материалы, фотографии, рисунки, лекторское сопровождение, анимацию, трехмерную графику, а также примеры выполнения контрольных работ (рис. 4).
Рис. 4 Пример презентации MS PowerPoint
Flash презентации представляют собой интерактивные фильмы, которые за короткое время позволяют максимально эффективно донести алгоритмы решения позиционных и метрических задач до обучаемых. Flash-мультимедиа позволяет делать очень наглядным графическое решение задач в динамике со звуковым сопровождением.
В настоящей статье затронуты лишь некоторые вопросы, связанные с обучением и контролем знаний по начертательной геометрии с использованием дистанционных технологий в системе eLeaming Server. Постоянное изучение передового опыта, поиск новых методов и путей интенсификации учебно-воспитательного процесса позволят существенно повысить качество обучения и подготовки специалистов из числа студентов-дистанционников.
Литература
1. Кондратьева Т.М., Коковин Н.И., Крылова О.В., Митина Т.В., Тельной В.И., Томская Л.Н., Фаткуллина А.А. Сборник задач по начертательной геометрии для студентов вечерней и заочной форм обучения. - М.: МГСУ, 2010. - 42 с.
2. Кондратьева Т.М., Митина Т.В., Тельной В.И. Начертательная геометрия. Инженерная графика. Учебно-метод. пособие для студентов заочной формы обучения. - М.: МГСУ, 2009. - 107 с.
3. Полежаев Ю.О., Тельной В.И. Методика изучения дисциплины «Начертательная геометрия» // Вестник МГСУ. 2007. № 1. С. 82-83.
4. Положение о текущем контроле успеваемости и промежуточной аттестации студентов в МГСУ. ПВД О 02-2008. Выпуск 2. -М.: МГСУ, 2008. - 10 с.
5. Тельной В.И. Использование мультимедийных презентаций при чтении лекций по начертательной геометрии // Труды седьмой Всерос. научно-практической и учебно-методической конф. «Фундаментальные науки в современном строительстве»; 31 марта 2010 г. / Под научной ред. А.В. Кафа-нова, А.А. Локтева. - М.: МГСУ, 2010. С. 84-88.
