CC BY
13
Научни трудове на Съюза на учените в България - Пловдив. Серия В. Техника и технологии. Том XVII, ISSN 1311 -9419 (Print); ISSN 2534-9384 (Online), 2019. Scientific Works of the Union of Scientists in Bulgaria - Plovdiv. Series C. Technics and Technologies. Vol. XVII., ISSN 1311 -9419 (Print); ISSN 2534-9384 (Online), 2019
ИЗГРАЖДАНЕ НА ИНФРАСТРУКТУРА ЗА ЕЛЕКТРОННИ ФОРМИ НА ОБУЧЕНИЕ НА СТУДЕНТИ ПО КОМПЮТЪРНО
ИНЖЕНЕРСТВО Аделина Алексиева-Петрова, Огнян Наков, Валентин С. Моллов ТехническнУниверситет — C^o^i^s^, катедра „Компютърни системи", ФКСТ, бул. Кл.Охридски 8, 1000 София, България
DESIGN ОИ "NFRASTRUCTURE FOR ACADEMIC DISTANCE-LEARNING EDUCATION IN COMPUTER ENGINEERING AdeliNa Aleltsieva-Petrova, OgnyanNakov, Valentin S. Mollov TechnicalUniversity- Sc°a, Dept. of CoM^tEr Systems, FNST, 8 Kl.Ochcidskybl.d., 100 OSofia, Bulgaria
Abstract; The paper presents a novel infrastructure specially designed for distance learning education of students in Computer engineering from the Faculty of Computer Systems and Technologies (FCST) at Technical University of Sofia. All major components of the system are presented and discussed: the infrastructure itself, services, content and educational process. Software tools used to obtain better performance are presented and the results from their implementation into the infrastructure are shown as well.
Keywords: Distance learning, e-learning, educational infrastructure, computer engineering
1. Въведение
Инженерните специалности са едни от най-бързо и динамично развиващи се области, които подготвят високо квалифицирани специалисти. С течение на времето много от тях се нуждаят от допълнително обучение, свързано с последните световни достижения в съответната област или от преквалификация. Навлизането на информационните и комуникационните технологии във всяка една сфера спомага за създаване и развитие на различни електронни форми за дистанционно обучение, в т.ч. традиционни и cloud базирани [1], които да подпомагат и обогатяват развитието на хората през целия
Фиг. 1 Основни направления на дистанционното обучение
им живот. За тази цел е необходимо да се изгради инфраструктура за дистанционно и електронно обучение, която да позволи стабилност, ефективно използване на ресурсите и устойчивост на екосистемата за електронно обучение.
Основната цел на статията е да се представи изградената във ФКСТ инфраструктура, която да подпомогне обучението на студентите с различни формални и неформални електронни форми на обучение и да допринесе за по-качествено и гъвкаво обучение през целия живот на човек.
2. Образователна инфраструктура
Изградената образователна инфраструктура е развита в четири основни направления: инфраструктура, електронно учебно съдържание, услуги и обучение - фиг. 1.
2.1. Инфраструктура
Изградената е хардуерна и софтуерна инфраструктура и са определени следните основни елементи на хардуерното решение:
• Оборудване на учебни зали с видео- конферентна система;
• Инструментариум за многоточкова връзка и персонална видео комуникация на преподавателите и студентите;
• Инструментариум за поточно излъчване, запис и обработка на видео учебни материали.
Софтуерната част e изградена на продукта LifeSize Video Center 2200 [2], който включва следните функционални възможности:
• Възможност за едновременно поточно излъчване към стотици потребители;
• Позволява 1000 едновременни връзки към него на живо със забавяне само от 100ms;
• Възможност за контролиран запис и последваща обработка на видео-конферентните сесии;
• По време на видео-конферентната връзка синхронизирано с видеото и аудиото от преподавателя, вървят и електронните материали, които той използва - слайдове, изображения, видео;
• Лесна интеграция със системата за дистанционно обучение, за представяне на видео материалите през нея.
2.2. Електронно учебно съдържание
Електронното учебно съдържание на отделните дисциплини в изработения бакалавърски и магистърски учебен план се доставя чрез използване на платформата Moodle [3]. Електронното учебно съдържание е организирано в тематичен формат (фиг.2) и е разделен на секции: лекции, упражнения, конспект, изпитни тестове, препоръчителна литература. Всяка една от тематичните секции използва различни ресурси и дейности за представяне на самото учебно съдържание.
2.3. Услуги
Изградената инфраструктура предоставя услуги, които могат да се обобщят по следния начин:
• Услуга за доставка на обучителни комплекти, в това число интерактивни учебни помощни материали, видео лекции, мултимедийни презентации.
• Услуга за дистанционно наблюдаване на лекции и други събития на живо през интернет;
• Услуги за пълноценна комуникация между преподаватели и студенти;
• Услуга за запис на лекции и други събития и организирането на записите във видео портал за по-късно преглеждане;
• Услуга за изготвяне на видео учебни материали;
• Организиране видео учебните материали във видео портал за контролирано изучаване от студентите през съществуващата система за дистанционно обучение.
Изследване и оптимизация на конвейерни компютърни архитектури в условията на конвейерни състезания. Изспедване организацията на кеш паметта.
Изследване на произволитепността на компютърна система посредством еталонни тестове Видео уроци
Принцип на работа на централния процесор Многоядрени процесори. Технология Intel® Hyper-Threadiпа-Иерархия на паметта н кеш памет Технология Intel® Smart СасИе-
Конспект
^ Конспект по Компютърни архитектури Задания за семестриална работа
^ Тематични направления и примерни теми
Указания за изготвяне на курсови проекти / курсови работн ^ j Примерен видео клип Вписване на избрани теми
Всеки студент е длъжен да впише в системата избраното от него тематично направление заедно с кратко резюме на предпочитаната втова направление тема за съгласуване с водещите дисциплината преподаватели.
^Р] Качване на изработените задания за оценяване
Всеки студент трябва да качи в системата изработеното от него задание под формата на архивен файл.
Архивът трябва да съдържа: текстов документ (MS Word); графични файлове (MS Visio); презентация (Power Point); интерактивен модел или видео клип, генерирани с избран от студента софтуер.
Текстовият документ трябва да бъде добре форматиран и структуриран с ясно дефинирана цел на представянето изследване, както и да съдържа цитиране на използваните литературни източници.
За допълнителни разяснения, както и в случай на възникване на проблеми с качването на файлове, неотговарящи на изискванията за размер и др. е необходимо, всеки студент да се водещите асистенти.
w,php?id=2191
Фиг.2 Електронно учебно съдържание на дисциплини в платформата Moodle. 2.4. Обучение
Основна целева група са студенти от ФКСТ в образователна квалификационна степен „бакалавър" и „магистър" в професионалното направление Компютърни системи и технологии. В процеса на обучение участват както студенти, така и преподаватели, които използват изградената инфраструктура.
3. Резултати
Фиг.3 представя резултатите възрастовата структура на изследваната целева група потребители. Може да се види, че голям брой от целевата група са между на възраст от 19 до 24 години - именно поради факта, че са студенти във ФКСТ.
Обучението на целевата група е съпроводена с провеждане на изпит - тестове в системата Moodle. На фиг. 4 са представени статистически данни за успеваемостта на студентите, преминали до този момент в дистанционна формата на изпитване чрез системата от онлайн тестове. Оценките имат почти нормално (Гаусово) разпределение в зоната 5-14 точки.
600 / п
500 1
400 1
300 ■ Общо
200 ■ Жени
100 И п_ _ .
0 1 1 1 1 1 "Т
15-18 19-24 25-34 35-44 45 -54 54-64 години години години години години години
Фиг. 3 Възрастова структура на целевата група
4. Заключение
Основни получени ползи и резултати от развитието на инфраструктурата могат да се обобщят по-следния начин:
• Модернизиране на зала с високотехнологични решения за видео-конферентни връзки и възможност за създаване на висококачествени видео ресурси.
• Интегрирани софтуерни средства за разпознаване на образи, комуникационни канали и виртуални лаборатории, които да предоставят хардуерни и софтуерни ресурси с отдалечен достъп.
• Частично изграждане на инфраструктура за електронни форми на дистанционно обучение към университетския Център за образователни и иновационни проекти.
• Създаване над 150 вида електронни ресурси от базови и специализирани електронни курсове в областта на компютърните науки.
• Организиране на обучение на лица от целевите групи в различни електронни форми на дистанционно обучение.
Литература
1. Q.Alajmi,; A. Sadiq, et al, E-learning models: The effectiveness of the cloud-based E-learning model over the traditional E-learning model, Proc. of the 8th International Conference on Information Technology (ICIT), 2017, pp.12-16.
2. LifeSize Video Center 2200: https://www.cnet.com/products/lifesize-video-center-2200-video-conferencing-device/specs/
3. https://www.online-learning.bg/moodle.
Over All number of students achieving grade ranges
У »
ч
а
с I!
(0- ■ 24)
/ / /
Оценка (0-20 т.)
Фиг. 4 Статистически данни за успеваемостта на студентите
