Мобильные видеолекции по начертательной геометрии Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Vestnik.TSPU. - 2011.

URL: http://vestnik.tspu.ru/files/PDF/

3. Gribanova N. А. Networking as a factor in the development of institutions of secondary vocational education in the Republic of Karelia. uRL: http:// la-bormarket/ru

4. State educational standards of higher vocational education. URL: http://www.edu.ru/db/cgi-bin/portal/spe/list.plx?substr=&gr=1&st=all

5. State educational standards of secondary vocational education. URL: http://www.edu.ru/db/cgi-bin/portal/sred/list.plx?substr

Жигадло Александр Петрович - доктор педагогических наук, кандидат технических наук, декан факультета Автомобильный транспорт, заведующий кафедрой Инженерная педагогика ФГБОУ ВПО Сибирская государственная авто-

мобильно-дорожная академия (СибАДИ). Основное направление научных исследований - Управление воспитательной системой развития профессионально важных личностных качеств обучающихся в модели непрерывного профессионального образования «колледж - вуз». Общее количество научных публикаций - 72 ед. Е-mail.zhigadlo_ap@sibadi.org

Хохлова Тамара Петровна - кандидат педагогических наук, доцент кафедры Инженерная педагогика ФГБОУ ВПО Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибА-ДИ). Основное направление научных исследований - непрерывное профессиональное образование. Общее количество научных публикаций - 14 ед. E-mail.tamara@oatk.org

УДК 514.18: 378.147.88 МОБИЛЬНЫЕ ВИДЕОЛЕКЦИИ ПО НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ

Н. В. Кайгородцева, В. Я. Волков

Аннотация. Рассмотрены возможности, целесообразность и эффективность разработки и применения мобильного контента в самостоятельной работе студентов по изучению начертательной геометрии для реализации инновационной технологии мобильного обучении(M-learning).

Ключевые слова: информатизация образования, самостоятельная работа студентов, дистанционное обучение, мобильный телефон, M-leaming.

Введение

Мобильные телефоны становятся основной частью цифровой жизни человека. На данный момент в России активно развивается применение мобильных технологий в образовательном процессе с выделением потенциальных преимуществ технологии мобильного обучения (mobile learning). M-learning - это прежде всего технология, дающая возможность студентам и преподавателям варьировать процесс обучения по интенсивности, способу и месту получения информации и другим аспектам. Другими словами мобильное обучение снижает ограничения для получения образования, так как M-learning сфокусирован на мобильности обучаемого, использующего портативные технологии [1]. Поддержка и развитие M-learning гармонично сочетается с растущей мобильностью современного общества.

Дидактические особенности видеолекций по начертательной геометрии

Прогрессивное развитие мультимедийных технологий позволяет создавать электронные учебные пособия все более высокого качества, отвечающие требованиям дидактики, удовлетворяющие личностным особенностям каждого обучаемого и реализующимися на

последних новинках цифровых и коммуникационных средств [2].

В целях поддержки дистанционного образования и развития мобильного обучения был разработан цикл видеолекций по дисциплине «Начертательная геометрия», адаптированный под мобильныеустройства [3]. Известно, что данная дисциплина, в силу своей объемности (пространственности) учебной информации, является одной из наиболее сложных для понимания базовых дисциплин инженерного образования. Поэтому весьма актуально и целесообразно изыскивать средства и возможности применения современных технологий и техники для создания прогрессивного учебного курса нового поколения [4].

После анализа особенностей реализации студентами своей самостоятельной работы при изучении начертательной геометрии, был сделан вывод, что наиболее эффективной формой подачи теоретического материала по данной дисциплине станет набор коротких тематических видеолекций. Пришлось категорически отказаться от видеоформата традиционной лекции продолжительностью 1,5 часа, так как это отрицательно сказывается на качестве усвоения учебного материала, так как вызывает отторжение у аудитории,

снижает (до исчезновения) познавательный интерес и перечеркивает все возможности и преимущества изложения материала при помощи мультимедиа технологий. Каждая из предложенных видеолекций представляет собой информативно сжатую, структурированную дидактическую единицу, включающую чередование лекторского пояснения, иллюстраций и 3D-анимаций с аудиосопровождени-ем. Мультимедиа средства были подобраны таким образом, чтобы повысить познавательную активность обучаемых путем разнообразия подачи материала, задействовать одновременно несколько способов получения учебной информации (зрение, слух), при этом стояла задача индивидуализировать и интенсифицировать лекционный процесс.

Специфика каждой видеолекции состоит в том, что благодаря наличию лектора в «кадре», не происходит обезличивания подачи учебного материала. Наличие эмоций, которые передаются от преподавателя, вдохновленного какой-либо идеей, способствуют более успешному усвоению материала, то есть обучающийся как бы погружается в атмосферу лекционной аудитории и, как следствие, в изучаемый предмет.

После вступительного комментария лектора внимание обучающихся переключается на объемную 3D-анимацию с закадровым пояснением, которая в свою очередь позволяет визуализировать процесс в действии. Ранее, до появления виртуальных 3D-технологий, процесс объяснения пространственной информации на плоском чертеже был затруднительным, что в основном и сказывалось на сложности восприятия студентами учебного материала. Именно поэтому теория была не понятна студентам, а зачастую даже казалась абстрактной. Наличие не только видеодвижения, но аудиосопровождения включает в работу все источники получения информации, и в зависимости от преобладающего вида памяти у обучающегося, визуального или ауди-ального, позволяет индивидуализировать процесс обучения.

Так как начертательная геометрия занимается изучением отображения объемных предметов на плоскости, существует необходимость демонстрации проекций пространственных объектов на ортогональном чертеже. С этой целью в видеолекцию введена анимация процесса решения задачи на двумерных проекциях чертежа со звуковым пояснением этапов алгоритма построения, что способствует запоминанию символьно-знаковых обозначений и специальной терминологии изучаемого предмета.

При разработке видеолекций были учтены особенности человеческого восприятия информации, сформулированные А. Каминским [5], а именно:

1. Человеческое восприятие нелинейно. Внимание в течение некоторого времени нарастает, достигает своего пика и идет на спад. После спада внимания наступает период релаксации (восстановления) внимания, во время которого происходит резкий спад скорости и количества возможного восприятия символов, а затем цикл повторяется.

2. Цикл, в среднем, длится 8-10 минут, затем наступает период релаксации - 1-2 мин.

3. Пик восприятия информации приходится на точку, соответствующую продолжительности 2/3 цикла ("золотое сечение") - эта точка является композиционным центром восприятия.

4. Закон нечетных чисел: самые динамичные и сильно воздействующие произведения, а так же реальные события обычно имеют в своем составе нечетное число элементов (3, 5, 7 и т.д.). Причем именно нечетные части будут воздействовать всегда сильнее, чем четные.

Перечисленные свойства восприятия информации вполне объясняют, почему учащиеся быстро теряют интерес к продолжительным, монотонным видеолекциям в формате «говорящая голова». Поэтому за основу видеолекции, предлагаемого формата, выбран видеоряд, т.е. чередование видеофрагментов, общее время показа которого не превышает 12-13 минут. Видеолекция спроектирована таким образом, что содержит нечетное количество тематических эпизодов, а на участке «золотого сечения» излагается наиболее сложный для понимания материал.

Обзор существующих мобильных устройств

Мобильные устройства, используемые в технологии mobile-learning, разнообразны и включают: электронные книги; смартфоны, КПК; портативные аудио-, видеогиды; современные игровые консоли; портативные ау-диоплееры; планшетные ПК и другие виды современной аппаратуры. Однако наиболее актуальными для среды mobile-learning являются мобильные коммуникационные технологии (МКТ), предполагающие наличие разнопланового функционала в сочетании с высокоскоростным мобильным доступом к сети Интернет.

Одним из важных составляющих частей технологии M-learning на основе МКТ являются минимальные технические требования к коммуникационным технологиям. Технологии

передачи данных EDGE, 3G, Wi-MAX, распространенные в российских сотовых сетях, предоставляют пользователю портативного устройства мобильный доступ к сети Интернет с достаточной скоростью для передачи аудиовизуального контента M-leaming. В технологии mobile-learning существуют широкие возможности создания специализированных мобильных приложений, использующее языки программирования (FlashLite, JavaScript, Oracle CRM On Demand и др.) под различные платформы, в том числе Windows Mobile, Symbian, iOS. Уровень развития современных мобильных технологий предлагает пользователям специализированные «мобильные сайты», то есть созданные для просмотра на компактных устройствах, а именно с помощью мобильного браузера, что очень важно для разработчиков мобильного образовательного контента. «Мобильный сайт» имеет высокий уровень микроэргономики, уменьшенный размер общей загружаемой информации. Все вышеописанные особенности являются актуальными для конечных пользователей -студентов, и принципы которых должны быть использованы при разработке контента для M-learning.

На рисунке 1 представлена M-learning структура взаимодействия разработчиков, преподавателей и студентов посредствам Internet-технологий (рис. 1.).

Рис. 1. Структура взаимодействия преподавателя, разработчиков, студентов в М-1еагптд

Особенности методики преподавания по технологии M-leaming состоят в доступности студентам учебного материала в любое свободное время в любом удобном месте, что невозможно было сделать при традиционном обучении из-за ограниченного времени работы библиотек и зачастую отсутствия учебной литературы в достаточном количестве. Технология M-leaming позволяет решить про-

блему доступа к учебному материалу студентов-заочников, студентов обучающихся по дистанционной форме обучения, в том числе студентов с ограниченными возможностями. Наличие в контенте M-learning пояснений лектора одушевляет учебный процесс, что было не возможно при использовании учебников в электронной форме в виде текста с гиперссылками. И еще одна особенность заключается в краткости изложения материала, компактными логическими блоками, которые наиболее удобны при подготовке к экзамену.

Технические аспекты при разработке контента для мобильного обучения

Разработчики мобильного контента должны учитывать ряд технических аспектов: дизайн интерфейса, размер экрана, требования к энергопотреблению, конструктивные особенности ввода данных в устройство, коммуникационные особенности, а также обеспечение конфиденциальности и защищенности данных [6].

При разработке отдельных элементов видеолекций необходимо предварительно создать информативные графические объекты, в частности flash-ролики, отражающие процесс изложения учебной информации, а так же изображения и озвученный текст.

Для реализации указанных целей в данном случае были использованы программы Flash, Photoshop CS, Cool Edit Pro. Для изменения формата .swf созданных flash-фрагментов в удобный для дальнейшего монтирования был использован конвертер Sothink SWF to Video Converter, который бесплатно доступен в сети Интернет. Данное приложение является наиболее оптимальным (в качественном аспекте) для конвертирования flash-файлов.

При всем разнообразии монтажных программ предпочтение было отдано Adobe Premiere Pro, так как в здесь уделено особое внимание созданию цифрового видео, а также поддерживается большое количество устройств обработки цифрового видео и интеграция с другими продуктами компании Adobe. Данная программа захватывает и редактирует фактически любой формат видео.

Для получения минимального размера выходного файла и более комфортного использования его в дальнейшем была произведена процедура компрессии видеофайлов с помощью программного продукта ProCoder3. Фильтрация видеосигнала с помощью ProCoder позволил достигнуть максимального качества. При этом в ProCoder также включены дополнительные функциональ-

ные возможности, такие как цветокоррекция, подавление шумов и др.

При разработке курса лекций в формате мобильного контента нам удалось реализовать основные специфические особенности материала, такие, как например:

1) доступность - возможность доступа к контенту с большинства мобильных устройств;

2) универсальность - адаптированность видеопотока к устройству, поддержка большинства платформ;

3) компактность - компонент мобильного обучения более короткий по продолжительности и имеет малый размер выходного файла;

4) высокий уровень микроэргономики

- высокое качество изображения при малом размере экрана.

Целесообразность применения технологии M-learning

В целях проверки целесообразности разработки и применения технологии M-learning были проведены опросы студентов о наличии технических устройств и об их использовании студентами в обучении. Полученные результаты опроса представлены на рисунке 2.

Кроме того, были выявлены используемые студентами способы доступа к сети Internet (рис. 3.).

60 50" 40 302010

1

ПК [стдц-н ыы ]

.. I I

□ и^личиетУ

□ И С ПОЛ bit LU ии и ТУ □ обучении

l: l

Ноутбук

КПК

Смартфон l-phone

Рис. 2. Наличие технических устройств и их использование в учебном процессе

Использование способов входа в евть Internet (в процентах)

Рис. 3. Соотношение предпочитаемых студентами способов входа в сеть Internet

Для определения эффективности применения технологии M-learning были проведен мониторинг успеваемости студентов по начертательной геометрии, который показал прогресс в области увеличения числа студентов, усвоивших материал учебного курса. Данный факт подтверждается еще и тем, что значительно выросло число желающих участвовать во внутривузовской олимпиаде на начертательной геометрии.

Представленные результаты позволяют сделать выводы:

1. Студенты с удовольствием используют в обучении имеющиеся у них технические

устройства. Особенно популярны устройства с возможностями беспроводного выхода в информационное пространство;

2. Легкодоступность материала, логичность и краткость изложения положительно сказываются на уровень, качество и прочность получаемых знаний.

Достоинства и значимость технологии М-1еагптд в образовательном процессе

Значимость M-leaming в образовании заключается в освоении новой современной информационно-содержащей технологии в целях повышения активности студентов, как в аудиторной, так и в самостоятельной работе. Возможности M-leaming позволяют представлять учебный материал методами и технологиями не доступными ранее. M-leaming актуален в реализации возможности обучения дистанцированных студентов в филиалах и представительствах; в легкодоступности использования в удобное время, в удобном месте. Разработка и применение M-leaming упрощается технической грамотностью и открытостью студентов к использованию новых информационных технологий.

Достоинства М-1еатюд в образовательном процессе очевидны и состоят в следующем:

1. Преимущество использования прогрессивных технологий в образовательном процессе;

2. Возможность использования низкобюджетных моделей портативных устройств (а именно МКТ);

3. МКТ меньше по габаритам, чем ПК или книга;

4. Возможность оперативного изменения и дополнения теоретического материала;

5. M-learning представляет собой элемент смешанной формы обучения и при необходимости легко дополняется другими вариантами;

6. Реализация мультимидийных технологий для прогрессивного, наглядного представления материала. Особенно это касается пространст-

венных объектов, рассматриваемых начертательной геометрией;

7. Реализация дистанционного обучения, где особо надо отметить, использование M-learning студентами с ограниченными возможностями;

8. Неограниченные по времени условия хранения и использования информации;

9. Современное и своевременное использование новых образовательных технологий, активирующих познавательный интерес студентов.

В настоящее время компоненты видеолекций по начертательной геометрии доступны с любых портативных устройств (рис. 4.) на бесплатном видесервисе УоиТиЬе

Рис. 4. Пример интерфейса видеолекций по начертательной геометрии

Заключение

В результате проведенной работы выявлены основные принципы и условия реализации мобильного обучения, определены особенности образовательного контента для мобильных устройств и принципы его проектирования, а также установлены основные показатели использования мобильного контента в учебном процессе.

M-learning - технология ближайшего будущего, которая должна и будет развиваться, так как ее простота и доступность использования неоспорима и призвана, превращая учебный процесс в увлекательное занятие, насыщать студентов прочными, качественными знаниями, которые перерастая в компетенции формируют будущего высококвалифицированного специалиста, конкурентоспособного на рынке труда.

Библиографический список

1. By Hokyoung Ryu, David Parsons, Innovative Mobile Learning: Techniques and Technologies / Publisher: Information Science Reference, 2008. - 434 p.

2. Баранова С. С., Кайгородцева Н. В., Лузгина В. Б. Разработка контента для мобильных уст-

ройств и использование его в современном образовательном процессе // Сборник научных работ Всероссийского конкурса научно-

исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2010. - Т. 1. - С. 319-326.

3. Лузгина В. Б., Кайгородцева Н. В., Баранова С. С. Мультимедийный комплекс по дисциплине «Начертательная геометрия» для мобильного обучения // Материалы IX международной научно-практической конференции-выставки «Единая образовательная информационная среда». - Новосибирск: НГТУ, 2010. - С.188.

4. Mike Sharpies, Big Issues in Mobile Learning // Learning Sciences: report of a workshop by the Kaleidoscope Network of Excellence Mobile Learning Initiative. - Research Institute, University of Nottingham, 2007. - P. 40.

5. Каминский А. Волновая природа восприятия информации [Электронный ресурс]. - режим доступа: http://v-montaj.narod.ru/publik/St-14.html (дата обращения 05.04.2014)

6. Sharples M., The design of personal mobile technologies for lifelong learning / M. Sharples // Computers & Education. - 2000. Vol. 34. - P. 177-193.

MOBILE VIDEOLECTURES ON DESCRIPTIVE GEOMETRY

N. V. Kaygorodtseva, V. Y. Volkov

Presented opportunities, expediency and effectiveness of development and application of mobile content in the students' independent work on the study of descriptive geometry to implement innovative technology mobile learning - (M-learning). Il. 4. Bibl. 6.

Keywords: information technologies in education, independent work of students, distance learning, mobile telephone, M-learning.

Bibliographic list

1. By Hokyoung Ryu, David Parsons, Innovative Mobile Learning: Techniques and Technologies / Publisher: Information Science Reference, 2008. - 336 p.

2. Baranov S. S., Kajgorodtseva N. V., Luzgin V. B. Developing content for mobile devices and their use in modern educational process // Bulletin of the all-Russian contest of research works in the field of e-learning technologies in the educational process. -Belgorod: Publishing house of BelSU, 2010. - So 1. -P. 319-326.

3. Luzgina V. B., Kajgorodtseva N. V., Baranov S. S. Multimedia complex on discipline «descriptive geometry» for mobile learning // proceedings of IX international scientific-practical conference-exhibition «a single educational information environment». - Novosibirsk: NSTU, 2010. - p.188.

4. Mike Sharpies, Big Issues in Mobile Learning // Learning Sciences: report of a workshop by the Kaleidoscope Network of Excellence Mobile Learning Initiative. - Research Institute, University of Nottingham, 2007. - P 40.

5. A. Kaminsky the Wave nature of perception [Electronic resource]. - mode of access: http://v-montaj.narod.ru/publik/St-14.html (date of access 05.04.2014)

6. Sharples M., The design of personal mobile technologies for lifelong learning / M. Sharples // Computers & Education. - 2000. Vol. 34. - P. 177-193.

Кайгородцева Наталья Викторовна - кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры инженерной геометрии и САПР Омского государственного технического университета. Основное направление научных исследований -методика и технологии геометро-графического образования. Имеет 151 опубликованную работу. e-mail: kaygorodtceva@pisem.net

Волков Владимир Яковлевич - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой начертательной геометрии, инженерной и машинной графики Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ). Основное направление исследований - многомерная исчислительная геометрия. Имеет более 200 опубликованных работ. e-mail: volkov_vy39@mail.ru

УДК 514

ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ В САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ И УНИВЕРСИТЕТЕ ДЖУНГБУ ЮЖНАЯ КОРЕЯ

В. А. Коновалов, Н. П. Бублова, О. Б. Ильясова

Аннотация. Данная статья посвящена исследованию возможностей компьютерных технологий при бучении промышленному дизайну в Санкт-Петербургском университете кино и телевидения и университете Джунгбу Южная Корея.

Ключевые слова: методика преподавания, компьютерная графика, контроль.

Введение

Нами будут изучены методы повышения качества и скорости обучения, методика формирования объективности оценки результатов по сто бальной системе. Рассмотрим методику расширения содержания образования посредством академического обмена студентами и преподавателями. Будет проведён сравнительный анализ процесса обучения в данных университетах, выпускающих специалистов родственного профиля. Так же будут освещены возможности сопровождения, поддержки и контроля всего учебного процесса на сайте университета как для студентов и преподавателей, так и для администрации вуза.

Краткая информация о Санкт-Петербургском университете кино и телевидения

История СПбГУКиТ (http://www.gukit.ru/) началась на заре ХХ века: 9 сентября 1918 года декретом Совнаркома РСФСР в Петрограде был учрежден Высший институт фотографии и фототехники.

История кафедры Компьютерной графики и дизайна берет свое начало со времени 1935/36 годов, когда на факультете создается предметная комиссия графики, преобразованная с 1938 года в кафедру, которой заведовал К.Д. Герасимов. В 1998 году состоялся первый выпуск по специальности «режиссер компьютерной графики». С 1999 года ведется