CC BY
35
Колчков В.И.
Московский государственный машиностроительный университет
(МАМИ),
профессор кафедры «Стандартизация, метрология и сертификация»
micr@bk.ru
Практика создания и применения образовательного
интернет-ресурса
Аннотация
В статье показаны возможности открытых образовательных интернет-ресурсов. Обоснована основная цель их создания - повышение качества и доступности образования. Показаны пути развития открытых интернет-ресурсов. Определено их место в образовательном процессе в сочетании с традиционными средствами обучения. Отмечена роль преподавателя в разработке и размещении в Интернете собственных проектов. Изложен опыт создания и применения открытого консультационно-информационного образовательного Интернет-ресурса «Точность-Качество» как независимой информационной среды, так и в качестве электронного информационного приложения к учебнику.
Электронный ресурс и классический учебник.
Применение информационных технологий в образовательном процессе позволяет создать условия для оптимального сочетания различных технических и методических возможностей обучения. К достоинствам электронных средств обучения и, в частности, электронных ресурсов, следует отнести: расширение индивидуализации обучения; большую вариативность представления учебного материала; возможность моделирования практических работ, связанных проведением многократных опытов, например измерений, и целый ряд других.
Учебник в методической литературе определяется как основное средство обучения и противопоставляется второстепенным средствам -пособиям для обучаемого или преподавателя. Теория учебника разрабатывалась в то время, когда основным носителем информации была книга, поэтому обеспечение взаимодействия печатного учебника и дидактических материалов на электронных носителях вызывает необходимость развития новых подходов в сфере образовательного процесса.
В настоящее время средства информационных технологий начинают активно применяться как инструмент образования, однако имеющиеся программные продукты не всегда вписываются в существующую схему проведения занятия. Поэтому возникает необходимость подстраивать под них учебный процесс. При этом следует учитывать, что процесс
модернизации образования длительный и требует учёта всех особенностей конкретной ситуации, в частности, преподаваемой дисциплины, технических возможностей, целесообразности и т. д.
Комплексное интегрирование в систему образования новых информационных технологий ставит вопрос о рациональном распределении всего объема курса между традиционным учебником и электронным приложением к нему. Классический учебник - центральное звено обучения, он выполняет управляющие функции по отношению ко всем остальным составляющим учебно-методического комплекса, он традиционно лучше приспособлен для вдумчивого чтения, осмысления написанного, понимания прочитанного и повторения усвоенного. Возможно, поэтому электронный учебник, по нашему мнению, в обозримом будущем едва ли заменит традиционный, а только дополнит его теми элементами, которые печатный учебник реализовать не может. Его отличие от традиционного учебника - это значимая наглядность, красочность и динамичность представляемого материала, что существенно повышает мотивацию к учению. Электронный ресурс позволяет активно оперировать необходимой информацией, работать с моделями реальных процессов, самостоятельно проверять степень усвоения пройденного материала с помощью тестирования. Электронный образовательный ресурс может частично взять на себя функции преподавателя (интерактивность, взаимодействие, контроль) и печатного учебника (наличие информации, стремление к самостоятельному изучению материала).
В настоящее время происходит структуризация рынка разработчиков образовательных ресурсов. Увеличился интерес к электронным изданиям со стороны традиционных учебных издательств, но при этом неактивно привлекаются к разработке электронных версий авторы традиционных учебников. Разработка электронных приложений часто сводится к повторению структуры и формата печатного учебника - в нем те же страницы, но уже электронные, с выделенными "активными зонами", "кликнув" на которые, обучаемый получает дополнительную информацию или выполняет задания. На самом деле проблема выходит за эти рамки и необходимо при разработке электронного ресурса максимально реализовать его преимущественные возможности.
Основные отличительные признаки электронного ресурса от печатного учебника, на наш взгляд состоят в следующем:
1. Каждый печатный учебник (на бумажном носителе) рассчитан на определенный исходный уровень подготовки обучаемых и предполагает конечный уровень обучения. По многим общепрофессиональным предметам имеются учебники обычные (базовые), повышенной сложности, факультативные и др. Электронный ресурс по конкретному учебному предмету может содержать материал нескольких уровней сложности. При этом он будет весь размещен на одном электронном носителе, содержать иллюстрации и анимацию к тексту, многовариантные задания для
проверки знаний в интерактивном режиме для каждого уровня.
2. Наглядность в электронном ресурсе значительно выше, чем в печатном учебнике. Наглядность обеспечивается использованием при создании электронных учебников мультимедийных технологий: анимации, звукового сопровождения, гиперссылок, видеосюжетов и т.п. Например, в учебнике по метрологии дается общая информация о тех или иных измерениях, а на компьютере можно наблюдать действия оператора при их проведении, движение отдельных элементов средства измерения, зафиксировать измерительную позицию и др.
3. Электронный ресурс обеспечивает разнообразие проверочных заданий, тестов, позволяет все задания и тесты давать в интерактивном и обучающем режиме. При неверном ответе можно давать верный ответ с разъяснениями и комментариями.
4. Электронные ресурсы являются по своей структуре открытыми системами. Их можно дополнять, корректировать, модифицировать в процессе эксплуатации.
Разработка Интернет-ресурса
В настоящее время можно говорить о тенденции слияния образовательных и информационных технологий. Не проводя сравнительного анализа локальных и глобальных сетевых технологий, можно утверждать, что последние обладают значительно более широкими возможностями и позволяют формировать на основе Интернета принципиально новые интегрированные технологии обучения. Развитие и распространение информационных технологий в различных сферах человеческой деятельности, а также неуклонно возрастающая доступность Интернета для разных слоев общества, позволяет сделать вывод о возможности широкого применения интернет-технологий в сфере образования, что является составляющей перехода от индустриального к информационному обществу. Развитие сетевых информационных технологий направлено на повышение возможностей и доступности распространения и получения информации, что открывает большие перспективы в сфере образования. Это потребует развития, а в некоторых случаях и изменения не только форм образования, но и технологии обучения, в частности, методов распространения и получения знаний, при этом появляются новые возможности обновления содержания материала, а также расширения доступа к дополнительному образованию. Изменяется и роль преподавателя в учебном процессе, повышается эффективность взаимодействия с аудиторией, что способствует лучшему восприятию переданной информации и трансформированию её в знания, в понимание, умение, навыки. Роль преподавателя должна сместиться в сторону большего участия в управлении познавательным процессом, своевременной модернизации преподаваемого курса, дистанционному консультированию самостоятельных работ обучаемых и др. Управление включает интерактивное взаимодействие обучаемых и преподавателя,
предполагающего обмен информацией всеми подходящими для данных условий современными средствами. Интерактивное взаимодействие помогает студенту включиться в творческий процесс, мотивирует активную работу, направленную на получение знаний, желание самореализации и состязательности каждого проявляется в группе всех участников образовательного процесса.
Участнику системы образования необходимо иметь доступ к тем знаниям, в которых он нуждается и в первую очередь для духовного и профессионального роста, а также формирования мировоззренческих позиций в современном информационном обществе. Получение знаний и дальнейшее их практическое применение в процессе обучения в значительной мере будет зависеть от степени открытости образовательных и научных ресурсов. Возникает потребность сделать доступ к образованию максимально открытым.
Формально процесс обучения можно представить в виде прямых и обратных взаимодействий участников учебного процесса: преподаватель -студент; студент - преподаватель; преподаватель - лекции - практические занятия - консультации - студент; студент - все виды самостоятельной работы - посещение лекций, практических занятий - преподаватель - все формы контроля знаний.
Из представленной последовательности можно сделать вывод о возможности формализации отдельных стадий процесса обучения. При этом повышение качества образования будет достигнуто именно за счет этой формализации, на основе повышения эффективности взаимодействия преподавателя со студентом на всех этапах, в большей или меньшей степени на каждом из них. Этого можно достичь на основе пропорционального, зависящего также и от формы обучения, использования информационных Интернет-ресурсов.
Основные цели, которые ставились нами при разработке образовательного консультационно-информационного интернет-ресурса «Точность-Качество» следующие:
1) доступность учебных материалов и консультационно-информационных ресурсов для всех заинтересованных лиц независимо от временного промежутка и местонахождения;
2) возможность создания элементов информационно-коммуникативной среды образовательного учреждения;
3) создание комфортной среды обучения, как для преподавателя, так и для студента одним из условий которой является оперативный доступ к новейшим учебным материалам;
4) включение в образовательный процесс людей, имеющих ограничения по здоровью;.
5) выравнивание возможностей получить образование для различных социальных групп населения;.
6) возможность оптимизации количества специализированных
аудиторий в учебном заведении за счет перенесения некоторых составляющих образовательного процесса, например, рубежного контроля, зачетного тестирования и др. в любые другие условия, где есть Интернет.
Основным условием при создании интернет-ресурса была его максимальная автономность. На практике это означает, что все программные решения и действия выполняются на удалённом сервере, т.е. клиентские модули на ПК обучаемого (пользователя) устанавливать нет необходимости. Это следует из того факта, что установка таких модулей в ряде случаев нежелательна, а иногда и просто запрещена админом.
Практика применения интернет-ресурса
Практика применения консультационно-информационного ресурса "Точность-Качество" (http://micromake.ru) подтвердила правильность вышеупомянутых положений. Здесь же отметим, что создание такого Ресурса требует определенных знаний не только, что естественно, предмета, но и определенного умения в разработке внешнего оформления, создания надлежащей навигации, а самое главное - поддержание интернет-ресурса на достаточном уровне, соответствующем его назначению. Образовательный ресурс «Точность-Качество» предназначен студентам, аспирантам, инженерам, а также работникам, занятым в сфере производства. Ресурс предусматривает возможность интерактивного взаимодействия преподавателя со студентами on-line, благодаря внутренним возможностям сервера (контакты, сообщения, форум, чат), а также дополнительно (при возможности установки на ПК пользователя): Skype, ICQ, E-mail. Ресурс содержит возможность самоконтроля и тестирования. Из приведенного описания Ресурса можно сделать вывод о достаточно широком спектре взаимодействия в процессе обучения. Конечно, знакомство с Ресурсом вызовет у ряда преподавателей закономерное сомнение, в том, что цель может не оправдать те физические, интеллектуальные, а иногда и материальные затраты, которые необходимо вложить конкретному преподавателю. Обращаем внимание, что основные действия должны исходить именно от конкретного преподавателя, т.к. имеющиеся технические и людские возможности образовательного учреждения в полной мере не заменят преподавателя, ввиду его уникальных профессиональных особенностей. В этом смысле Ресурс также должен быть в определенной степени уникален и поэтому требует от преподавателя значительных трудозатрат. Но как раз в этом случае и произойдет слияние образовательных и информационных технологий. Следует сделать вывод, что применение информационных интернет-технологий - это движение в направлении повышения качества обучения путем повышения эффективности взаимодействия преподавателя со студентом на этапах образовательного процесса и одновременном расширении возможностей этого взаимодействия. При этом существенно повышается комфортность труда как для студента, так и для преподавателя.
Приведём примеры применения отдельных модулей Ресурса в учебном процессе на примере общепрофессиональных дисциплин технического профиля: «Метрология, стандартизация и сертификация», «Основы взаимозаменяемости», «Технология машиностроения».
При изучении перечисленных дисциплин необходимо выполнить самостоятельные работы: по сертификации оборудования; провести аудит конструкторско-технологической документации; провести
метрологическую экспертизу и поверку средств измерений; выполнить расчеты точности и др. Все они могут предусматривать статистическую обработку массива случайных чисел.
ФОРМИРОВАТЕЛЬ ДАННЫХ К САМОСТОЯТЕЛЬНЫМ РАБОТАМ
Массив случайных значений физической величины
Физич. величина (ФВ) Х = 1 Половина размаха ФВ 0.5 ¡Я| = 2
Число наблюдений N — 3 ( Нажать и получить результаты эксперимента 4
Результаты наблюдений Эмпирические параметры выборки
Центр группирования МХ= 6
- 5 Мах отклонение от среднего \У\ =
Рис. 1. Формирователь результатов наблюдений
Для решения подобных задач в Ресурсе предусмотрен модуль формирования исходных данных. Так, например, при выполнении студентами курсовой работы «Сертификация оборудования системы жизнеобеспечения населенного пункта» требуется провести статистическую обработку результатов многократных равноточных измерений. Цель - анализ состояния технологического процесса обработки и контроля деталей, входящих в ответственные соединения. Действия по формированию массива результатов наблюдения пояснено на странице http://micromake.ru/old/msis/zadankrmsis/slcifri.htm на примере обработки вала. На рис. 1 представлен формирователь, позволяющий получить базу данных, представляющих собой либо генеральную совокупность, либо выборку случайных чисел. Например, в окне 1 указывается номинальный размер, в окне 2 предполагаемый диапазон рассеяния, выбранное число измерений N, ставится в окне 3, при нажатии кнопки 4 в окне 5 получаем результаты наблюдений. Далее полученные результаты эксперимента копируются в Excel и проводится статистическая обработка результатов наблюдений. Подобные задачи встречаются и в других дисциплинах. Массив случайных физических величин (ФВ) может состоять из геометрических, механических, электрических и других ФВ.
В процессе обучения у студентов возникают вопросы, связанные с выполнением разделов учебного плана. Ооперативное реагирование на них со стороны преподавателя обеспечивается модулем «Контакты» http://www.micromake.ru/index.php?page=kontakt, где накоплена большая база вопросов и ответов на них. Кроме модуля «Контакты», предусмотрена возможность обращения с последующим получением ответа по e-mail.
Интерактивность общения дополняется модулями «Форум» и «Тьютор» (требуется авторизация). Преподаватель-тьютор общается со студентом в чате или на форуме http://micromake.com .
Во всех случаях решается определенный круг задач, связанных с высвобождением времени преподавателя для осуществления индивидуального подхода к студенту, содействием самостоятельной и творческой работе студента, а также поддержкой коллективной работы группы (Форум). Преподаватель по-прежнему остается главным звеном процесса обучения, с важнейшими функциями поддержки мотивации и интерпретации обучения группы или конкретного студента. В тоже время, электронная образовательная среда способствуют формированию и новой роли преподавателя. В такой высокоинформативной среде преподаватель и студент равны в доступе к информации, содержанию обучения, поэтому преподаватель уже не может быть единственным источником фактов, идей, принципов и другой информации, его новая роль в обучении - это наставник (тьютор).
Модуль «Видео» http://www.micromake.ru/old/media/media.htm -позволяет изучать взаимодействие инструмента и обрабатываемой детали или функционирование механизмов и узлов энергетических машин.
Редактировать вопрос
Тема вопроса: МСиС/ОВЗ -
Тип вопроса: Множественный выбор
Количество ЕУ
ответов:
Вопрос: [(Та -ч В » <в>|и
- ЁВ & № *
Определить допуск посадки Т5(Ы) и максимальный натяг [Чтах при условии равной точности отверстия и вала
ТО Тс* <31
а
Рис. 2. Редактор вопросов теста Ресурс позволяет самостоятельно проверять степень усвоения пройденного материала с помощью тестирования для этого предусмотрен многофункциональный, настраиваемый преподавателем по различным параметрам модуль «Тест» http://micromake.ru/tests/index.php. Вход на модуль «Тест» осуществляется по логину и паролю, которые могут быть выданы по запросу. На рис. 2 представлена позиция редактирования вопроса с возможностью выбора типа вопроса: «Множественный выбор», «Множество ответов», «Истина/Ложь», «Прямой ввод», «Эссе (произвольный ответ)». Устанавливается количество ответов. Выбирается шкала оценок: пятибалльная, пройдено/не пройдено, ECTS или др. При необходимости ограничивается время прохождения тестов, перемешиваются вопросы, ответы и др. Возможен самоконтроль и анализ
своих ответов. При необходимости студент может воспользоваться электронным учебным пособием и методическими указаниями по изучению дисциплины, где даны темы и соответствующие им наименования дидактических единиц по ГОС, а также приведены ссылки на разделы электронного учебного пособия.
Важной функцией модуля является анализ разработанных преподавателем вопросов. На рис 3. представлена позиция, показывающая статистику по одному из вопросов теста. Здесь видно, что по данному вопросу почти все неправильные ответы относятся к одной формулировке ответа, что означает необходимость выяснения причины этого факта. Как правило, вопросы и составляются с некоторой «ловушкой», позволяющей выяснить «заблуждение» большинства студентов при трактовке тех или иных свойств объекта, в данном примере - свойств системы допусков и посадок.
¿/^¡УеТез1 Статистика по вопросам - Банк вопросов
Начать тест Банк вопросов Менеджер тестов Менеджер отчетов Администрирование Выйти
банк вопросов Темы ®
Статистика по вопросам
ID Данные по вопросу Выбран ад» Действие
Определить допуск посадки Т5(1ч) и максимальный натяг Ытах при условии равной точности отверстия и вала
1 25.00%
75.00%
77 мкм; 46 мкм 0 0 0.00%
329 62 МКМ; 77 0 0 а. 00% Я
92 МКМ; 46 Ш 0 [1.00%
75.00%
Частично правильные ответы; 0 0 [1.00%
Неправильные ответы: 1 25.00%
Рис. 3. Статистика по вопросам Результаты тестирования студент видит на своей личной странице в виде количества правильных ответов (баллов), доли правильных ответов и оценки по установленной преподавателем шкале.
Менеджер отчетов
Начать тест банк вопросов Менеджер тестов Менеджер отчетов Администрирование
Менеджер отчетов Менеджер отчетов
$$ Ануфриева Кристина М58-1 0 0
□ ID ft™ Пользователь Тесг Превышвнс > Набрано баллов Возможно баллов т Оценка
02.10.12 18:28 Ануфриева <1>Физические
'В' 10879 Кристина M5S- величины, методы и П 13 25 52.0% 1
1 средства их измерений
01.10.12 23:37 Ануфриева <1>Физические
п 10878 Кристина М58-1 величины, методы и средства их измерений □ 18 25 72.0% 3
02.10.12 18:55 Ануфриева <1>Физические
Я 10880 Кристина М58- величины, методы и ш 22 25 Е8.0% 4
средства их измерении
Рис. 4. Результаты тестирования Установленный на сервере ресурса модуль «Watch» позволяет
преподавателю проводить анализ индивидуальной работы каждого студента при посещении Ресурса: просмотренные страницы, время просмотра.
Интернет-ресурс «Точность-Качество» как информационное приложение к учебнику
Создание электронного ресурса — решение хотя и исключительно важной, но лишь части проблемы, необходима привязка к печатному изданию в виде учебника или учебного пособия. Нами проводилась разработка указанных вопросов и апробирование ряда решений на практике. Одновременно с написанием учебника параллельно создавался интернет-ресурс, таким образом, чтобы материал этих источников дополнял друг друга и был взаимосвязан. Ресурс разрабатывался как сетевое электронное приложение с функциональными возможностями: online тестирование, общение, оперативная информация, просмотр медиаматериалов, моделирование процессов и т.д. Результат - учебник (гриф МО РФ) «Метрология, стандартизация и сертификация» М.: Владос, 2010. 400 с. и электронное приложение к нему «Консультационно-информационный ресурс «Точность-Качество», зарегистрированный в качестве открытого для свободного доступа в ФГУП «Научно-технический центр Информрегистр», за № 0220611114, сетевой адрес: http://www.micromake.ru можно считать попыткой создания
взаимосвязанного образовательного материала, в котором в определённой пропорции значимые функции выполняют печатный учебник и электронный интернет-ресурс.
Литература
1. Кейптаунская Декларация Открытого Образования: Открывая будущее открытым образовательным ресурсам (сент. 2007) (http://www.capetowndeclaration.org/translations/russian-translation)
2. Государственная программа Российской Федерации "РАЗВИТИЕ ОБРАЗОВАНИЯ" на 2013-2020 годы (проект)
