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

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

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 !

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

И зменение 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

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 КАЧЕСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ЗНАНИЯ МЕТОД

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

1.ЧУВСТВЕННЫЙ ЭТАП – зрение, слух, осязание, обоняние, вкус есть 5 основных сенсорных каналов Этапы восприятия информации 2. ФОРМИРОВАНИЕ МЫСЛЕОБРАЗОВ – аналоги воспринятого, голографические модели реальности. Правое полушарие – чувственная модель (вкус, цвет, запах). Левое полушарие – рассудочная модель (размеры, вес, скорость). 3.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

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

Цели и задачи 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

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

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

Обучаюшая программа Состоит из тестов. За ответ выставляется оценка. Состоит из тестов. За ответ выставляется оценка. При неправильном ответе студент отправляется к справочному файлу. После каждого обpащения к спpавочному файлу оценка снижается на один балл. При неправильном ответе студент отправляется к справочному файлу. После каждого обpащения к спpавочному файлу оценка снижается на один балл. В случае тpех непpавильных ответов студент пpинудительно удаляется из пpогpаммы. В случае тpех непpавильных ответов студент пpинудительно удаляется из пpогpаммы. Результат направляется в базу данных Результат направляется в базу данных программа

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

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. 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. Созданы всплывающие окна с контекстными подсказками и определениями. Имеется возможность вызвать из справочного файла обучающую программу, просмотреть видеоклип и проиграть звуковой файл. Имеется возможность вызвать из справочного файла обучающую программу, просмотреть видеоклип и проиграть звуковой файл. Справочный файл

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

Лабораторный стенд – Демонстрация уравнения Бернулли Демонстрация уравнения Бернулли

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

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

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

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

Текущий контроль Уровни усвоения знаний программа Журнал «Открытое образование», Целостное понимание Распознавание Ученическое применение Механическое воспроизведение Алгоритмическое применение Фрагментарное понимание Эвристическое применение

Текущий контроль Выявляет наличие системы знаний по теме. 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. 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. 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. Выявляет наличие не только знаний, но и умений. программа

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

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. 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 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 Из базы данных можно вызвать отчет по лабораторной работе для его просмотра или доработки программа

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

ИнформГидро: 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. РЕФЛЕКСИЯ ВИРТУАЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ Понимание, почему данный физический процесс происходит так, а не иначе и описывается такими экспериментальными результатами. Анализ и систематизация знаний.

ИнформГидро: ИнформГидро: ПРЕИМУЩЕСТВА КОНТРОЛЬ 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

ИнформГидро: ИнформГидро: МОТИВАЦИЯ Внешняя мотивация – необходимость сдавать итоговый экзамен по дисциплине в виде объективного компьютерного тестирования. 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. 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.

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

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»

Виртуальный преподаватель "ИНФОРМГИДРО" Educational Technology & Society 8(2) 2005 ISSN pp

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

Macromedia Flex – новый сервер и среда исполнения мультимедиа-приложений RIA Доступны 2 языка: MXML (диалект (диалект XML) XML) для декларативного описания данных. данных. Это набор тэгов для описания пользовательского интерфейса. Более структурирован, чем HTML, 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 HTML компилируется в SWF SWF файл, проигрываемый в ADOBE Flash Player 9. Можно создавать пользовательские компоненты. ActionScript3 ActionScript3 – полноценный язык ООП, новая иерархия визуальных объектов, новая модель событий, связывание данных, встроенная поддержка XML. программа

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.

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