Пермский государственный технический университет Система дистанционного обучения. Организация, методология и анализ опыта

2008, Пермь, ПГТУ 2 Особенность СДО В любом месте, в любом объеме, в любое время Измеряемость и управляемость процесса обучения Наличие критерия оценки знаний Понятность и доступность Предрасположенность материала к восприятию Создание курса «с любовью»

Фазы развития СДО

2008, Пермь, ПГТУ 4 Система оценки дистанционного курса 1. 1.Объем материала – есть ли вообще материалы, можно ли по ним выучить курс не хуже, чем в заочном варианте. 2. Структурность – есть ли разбивка на недели, модули, темы, упражнения, есть ли поступательность, «копилочка». 3. Наличие обратной связи – контроль знаний и действий обучаемых, управление ими. 4. Визуальная компонента – понятность каждого тезиса, мультимедийный способ восприятия. 5. Интерактивность курса – от «смотреть» - к «действовать», от «я думал» – к «я делал».

2008, Пермь, ПГТУ 5 Оценка первой фазы развития Дисциплина Преподава- тели Ресурсы Объем,Мб / колич-во фрагмен-в Тесты (вопро сы) ЗаданияКартинки 1.Английский язык семестр 1 Каф. ПЛиИТО ( 54) 13 (1066) 41 В методичке 25шт, на страницах курса 20. В лекциях порядка 100 табличек и небольших схем. Таблица. Общая характеристика дисциплин 3. Наличие обратной связи 1. Объем материала 2. Структурность - Предвестник второй фазы 1

2008, Пермь, ПГТУ 6 Оценка первой фазы развития Эталон – из российского опыта. Мера сходства – сравнение курсов между собой и с эталоном.сравнение Средство – стимуляция из фиксированного фонда оплаты.стимуляция Ресур сов Объе м Тест ы Зада ния Оценка Ито г Струк тура Объ ем ОС Количествен ный эталон, норматив 40577Наиболь шая оценка в баллах 3339

2008, Пермь, ПГТУ 7 Оценка первой фазы развития Средний объем курса составляет 40 ресурсов, то есть по 2,5 ресурса на одну учебную неделю (например, лекция, задание, половина теста). На один курс сейчас приходится в среднем примерно 5 Мбт ресурса и 7 заданий для обратной связи. Это составляет примерно 40 страниц текста с картинками на курс. Для ПГТУ. Первая фаза развития. Результат 2008 г.

2008, Пермь, ПГТУ 8 Оценка второй фазы развития Взаимодействие, коммуникации, дисциплина (деят.) Содержание, текст (объем) Мультимедиа (визуальная компонента) Примеры, контроль (наличие обратной связи) Интерактив (деятельность) Технологичность, будущее, безопасность, права Методические материалы (структурность) предвестник фазы развития 1 2 3

2008, Пермь, ПГТУ 9 Оценка второй фазы развития Дисциплина - Теория принятия решений Преподаватель – Гольдштейн А.Л. Резюме: Объем достаточен. Качество достаточное. Рекомендую пошаговый контроль, подробное рассмотрение примеров. Можно рекомендовать переход на уровень 2 (мультимедиа иллюстрации и анимации). Посещаемость системы преподавателем – 3 дня назад Посещаемость системы студентами – 3 дня назад Переписка с обучаемыми (форумы, чаты, почта) – нет Консультации – есть Введение в дисциплину – есть План, программа, методические указания – нет Система оценки - нет Вопросы экзамена – не надо Список литературы, дополнительные источники – нет Шпаргалка схема курса – нет Текст (стиль, полнота, разбивка, гипертекст) – стиль нормал., объем нормально, разбивка есть, гипера нет, Word Иллюстрации – есть Мультимедиа иллюстрации, презентации - есть Видео – нет Примеры – есть, не полн. Задания (варианты) – есть Тесты – нет Активные формы (тренажеры) – нет Авторское право – ? «Скачать все» - нет Все ли грузится (технологичность и доступность) – все грузится Об авторе, исследования лаборатории, о науке - нет

2008, Пермь, ПГТУ 10 Оценка второй фазы развития Полный анализ дистанционных курсов для специальности АСУ.дистанционных 319 преподавателей на ФДОТ.

2008, Пермь, ПГТУ 11 Текущее состояние и динамика развития ЭОР (на примере ЭТФ) % 15% 2005 г г г. 50%42% 8% 2004 г.

2008, Пермь, ПГТУ 12 Задача второй фазы развития г г г. 15% 70 % 15% Визуализация. Структуризация. Дисциплина (контроль, коммуникации, взаимодействие).

2008, Пермь, ПГТУ 13 Примеры оформления курсов Электротехника - Л2 «Преобразование пассивных линейных электрических цепей»Л2 - Лабораторная «Исследование линии передачи»Исследование линии передачи Курс «Моделирование систем» для АСУ (структура)структура - Л25 «Моделирование нормально распределенных случайных величин»Л25 - Л21 «Статистическое моделирование»Л21 - Л17 «Моделирование систем с распределенными параметрами»Л17 Английский язык Системный анализ и исследование операций (анимация)анимация

Какими они должны стать … Интерактивные курсы:

Какими они должны стать … Проекты: … возможность конструировать новые системы, … свойства и поведение систем моделируются, … изучение систем, явлений, процессов...

Какими они должны стать … Учебные материалы интерактивны. Виртуальный мир дисциплины доступен для всестороннего исследования. Дисциплина состоит из набора моделей учебных объектов

Какими они должны стать … Учебные материалы дополнены интерактивными задачами, которые учащийся решает с помощью компьютерных инструментов Деятельностный подход

2008, Пермь, ПГТУ 18 Коллекция включает 5000 базовых моделей, из которых проектируются модели сложных систем (физика, информатика, языки, математика, биология,…)

2008, Пермь, ПГТУ 19 Система легко адаптируется для применения преподавателем, работая в его терминах - поддержаны педагогические жанры: демонстрация, лабораторная, тесты, задачи, тренажеры, симуляторы, упражнения, сценарии, репетиторы, …. Наша цель – проектирование комплексных систем обучения.

Какими они должны стать… Мониторинг и управление образовательной траекторией

Какими они должны стать… конструктор преподавателя для разработки моделей и фрагментов, интерактивные репетиторы, интерактивные обучающие сценарии, интерактивные тесты, интерактивные задачи, интерактивные тренажеры, виртуальные конструкторы, интерактивные лабораторные работы, интерактивные демонстрации, видео демонстрации. Педагогические жанры исполнения курса Pedagogical genres constructor of lessons for teacher Interactive coach Interactive scenario for teaching tests interactive tests Interactive tasks Interactive trainers virtual assemble kits Interactive laboratory works Interactive demonstrations video demonstrations

Какими они должны стать… artificial intelligence автогенератор задач и сценариев валидатор знаний (автоформализатор моделей) мониторинг и управление образовательной траекторией Экспериментальные технологии и жанры исполнения курса intellectual actioner automatic generator knowledge validator monitor & controller of educational trajectory

2008, Пермь, ПГТУ 23 Деготь и мед Барьеры и причины неудачБарьеры Формула успеха обучаемогоФормула Несмотря на отличный курс, успеваемость и посещаемость обучаемых плохая. Требовательность - к обучаемым, - к себе, - к курсу. Тренаж и контроль на младших курсах: - ликвидировать отставание, возникшее на старте, возникшее на старте, - сформировать привычку работать. работать.

Information Technology in Learning Моделирование как способ обучения Наблюдение поведения и свойствизучаемогообъекта Воздействие на модель Модель изучаемого объекта обучение

Модель имеет дружественный интерфейс. Модель способна к интеллектуальному взаимодействию. При взаимодействии обучаемого с моделью обучение принимает интерактивный характер

Пользователь взаимодействует с моделью. Модель проявляет свойства и поведение. Пользователь меняет параметры и структуру модели

Модель и проект. Решение задач на моделях

Information Technology in Learning Классическая технология: лекция, демонстрация, лабораторная работа, решение задач, тестирование, конструирование, … Технология интерактивного обучения: презентация (на модели), демонстрация (на модели), исследование (на модели), решение задач (на модели), тестирование (на модели), конструирование (на модели), … Новые информационные и педагогические технологии. Соотношение

Information Technology in Learning Основная стратегия hi-tech педагогики Наглядно (визуализация), доступно (тактильно), достоверно (модель), тотально (систематизация), конструктивно (манипуляция) представить учебные объекты для исследования в учебном процессе. Обеспечить поддержку преподавателя технологией обучения (поддержать интеллект преподавателя интеллектом программного обеспечения) Средство hi-tech педагогики Применение новых информационных технологий (мультимедийных, интерактивных, интеллектуальных) для образования. Модельный подход – обучение на компьютерных моделях учебных объектов. Принцип аддитивного конструирования моделей (системы из элементов). Взаимодействие свойств элементов – поведение системы. Развивающее обучение – модельный эксперимент, конструирование систем из элементов, постановка и решение проблем.

Information Technology in Learning Методология:

Information Technology in Learning - система поддержки мышления пользователя, - универсальное программное обеспечение, - объектно- ориентированное моделирование мира. Среда моделирования :

Information Technology in Learning Технология: Шаг 1. Создание элементов мира (моделей) Шаг 2. Связывание элементов в систему Шаг 3. Автоматическая интерпретация поведения и свойств систем

Information Technology in Learning Коллекция элементов содержит более 5000 базовых моделей (физика, языки, математика, информатика, география,…) Коллекция:

Information Technology in Learning Новые технологические элементы, расширяющие возможности образования: 1.MULTIMEDIA - новое качество изображения и звука, усиливающее комплексное воздействие на человека; полиэкранные режимы; 2.COMPATIBILITY & EFFICIENCY- высокосовместимые, компактные и быстрые способы записи, редактирования и оперативного переноса информации от источника к приемнику; 3.DISTANTLY - доступность мощных сетевых источников информации, инструментов поиска удаленной информации, создания и публикации результатов интеллектуального труда; отбор и обмен моделями; 4.WYSIWYG - новые возможности визуализации объектов и систем; 5.PLUG & PLAY- дружественность интерфейсов сложных информационных систем; 6.MOBILITY - наличие мощных информационных каналов: локальные сети, INTERNET, беспроводная связь; 7.INTERACTION & FLEXIBILITY- интерактивность и удобство компьютерных обучающих моделей; 8.HYPER-TECHNOLOGY – системность подачи информации; 9.REMOTE-CONTROL – дистанционные технологии мониторинга и управления удаленными объектами.

Information Technology in Learning Преимущества «hi-tech» технологии : Гибкое модульное обеспечение учебного процесса Возможность применения в отдаленных регионах Прозрачность всех этапов обучения Достоверность представления знаний Тотальный мониторинг знаний Управление обучением Уменьшение непроизводительно используемого времени Простота обмена моделями, знаниями, методиками ЭКОНОМИЯ: времени и средств РЕЗУЛЬТАТ: улучшение качества обучения, повышение производительности и эффективности

Information Technology in Learning Направления проекта Технология повышенной понятности (наглядности) предъявляемых знаний Формирование конструктивной способности применения знаний – компетентности Формирование культуры тотального применения новых технологий Формирование способности у учащихся добиваться результата Создание конструктора для преподавателя, технология создания электронных ресурсов и технология электронного обучения

Information Technology in Learning Линзы – 45 шт Полуцилиндр – 15 шт Плоскопараллельная пластина – 15 шт Зеркало – 15 шт Поляроид – 30 шт Дифракционная решетка – 15 шт Источник лучей – 15 шт На одну лабораторию – ,75 руб. Реальная лаборатория «Оптика» Реальное и виртуальное

Information Technology in Learning Реальная Линзы – 45 шт Полуцилиндр – 15 шт Плоскопараллельная пластина –15 шт Зеркало – 15 шт Поляроид – 30 шт Дифракционная решетка – 15 шт Источник лучей – 15 шт Срок эксплуатации 1 год На лабораторию – ,75 руб. Виртуальная Линзы Плоскопараллельные пластины Сферические зеркала Плоские зеркала Источники лучей Дифракционные решетки Призмы (треугольная, прямоугольная) Ширмы Срок эксплуатации, количество приборов не ограничены На лабораторию – 4 016,34 руб

Information Technology in Learning Реальная Проведение 6 лабораторных работ Параметры и коэффициенты реальных физических приборов изменить невозможно Ограниченные возможности изучения и построения физических зависимостей количеством реальных приборов (3 шт.) Виртуальная Проведение 18 лабораторных работ Возможность неограниченного варьирования параметров, изменения коэффициентов преломления и др. Возможность изучения неограниченного числа зависимостей, законов и свойств, конструирования любых систем

Information Technology in Learning Среда моделирования Среда модели- рования Системы из моделей Педагогические фрагменты Интерактивные курсы Лингвистическая оболочка Мониторинг и управление обучением Коллекция базовых моделей Сборочная технология

2008, Пермь, ПГТУ 41 Сборочная технология – уровни, роли Среда модели- рования Системы из моделей Педагогические фрагменты Интерактивные Уроки, курсы Обучение Коллекция базовых моделей Программисты. Профессиональная команда. Центр повышения квалификации Технологи, дизайнеры. Профессиональная команда Преподаватели - новаторы. Исследователи Преподаватели – методисты. Преподаватели – тьюторы. Учащиеся. Центр дизайна Центр контента

Information Technology in Learning План проекта ЭтапыЦели 1. Технология и инструмент для производства виртуальных миров и конструкторов Ядро (моделирующая математическая машина) Интерфейс-машина Дизайн-среда Мастера Методическая документация по производству элементов, проектов и курсов 2. Коллекция для генерации миров и обучающих систем Математические базовые модели физики, географии, биологии, … (учебных дисциплин) Интерактивные базовые модели для создания сценариев, тестов, … (педагогических систем и форм обучения) 100 лучших уроков России (примеры и шаблоны) Базовые элементы систем мониторинга Описание технологии, горячая линия, Центр обучения Обмен и селекция курсов, представительство Центра в Интернет 3. Диалоговая оболочка и система управления обучением Лингвистический анализатор Синтезатор заданий, система мониторинга и управления обучением Сервер мониторинга образования

2008, Пермь, ПГТУ 43 Публикации Moukhine O. Knowledge representation by formal model language and its automatic interpretation by computer modeling environment Stratum / Building the Knowledge Economy: Issues, Applications, Case studies, IOS Press, Oxford, Pp.1259 – O. Mukhin, A. Kubishkin, V. Tiunov, New Generation Information Technologies in Educational Process and in development of Teaching Staff at Technical University//Proceedings of the 32nd International Symposium IGIP. Information-Kommunikation-Wissen Ingeniurpadagogik Heute: Referate des 32 Symposiums der Internationalen Gesseltschaft fur Technik fur Technik, September, Karlsruhe, pp O.I. Mukhin, V.V. Tiunov, K.O. Mukhin New Generation Information Technologies for Educating Engineers at Technical Higher Education Establishments / Local Identity – Global Awareness Engineering Education Today - 33rd International Symposium IGIP / IEEE / ASEE 2004, September 27-30, Fribourg, Switzerland, pp O. MOUKHINE, K. MUKHIN e-Learning Knowledge Representation by Interactive Formal Models & Virtual Worlds / e-Adoption and the Knowledge Economy: Issues, Applications, Case Studies, eChallenger-2004, IOS Press, Oxford, (vol.1,part 2), 2004 – pp О.И.Мухин, К.О.Мухин, А.В. Кубышкин Решение проблемы интерактивности в системах дистанционного образования. / Труды XI Всероссийской научно-технической конференции Телематика2004. Т.2. С.-П., СПГУ ИТМО, с О.И.Мухин, А.В. Кубышкин Моделирование знаний в системах дистанционного обучения. / ХIV конференция «Информационные технологии в образовании», Москва, МИФИ, ч.IV, 2004, сс N. Schevelev, O. MOUKHINE, K. MUKHIN Knowledge Representation by Interactive Formal Models and Virtual Worlds for e-Learning / Online Educa Berlin 2005, 11th International Conference on Technology Supported Learning & Training, ICWE GmbH, Berlin, 2005 – pp О.И.Мухин, А.В. Кубышкин, В.В.Тиунов, О.А.Полякова, К.О.Мухин Пресс-релиз «Концепция дистанционного образования Пермского государственного технического университета (инструменты, средства, решения)» Пермь, ПГТУ, с. V. Ju. Petrov, V.V. Tiunov, O.I. Mukhin Application of computer models, system constructors and e-world in engineering education / JOINING FORCES IN ENGINEERING EDUCATION TOWARDS EXCELLENCE. PROCEEDINGS «SEFI-IGIP Conference-2007», Miskolc, Hungary, 2007 г.

Information Technology in Learning Контакты Олег Мухин Phone: (34-22) Fax: (34-22) а, ул.Мира, Пермь, Россия,

Information Technology in Learning The well-developed industry of the Perm region is supported by 10 faculties of the technical university: Mechanical and technological engineering, Applied mechanics and mathematics, Chemical-technological engineering, Electrotechnical engineering, Mining and oil engineering, Building engineering, Road transport, Humanities, Aerospace, & Distant learning students get education at Perm State Technical University in more than 120 professions annually.

Information Technology in Learning Four components of the system of e-Learning