Основы разработки. Основы разработки электронных образовательных ресурсов Лекция_3. Лекция 3 Создание электронных учебных материалов
 Скачать 407.97 Kb.
|
3.4. Принципы создания ресурсов, обеспечивающих получение обучающимися практических навыков и поддержку их самостоятельной работы.Основная задача практических работ в учебном процессе – подготовка обучающихся к предстоящей трудовой деятельности. С одной стороны- это вооружение теоретическими знаниями, необходимыми в профессиональной деятельности, с другой стороны – формирование практический умений и навыков. В настоящее время все большее значение имеют способности использовать приобретенные знания в изменяющихся условиях производства. Специалист должен уметь планировать свою деятельность, принимать оперативные решения на основе анализа ситуации, контролировать ход результатов труда. Каждая профессия требует специфических умений. У студентов эти умения формируются в процессе неоднократного повторения соответствующих заданий, активных методов обучения. Суть активных методов обучения, направленных на формирование умений и навыков, как раз и состоит в обеспечении студентам таких условий, в которых они овладевали бы различными способами деятельности. Анализ профессиональных качеств специалистов показал, что умения и навыки по рабочей специальности успешно формируются на практике, а техника или технолога нет. Перед специалистами ставится комплекс задач: технических, экономических, организаторских. Поэтому и подход к их обучению должен быть комплексным, целенаправленным. Студентов необходимо ставить постоянно в такие условия, которые позволяли бы им получать и тренировать практические навыки в своей будущей профессиональной деятельности. К активным методам обучения профессиональным умениям относятся: анализ производственных ситуаций; решение профессиональных ситуационных задач; имитация деятельности на тренажере; выполнение практических заданий в ходе производственной практики; деловые игры (или их элементы). Применению активных методов обучения должен предшествовать анализ содержания теоретического материала конкретного учебного курса и содержания будущей профессиональной деятельности специалиста (квалификационной характеристики). Такой анализ выполняют разработчики учебных планов и программ. С учетом этого анализа в учебную программу дисциплины включаются практические и лабораторные занятия, а в учебный план – практики и курсовые проекты. Создатели ЭОР, обеспечивающих получение практических навыков, должны обеспечить соответствие получаемых обучающимся умений и навыков перечню, определенному программой по данной дисциплине. Состав подобных ЭОР может существенно различаться в зависимости от специфики дисциплины и учебного плана и включать: Для технических и естественнонаучных дисциплин – набор задач и упражнений, предназначенных для самостоятельного решения и (или) проверки преподавателем. Как правило, он дополняется методическими указаниями по решению задач с разбором типичных примеров. Крайне желательно, чтобы методические указания содержали четкие правила по выбору учащимся своих вариантов заданий. Для гуманитарных и, иногда, естественнонаучных дисциплин – примерный список тем рефератов и контрольных работ с методическими указаниями по их написанию и требованиями к оформлению. Требования к курсовому проектированию, варианты заданий, образцы оформления (если курсовое проектирование по соответствующей дисциплине предусмотрено учебным планом). Для технических и естественнонаучных дисциплин - лабораторный практикум, включающий задание на выполнение лабораторных работ, варианты заданий, образцы оформления отчета по работе. Лабораторный практикум может представлять собой: клиентскую часть программы удаленного доступа к реальному оборудованию; виртуальный лабораторный практикум; описания и необходимые шаблоны для выполнения лабораторных работ на промышленной или учебной системе моделирования; для дисциплин в области компьютерной техники – описание лабораторных работ и задания к ним (предназначены для получения навыков в области использования программных продуктов, языков программирования и пр.). Компьютерные тренажеры (КТ). Для управленческих, экономических, экологических и пр. дисциплин в качестве аналога КТ в состав комплекта могут включаться деловые игры. Компьютерные задачники (КЗ) для закрепления приобретенных в ходе обучения теоретических знаний и выработки на их основе умений и навыков решения типовых практических задач. Далее рассмотрим ЭОР относящиеся к п.п. 4-6, поскольку первые три типа являются обычными текстовыми файлами. Компьютерные тренажеры (КТ) как и компьютерные лабораторные практикумы представляют собой программные мультимедиа ЭОР, имитирующие выполнение операций и действий, входящих в реальную профессиональную деятельность будущего специалиста. КТ являются развитием компьютерных лабораторных практикумов в направлении конкретной профессиональной деятельности, поэтому далее уделим внимание именно им. Компьютерные тренажеры позволяют подготовить будущего специалиста к действиям в условиях, близких к реальным, позволяют осуществлять тренинг не только знаний и умений, требуемых в конкретной ситуации, но и быстроты реакции на происходящие события. Необходимо отметить, что чем более детально и точно тренажеры имитируют реальные системы и ситуации в них, тем более узконаправленными они, как правило, являются. Поэтому в профессиональной переподготовке и повышении квалификации тренажеры используются шире, чем в высшем профессиональном образовании, где главной задачей является подготовить достаточно универсального специалиста, способного решать широкий спектр задач, входящих в сферу его профессиональной деятельности. В процессе тренинга с использованием КТ производится имитация выполнения операций и действий, входящих в профессиональную деятельность обучаемого. В КТ используются модели изучаемых объектов и среды этой деятельности. Взаимодействие с этими моделями не является непосредственным, а осуществляется через внешнее представление объектов и среды деятельности путем имитации выполнения соответствующих операций и действий. Основными функциями КТ являются: моделирование поведения изучаемых объектов и среды деятельности; формирование внешнего представления изучаемых объектов и среды деятельности, а также обеспечение возможности имитации воздействий на них со стороны обучаемых; организация и управление учебно-тренировочным процессом. Наиболее распространенными являются КТ, предназначенные для подготовки и повышения квалификации оперативного персонала, управляющего сложными технологическими объектами. В таких КТ предусматриваются средства для имитации выполнения операций и действий, относящихся к основным фазам оперативной деятельности: наблюдению за поведением объекта и обнаружению отклонений от нормального режима его функционирования; поиску и анализу причин выявления отклонений и принятию решений о мерах по их устранению (минимизации, компенсации, нейтрализации и т.п.); выполнению намеченных мер путем реализации определенных управляющих воздействий. Выделяются следующие классы КТ: для формирования умений и навыков работы с определенным оборудованием (устройствами, приспособлениями и т.д.), а также для выполнения типовых операций и последовательности операций; для формирования умений и навыков работы в определенных режимах и типовых ситуациях; для формирования умений анализа, принятия решений и деятельности в нестандартных (нетиповых) ситуациях; развивающие способности, связанные с определенной деятельностью. Класс и назначение КТ обуславливают требования к универсальности, точности и динамическим характеристикам реализуемых в них моделей. Организация тренинга базируется на выделении учебно-тренировочных задач ("вводных") и заданий на тренинг. Постановка учебно-тренировочных задач включает: описание целей, поставленных перед обучаемым; описание ограничений, накладываемых на решение поставленных задач; характеристику исходной ситуации (режима объекта, внешних условий и т.д.). В работе с КТ можно выделить несколько основных шагов развития действий: первый - выбор модели, второй - выбор режима работы тренажера (уровня сложности), третий - воздействие на модель, четвертый - реакция объекта, пятый - мониторинг состояния объекта, далее цепь замыкается до достижения конца моделирования (рис. 3.3а). На практике наиболее успешным является трехуровневый подход при реализации КТ. Первый уровень (рис. 3.3б) обеспечивает знакомство с предметом, компьютер сам показывает и исправляет ошибки, связанные с неверным воздействием обучаемого на изучаемый объект. Второй уровень (рис. 3.3в) реализует процесс обучения, выработку умений и навыков. Здесь введен случайный фактор внешнего воздействия на модель, а машина только указывает на ошибки, предоставляя обучаемому самому найти верный путь решения задачи. Третий уровень (рис. 3.3г) выполняет роль итоговой работы, в которой пользователь должен сделать все сам от начала до конца без подсказок со стороны компьютера.  Рис. 3.3. Наряду с КТ, рассчитанными на индивидуальную работу учащегося в автономном режиме, разрабатываются КТ, предназначенные для отработки совместной деятельности групп пользователей. Современные средства сетевого программирования (Java, MacroMedia Flash с встроенным языком Action script) позволяют создавать КТ достаточно компактные по объему и легко передаваемые даже по низкоскоростным каналам связи. Пример 1. Компьютерная лабораторная работа "Определение ускорения свободного падения с помощью математического и физического маятников". Цель работы: изучение незатухающих свободных гармонических колебаний физического и математического маятников и определение периода их колебаний. На рис. 3.4 представлена компьютерная лабораторная установка для проведения данной работы, которая состоит из секундомера (в центре), физического маятника (справа) и математического маятника (слева). Физические процессы колебания маятников реализованы с помощью математических моделей незатухающих свободных гармонических колебаний и средствами компьютерной графики. Процессы обрабатываются на моделях и выводятся на экран в реальном масштабе времени.  Рис. 3.4. В процессе выполнения работы, обучаемый измеряет период колебания маятников и фиксирует результаты измерений в таблице. На основании полученных данных производится расчет ускорения свободного падения и результат заносится в таблицу. Компьютер проверяет полученный результат и делает заключение о правильности проведенных измерений и расчетов. Пример 2. Виртуальный тренажер аварийных переключений основных электрических линий типовой электроподстанции (рис. 3.5). Цель работы – получение практических навыков правильного аварийного переключения подключенных предприятий на резервные линии в соответствии с поступившей "вводной" о произошедшей аварии. Данный тренажер предназначен для обучения оперативно- диспетчерского персонала энергетических объектов методике проведения плановых переключений, выработки навыков принятия решения в аварийных ситуациях. Суть тренинга заключается в том, что обучаемый должен воспроизвести определенную последовательность переключений на модели электрической части энергообъекта в условиях нормальной работы или аварийной ситуации. Последовательность действий включает: выбор задания; вывод детального описания условий задания; работа с интерактивной схемой энергообъекта.  Рис. 3.5. Во время тренинга доступны: экран со схемой; экраны панелей защиты; панели управления; панели контроля. Возможна передача результатов выполнения задания на Web-сервер для их анализа, обработки и сохранения. Компьютерные задачники (КЗ) используются для закрепления приобретенных в ходе обучения теоретических знаний и выработки на их основе умений и навыков решения типовых практических задач. КЗ ориентированы на самостоятельную работу учащихся, поэтому они могут послужить крайне полезным инструментом подготовки в дистанционном обучении. При использовании традиционных образовательных технологий КЗ позволяют дополнять занятия под руководством преподавателя самостоятельным тренингом. В целом, автоматизация учебных работ профессионального характера создает предпосылки для глубокого познания свойств изучаемых объектов и процессов на математических или имитационных моделях и реальных физических стендах для проведения параметрических исследований и оптимизации. Вместе с тем, осмысленное применение систем автоматизации требует достаточно высокой профессиональной квалификации, которой учащиеся еще не обладают. Следует учесть, что отрицательное влияние на качество профессиональной подготовки оказывает скрытность расчетов, выполняемых компонентами ЭОР. Многие вычисления, которые в ЭОР нередко объявляются рутинной работой, обладают большим обучающим эффектом, так как позволяют проследить и понять связь значений варьируемых переменных изучаемых объектов или процессов с их характеристиками. Объединение в одном УМКД различных ЭОР позволяет решить нередко возникающую при традиционных методах преподавания проблему разрыва между теоретическими знаниями с одной стороны и практическими навыками и умениями, с другой. Причиной разрыва служит отрыв теоретического обучения от получения практических навыков (лабораторные и практические занятия) и контроля знаний (как правило, защита лабораторных работ и ограниченного числа контрольных работ в ходе семестра плюс зачеты и экзамены в конце семестра). Комплексное использование ЭОР позволяет сочетать изучение теоретического материала с контролем знаний (тестирование по разделу), получением практических навыков (разбор эталонных задач в КЗ и самостоятельное решение задач из КЗ), выполнением лабораторных работ по изучаемому материалу. Таким образом, обучающийся, имеющий возможность работать с дидактически проработанным комплектом ЭОР, может в удобном для себя темпе изучать материалы различных тем дисциплины в комплексе, а не разорванными во времени частями, как это часто происходит в традиционном учебном процессе без использования ЭОР. |