Дипломная работа. Разработка виртуального лабораторного комплекса по дисциплине Методы оптимизации

• Название: Разработка виртуального лабораторного комплекса по дисциплине Методы оптимизации
• Анкор: Дипломная работа
• Дата: 03.06.2022
• Размер: 2.09 Mb.
• Имя файла: bakanina_diplom.docx
• Тип: Диплом; #567993
• страница: 2 из 8

1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Цифровизация, в настоящее время происходящая практически в любой сфере человеческой деятельности, охватывает, в том числе, сферу образования. В школах, институтах и различных других учебных учреждениях регулярно внедряются новые информационные системы и технологии.

Разрабатываемый дипломный проект виртуального лабораторного комплекса является примером технологии электронного обучения.

1.1. Технология электронного обучения

Электронное обучение (англ. E-learning, сокращение от англ. Electronic Learning) — это организация образовательной деятельности с использованием информационных и электронных технологий и соответствующих технических средств, или же, согласно определению специалистов ЮНЕСКО – обучение с помощью интернета, мультимедиа и прочих электронных ресурсов.

К такому виду обучения можно отнести следующие процессы и возможности:

• 
  самостоятельное обучение по электронным материалам с использованием компьютера, телефонов и любых других средств;
  
• 
  получение оценок, консультаций, советов в электронном формате;
  
• 
  развитие учебных веб-ресурсов;
  
• 
  освоение и популяризация инновационных педагогических технологий, передача их преподавателям и т.д.
  

К e-learning также относят использование дистанционных систем и приобретающие всё большую масштабность онлайн-курсы, которые позволяют обучать тысячи людей и имеют широкий охват тематик самих занятий.

Электронное обучение может реализовываться с применением универсальных и узкоспециализированных платформ - систем управления обучения:

• 
  Универсальные платформы чаще представляют собой просто "оболочки", которые требуют наполнения учебным содержанием. например, Moodle.
  
• 
  Специализированные - инструменты с уже готовым учебным содержанием по определённому направлению.
  

Идея и концепция электронного обучения современного образца развилась вместе с технологиями интернет-соединений и сейчас включает в себя возможность практически из любого места получить доступ к дополнительным материалам, подкрепляющим полученную с помощью электронных пособий теорию, передать выполненное задание, посоветоваться с преподавателем. Единственное условие для такой деятельности – поддержка электронным устройством соответствующих учебных программ. Сейчас развитие электронного обучения напрямую зависит от развития носителей, но электронные учебники, полностью раскрывающие его потенциал, пока находятся в стадии разработки.

В электронном обучении можно выделить несколько методов:

1. 
   Метод самообучения –это метод, при котором обучающийся получает знания и информацию, взаимодействуя с преподавателями в минимальном количестве. Упор в этой области сделан на разнообразии, понятности и доступности электронных материалов. В данном случае обучаемый пользуется мультимедиа средствами: видеофильмы, аудиоматериалы, печатные материалы, интерактивные базы данных, электронные журналы, компьютерные обучающие программы – как теоретические, так и практические. Такой подход является основой работы электронных университетов, а так же незаменим при необходимости дистанционного обучения. Информация об обучаемых и учителях может храниться в интерактивных базах данных, где она систематизируется, сортируется, а также во внешних базах данных.
   
2. 
   «Один ко многим» - это метод, при котором главная или активная роль в обучении отводится преподавателю, который доносит до обучаемых информацию каким-либо способом. Данный формат предполагает использование разнообразных видео- и аудио-лекций, при необходимости дополняемых печатными электронными материалами. Он наиболее близок к традиционной форме обучения, когда преподаватель в институте проводит лекционные занятия для одной или нескольких групп студентов, предоставляя им теоретический материал. Развитие информационных технологий позволило увеличить охват «лектором» аудитории, предоставляя возможность вынести образовательный процесс за рамки аудитории института. В интернете сейчас можно найти неисчислимое количество различных уроков, как в бесплатной, так и в платной версии. На базе электронных технологий развивается также метод проведения учебных электронных симпозиумов, представляющих собой серию выступлений нескольких авторитетов ("первых спикеров").
   
3. 
   «Многие ко многим» – метод, при котором активное взаимодействие между обучаемым и обучающим и между самими обучаемыми происходит в равной степени. Данный формат является наиболее информативным, так как в интерактивном режиме происходит обмен информацией между всеми участниками образовательного процесса, что, в первую очередь, делает его более понятным и усваиваемым, так как, например, между учеником и преподавателем есть обратная связь. Примером такого метода обучения являются интернет-конференции и дискуссии, которые могут проходить в форме прямых видеотрансляций или аудио-эфиров.
   
4. 
   "один к одному" – метод, при котором обучающий обращается не ко множеству людей, а только к одному обучаемому, в индивидуальном порядке, но также с применением электронных технологий.
   

Система электронного обучения, как и любая другая, имеет свой ряд преимуществ и недостатков.

Положительные стороны можно выделить следующие:

1. 
   Свобода доступа – учащийся может получать информацию и знания, находясь в любом месте, дистанционно, что позволяет избавиться от географических границ;
   
2. 
   Гибкость – данное преимущество заключается в том, что обучающийся чаще всего может сам выбрать темп обучения, удобный ему график, то есть таким образом адаптировать учебный процесс под свои планы и обстоятельства, не принося при этом ущерб другим сферам своей жизни;
   
3. 
   Выгода с точки зрения экономических затрат – электронная система обучения позволяет избежать расходы на оснащение и содержание учебных помещений. Созданные учебные материалы могут быть использованы многократно, обучающиеся могут быть направлены к учебным материалам повторно, а также обновление их содержания может быть проведено без дополнительных усилий и в любое время.
   
4. 
   Возможность определять критерии оценки знаний — в электронном обучении имеется возможность выставлять четкие критерии, по которым оцениваются знания, полученные студентом в процессе обучения, что подразумевает под собой и равноправие при обучении, так как, например, у запрограммированной электронной системы не может быть личных предпочтений и особого расположения к отдельным обучающимся.
   

Отрицательными же чертами являются:

1. 
   Финансовые затраты – в начале создания и внедрения новых электронных систем зачастую требуется вложение больших экономических средств и ресурсов;
   
2. 
   Содержание – у обучающей стороны одной из главных задач и одновременно проблем является определение содержания их электронной системы обучения;
   
3. 
   Проблема технологического обеспечения – для создания и поддержания качественной работы системы электронного обучения необходимо соответствующее техническое оборудование, отвечающее требованиям внедряемого программного обеспечения.
   
4. 
   Отсутствие живого взаимодействия – многие формы электронного обучения предполагают отсутствие связи с преподавателями и наличие, например, только методических указаний и материалов, которых не всегда достаточно для полноценного обучения.
   

Выделяют также несколько важных проблем, присущих системам электронного обучения:

1. 
   Отсутствие критериев и общих стандартов качества электронных учебных материалов. Если программы и материалы, предоставляемые, например, преподавателями в институтах и прошедшие проверку на соответствие учебному плану, вызывают у обучаемых доверие, то при использовании материалов из открытых источников их достоверность может вызывать сомнения.
   
2. 
   Правовые проблемы, связанные как с нормативно-правовым обеспечением электронного обучения, так и с вопросами по защите авторских прав;
   
3. 
   Кадровые проблемы - недостаток квалифицированного персонала, сложность его обучения, так как одновременно нужно охватить и предметную область, и применение IT-технологий, и художественного оформления материалов.
   

В качестве примера систем электронного обучения можно привести несколько популярных ресурсов:

1. 
   Федеральный образовательный портал – единое окно доступа к образовательным ресурсам – «edu.ru».
   
2. 
   Различные профессиональные курсы от Яндекс.Практикум;
   
3. 
   Изучение английского в приложении – Duolingo.