Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ СРЕДСТВ

Мирошин Д.Г. 1
1 ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет»
В статье рассматривается проблема применения онлайн-видеотехнологии для организации дистанционного обучения студентов техническим дисциплинам. Рассматриваются возможности различных технологий дистанционного обучения студентов, которые объединяются в три группы: Интернет-технологии, спутниковые технологии, кейс-технологии. Выделяется и рассматривается технология интернет-видеосвязи с использованием мультимедийных средств обучения, реализуемой в онлайн режиме работы с обучаемыми, которая относится к Интернет-технологиям дистанционного обучения. Анализируются особенности онлайн-видеотехнологии и обосновываются условия эффективного применения онлайн-видеотехнологии в дистанционном обучении. Анализируются способы организации дистанционного обучения посредством онлайн видеотехнологии. Приводятся варианты организации и проведения курсового проектирования по техническим дисциплинам посредством применения онлайн видеотехнологии на примере дисциплины «Оборудование отрасли: металлорежущие станки». Предлагается вариант аппаратного и методического обеспечения онлайн-видеотехнологии курсового проектирования по техническим дисциплинам. Обосновываются уровни сформированности проектно-конструкторских знаний и умений студентов. Приводятся результаты практического применения онлайн-видеотехнологии для обучения студентов техническим дисциплинам.
дистанционное обучение
средства мультимедиа
онлайн-видеотехнология
технические дисциплины
1. Абрамова Е.И. Применение информационных технологий в средне-профессиональных учреждениях // Общество в эпоху перемен: формирование новых социально-экономических отношений: материалы Международной научно-практической конференции (Саратов 17 дек. 2008 г.).– Саратов, 2009. – С. 9–10.
2. Ахромушкин Е.А. Использование видеолекций для решения актуальных задач модернизации образования. // Образовательная среда сегодня и завтра: материалы Всероссийской научно-практической конференции (Москва 25 апр. 2004 г.).– М., 2004. – С. 152–154.
3. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. – М.: Педагогика, 1989. – 192 с.
4. Бородина Н.В., Мирошин Д.Г., Шестакова Т.В. Педагогические условия проектирования и организации кейс-технологий в дистанционном обучении на основе модульного подхода // Образование и наука. – 2011. – № 5. – С. 99–108.
5. Зайцева Л.А. Использование информационных компьютерных технологий в учебном процессе и проблемы его методического обеспечения. // Эйдос: интернет-журн. 01.09.06. URL:http://www.eidos.ru/jour nal/2006/0901-5.htm (дата обращения: 10.09.13).
6. Мирошин Д.Г. Онлайн видеотехнология дистанционного обучения студентов техническим дисциплинам // Социосфера. – 2013. – № 1. – С. 96–99.
7. Тупичкина Е.А., Олейник Е.В. Видеотехнологии как средство осуществления образовательного процесса // Начальная медиашкола. – 2012. – № 1. – С. 22–28.

Одним из основных трендов развития мирового образовательного пространства, как отмечается в докладе «Эпоха «гринфилда» в образовании» Центра образовательных разработок Московской школы управления СКОЛКОВО (SEDeC), является цифровая революция, которая затронула все сферы человеческой жизнедеятельности, в том числе и сферу образования. Прежде всего она связана с быстрым развитием компьютерной техники во всем мире. Несомненно, что в конце XX века мир вступил в эпоху информатизации, одним из направлений которой стал процесс информатизации образования, предполагающий использование возможностей применения мультимедийной и интерактивной техники, методов и средств информатики для организации, проведения дистанционного учебного процесса, активизации процессов развития мышления, развития творческого потенциала обучаемых и повышения эффективности и качества учебно-воспитательного процесса.

В настоящее время существует несколько десятков технологий дистанционного обучения, которые можно объединить в три большие группы:

– интернет-технологии;

– спутниковые технологии;

– кейс-технологии.

Наиболее совершенными и отработанными являются интернет-технологии и среди них наиболее эффективной технологией, которая по ряду характеристик опережает возможности очного обучения, является технология интернет-видеосвязи с использованием мультимедийных средств обучения, реализуемой в онлайн режиме работы с обучаемыми [1, c. 9]. Технология подобного типа в нашем исследовании получила название онлайн-видеотехнология.

Онлайн-видеотехнология обучения имеет следующие особенности:

– при использовании онлайн-видеотехнологии обучение ведется по очной форме с удаленным доступом, т.е. преподаватель и обучающиеся видят друг друга, могут говорить друг с другом, задавать вопросы, получать ответы и дополнять, тем самым реализуются интерактивные свойства онлайн-видеотехнологии. При этом онлайн-видеотехнология отличается повышенной гибкостью организации учебного процесса, т.к. дает возможность составить любой график обучения и заниматься в любое удобное для обучающегося время, а также позволяет выбрать любую интенсивность занятий;

– онлайн-видеотехнология обучения может быть построена на основе методик и программ, разработанных ведущими университетами, что позволяет динамично реагировать на потребности обучаемых, обусловленные уровнем восприятия учебного материала и индивидуальными особенностями обучаемых [2];

– в рамках онлайн-видеотехнологии обучение проводится с использованием современных электронных образовательных ресурсов (компьютерные программы, интерактивные разработки, аудио и видео материалы, задания в сети Интернет и проч.), что позволяет постоянно модернизировать содержание обучения и придает обучению опережающий характер [5];

– в ходе обучения посредством онлайн-видеотехнологии используются интерактивные компьютерные программы, что позволяет сокращать время обучения и обеспечивать прочность отработки учебных навыков, а также и повышает уровень мотивации к обучению;

– онлайн-видеотехнология обучения позволяет проводить занятия с лучшими специалистами независимо от их места проживания, в России или за рубежом [6].

Таким образом, онлайн-обучение по видеосвязи имеет высокую эффективность и по ряду показателей обгоняет традиционные формы обучения, применяемые в образовательном учреждении. Анализ практики использования онлайн-видеотехнологии для дистанционного обучения студентов позволил заключить, что существуют три основных модели организации дистанционного обучения с использованием онлайн-видеотехнологии [4, 6, 7]: настольное видеообучение; групповое видеообучение; студийное видеообучение.

Настольное видеообучение представляет собой диалог преподавателя и обучаемого в режиме консультаций. При этом нет необходимости в большой ширине канала связи. Настольное видеообучение оптимально для совместного интерактивного обмена информацией в рамках консультаций по курсовому проектированию, выполнению контрольных работ, организации и проведению контроля уровня сформированности знаний и умений обучаемых. Настольное видеообучение объединяет аудио- и видеосредства, технологии связи для обеспечения взаимодействия в реальном масштабе времени путем использования обычного персонального компьютера. При этом все участники находятся на своих рабочих местах, а подключение к сеансу производится с персонального компьютера способом регистрации в системе.

Групповое видеообучение предполагает подготовленную к восприятию аудиторию и варианты взаимосвязи: группа – группа, группа – преподаватель – группа. При этом необходима большая ширина канала связи. Групповое видеообучение оптимально для организации семинарских и практических занятий, требующих совместной интерактивной выработки решений, организации учебных дискуссий и группового взаимодействия между удаленными группами обучаемых.

Студийное видеообучение предполагает подготовленную к восприятию аудиторию и вариант взаимосвязи преподаватель – группа. При этом необходима максимальная ширина канала связи. Студийное видеообучение оптимально для организации и проведения установочных лекций, в рамках которых требуется максимальное качество и максимум возможностей для организации обработки информации большим числом людей.

Можно сделать заключение, что эффективность применения онлайн-видеотехнологии обуславливается в первую очередь применением аппаратного и программного обеспечения, обеспечивающего заданную ширину канала связи, а также специально созданных мультимедийных средств обучения, отражающих все содержание учебного материала. Следовательно, можно полагать, что условиями эффективного применения онлайн-видеотехнологии в дистанционном обучении являются:

1. Наличие и использование программного и аппаратного обеспечения онлайн-видеотехнологии, обеспечивающих устойчивую ширину канала аудио- и видеосвязи с минимальной задержкой передачи данных как в прямом (от преподавателя к обучаемому), так и в обратном направлении.

2. Использование специально разработанных мультимедийных средств обучения, созданных на основе систематизации и схематизации учебного материала и отражающих четкую последовательность представления учебного материала или выполнения учебных действий на основе алгоритмизации деятельности обучаемых.

3. Повторение всех структурных компонентов очного процесса обучения в процессе дистанционного обучения студентов с использованием онлайн-видеотехнологии.

Указанные условия были учтены при экспериментальной организации дистанционного обучения студентов филиалов РГППУ в г. Омске и г. Первоуральске с использованием онлайн-видеотехнологии на кафедре технологии машиностроения и методики профессионального обучения Машиностроительного института РГППУ. Так, в частности, в рамках формирующего эксперимента при обучении студентов филиалов РГППУ проектированию и конструированию узлов металлорежущих станков в рамках курсового проектирования по дисциплине «Оборудование отрасли» использовалась онлайн-видеотехнология. Следует отметить, что формирующий эксперимент проводится в группах студентов, обучающихся в 2011–2012 гг по направлению 050501.65 «Профессиональное обучение» (по отраслям), раскрываемому в Государственном образовательном стандарте второго поколения (ГОС-2000).

Программное и аппаратное обеспечение было предоставлено фирмой «Видикор видеосистем» и обеспечивало прохождение информационного потока по каналу связи с задержкой две секунды, что в свою очередь, обеспечивало качественное изображение и звук как в прямом, так и в обратном направлении и возможность вести учебные занятия в диалоговом режиме

Установочные лекции были организованы по студийной модели видеообучения, а групповые консультации студентов по выполнению и защите курсового проекта – по групповой модели обучения. При этом процесс организации и проведения дистанционного обучения повторял основные этапы процесса обучения по очной форме.

Для установочных лекций были разработаны мультимедийные презентации, в мельчайших подробностях отражающие пошаговый процесс выполнения курсового проекта. Причем каждый шаг иллюстрировался трехмерными изображениями проектируемых узлов или видеороликами, раскрывающими принцип действия и особенности функционирования проектируемых узлов металлорежущих станков. Презентации совместно с алгоритмом деятельности по выполнению курсового проекта были переданы студентам.

Для автоматизации наиболее трудоемких расчетов были разработаны расчетные электронные таблицы в формате EXСEL, использование которых позволило за короткие промежутки времени проводить проектные и проверочные расчеты деталей металлорежущих станков и отрабатывать наиболее оптимальные конструктивные решения с позиций надежности, долговечности, технологичности и ремонтопригодности проектируемых узлов металлорежущих станков.

Для выполнения графической части курсового проекта использовался графический редактор КОМПАС-График, освоенный студентами в ходе изучения предшествующих дисциплин, таких как «Компьютерная инженерная графика» и «Системы автоматизированного проектирования», что позволяло оперативно проводить контроль и коррекцию конструкторских решений, принимаемых студентами по результатам проектных и проверочных расчетов деталей и узлов металлорежущих станков. Оперативный контроль и коррекция деятельности студентов по проектированию деталей и узлов металлорежущих станков обеспечивалась посредством системы групповых консультаций, организованных по заранее подготовленному расписанию.

Групповые консультации были организованы по групповой модели обучения и проводились два раза в неделю, в консультациях могли участвовать все заинтересованные студенты, обучающиеся в филиалах РГППУ. Групповые консультации велись с использованием подвижной видеокамеры, которая позволяла фокусировать изображение отдельных элементов конструкции узлов металлорежущих станков и обсуждать рациональность принятых в процессе конструирования решений.

Защита курсового проекта также была организована по групповой модели обучения, однако в отличие от консультаций, носивших как фронтальный, так и индивидуальный характер, защита проводилась в режиме индивидуального собеседования. В ходе защиты курсового проекта студенты обосновывали принятые конструктивные решения, а также выполняли проверочные расчеты по заданию комиссии по защите курсового проекта. По результатам защиты курсового проекта комиссией выводилась общая оценка уровня сформированности проектно-конструкторских знаний и умений студентов по шкале, предложенной В.П. Беспалько [3]:

Первый уровень сформированности проектно-конструкторских знаний и умений (уровень узнавания) – студент различает основные конструктивные элементы узлов металлорежущих станков и может объяснить их назначение и принцип функционирования, а также интерпретирует результаты расчетов.

Второй уровень сформированности проектно-конструкторских знаний и умений (уровень репродукции) – студент выполняет проектные и проверочные расчеты деталей и узлов металлорежущих станков, а также может обосновывать принятые конструктивные решения с позиций результатов проектных расчетов.

Третий уровень сформированности проектно-конструкторских знаний и умений (уровень трансляции) – студент может обосновать принятые конструктивные решения с позиций оптимизации конструкции деталей и узлов металлорежущих станков на основании сравнительного анализа устройства аналогичных узлов станков других групп и типов.

Четвертый уровень сформированности проектно-конструкторских знаний и умений (уровень творчества) – студент предлагает различные варианты конструктивных решений и обосновывает целесообразность их применения, выбирая наиболее оптимальный вариант.

Результаты защит курсовых проектов в четырех группах студентов, обучающихся в филиалах РГППУ в г. Омске и г. Первоуральске, приведены на рисунке. Общее количество студентов – участников формирующего эксперимента – 68 человек.

pic_46.wmf

Диаграмма результатов защиты курсовых проектов студентов, обучающихся в филиалах РГППУ в г. Омске и г. Первоуральске

Результаты формирующего эксперимента позволяют утверждать, что по итогам защиты курсовых проектов 53 студента (78 %) обнаружили третий уровень сформированности проектно-конструкторских знаний и умений, что соответствует уровню трансляции по шкале, предложенной В.П. Беспалько, и подтверждает эффективность дистанционного обучения, организованного с использованием онлайн-видеотехнологии, при соблюдении условий ее успешного применения в учебном процессе.

Рецензенты:

Чапаев Н.К., д.п.н., профессор кафедры акмеологии общего и профессионального образования факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», г. Екатеринбург;

Резер Т.М., д.п.н., профессор, заслуженный учитель Российской Федерации, директор Ревдинского филиала ГБОУ СПО «Свердловский областной медицинский колледж», г. Екатеринбург.

Работа поступила в редакцию 26.02.2014.


Библиографическая ссылка

Мирошин Д.Г. ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ СРЕДСТВ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 5-1. – С. 187-191;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=33811 (дата обращения: 17.07.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252