Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Донецький національний технічний університет (ДонНТУ) завжди займав лідируючі позиції в новітніх розробках та впровадженні нових технологій. Така тенденція зберігається і в теперішній час завдяки викладацькому складу, що не відстає від світових інновацій. Для процесу навчання в такому університеті, як ДонНТУ, з покоління в покоління максимально використовуються сучасні технічні можливості та інноваційні розробки. Комп’ютерні та інтернет-технології стають все доступнішими та все глибше проникають в різні сфери життя сучасного суспільства. Для освітньої сфери відкриваються нові можливості, за допомогою яких можна спростити процес навчання і викладання, а також поліпшити якість навчання. В даний час доступність комп’ютерної техніки та інтернет-технологій ставить питання про актуальність такої форми освітнього процесу, як дистанційної. Завдяки комп’ютерам дистанційне навчання відображає найкращі методи та засоби інноваційних технологій навчання. Адаптація конкретної навчальної дисципліни під дистанційну форму навчання може включати в себе як розміщення необхідних для навчання матеріалів на сервері університету для відкритого доступу до них, так і розробку та впровадження спеціалізованих навчальних програм або систем тестування та контролю знань.

В процесі виконання магістерської роботи передбачається розробити методичне забезпечення до дисципліни „Мікроконтролери“ з урахуванням можливих дистанційних аспектів. Курс повинен відповідати навчальному плану та містити матеріали, необхідні для отримання теоретичних знань і практичних навичок з дисципліни. Надалі розроблений курс передбачається застосовувати для викладання дисципліни „Мікроконтролери“ на кафедрі комп’ютерної інженерії факультету комп’ютерних наук і технологій ДонНТУ.

1. Дистанційне навчання

1.1 Поняття дистанційного навчання

При дистанційному навчанні основу освітнього процесу становить самостійна робота студента, яка здійснюється в зручному для нього місці згідно індивідуального розкладу та має при собі необхідний комплект засобів навчання, а також можливість контакту з викладачем за допомогою різних засобів комунікації або очно. Дистанційна форма освіти характеризується гуманністю. Вона надає можливість отримання освіти будь-якій людині незалежно від її географічного розташування, стану здоров’я, ступеня соціальної незахищеності або зайнятості у виробничій сфері. Дистанційна освіта належить до найбільш перспективної, синтетичної, інтегральної та гуманістичної форми освіти. До характерних ознак дистанційної форми навчання відносяться:

1.2 Організація дистанційного навчання

В основному в дистанційній освіті існує два підходи в забезпеченні підтримки навчання – розширення і трансформація. Ці підходи можуть бути описані наступним чином.

Модель розширення має місце тоді, коли викладач веде урок, який технологічно мало відрізняється від традиційного, розширюючи його до інших просторових та часових рамок. Діяльність педагога, сукупність навчальних матеріалів, навчальне середовище дозволяє імітувати ситуацію навчання в умовах класу, а також компенсувати втрачені канали спілкування та отримання навчальної інформації. Дана модель навчання передбачає перетворення лекції та наступного обговорення в класі в індивідуальні навчальні матеріали.

Модель трансформації характеризує такі форми організації дистанційного навчання, які не імітують традиційне навчання, а являють собою щось нове, специфічно пов’язане з використовуваними технологіями зв’язку викладачів та учнів [1].

1.3 Цілі та завдання

Використання дистанційного навчання в освітньому процесі дозволяє здійснити наступні цілі:

2. Комп’ютерні програми, які використовуються при дистанційному навчанні

2.1 Призначення та можливості програм

Дисплеї персональних комп’ютерів надають широкі графічні можливості, а гнучкість мов програмування дозволяє надати наочність матеріалам, які використовуються для дистанційного навчання. Важливо відзначити, що багато які складні процеси, які складно або неможливо спостерігати в дійсності, можна візуалізувати з використанням комп’ютерної графіки. Такі візуальні ефекти можуть бути статичними або динамічними.

Застосування комп’ютерних технологій в дистанційному навчанні дозволяє також створити програми перевірки та контролю знань. Такі програми дозволяють студенту дізнатися слабкі місця у вивченому матеріалі, а також полегшують роботу викладача при необхідності провести контроль знань студентів. Система контролю знань може включати різні теми конкретної галузі знань і тестувати знання в різних формах. Можлива, наприклад, реалізація тестових завдань, питань з пропусками, відкритих та закритих запитань і так далі. В якості найпростішого прикладу системи контролю знань можна привести програму, яка перевіряє знання конкретної теми за допомогою відкритих питань – питань, що складаються лише з формулювання, відповідь на які слід вводити вручну. Навчальна програма визначає правильність відповіді і дає студенту рекомендації до повторення матеріалу з неправильними відповідями. Фрагмент роботи подібної програми показаний на рис.  1.

Фрагмент роботи програми перевірки знань

Рисунок 1 – Фрагмент роботи програми перевірки знань
(анімація: 32 кадри, тривалість 23 секунди, 8 циклів повторення, 42 кілобайта)

Під закритими питаннями розуміють сформульоване питання і варіанти відповіді на нього. У прикладі на рис. 2 програма передбачає одне правильне рішення, що передбачає вибір кількох відповідей з  переліку.

Приклад закритого питання з варіантами відповіді

Рисунок 2 – Приклад закритого питання з варіантами відповіді

2.2 Типи програм для дистанційного навчання

Комп’ютерні програми для дистанційного навчання можна розділити на кілька типів: тренувальні та контролюючі, наставницькі, імітаційні та моделюючі, а також розвиваючі. Тренувальні та контролюючі програми орієнтовані на закріплення отриманих знань і навичок. Вони передбачають попереднє вивчення необхідного матеріалу. Суть таких програм полягає в пропонуванні учню певній послідовності питань та завдань з вивченого матеріалу. Учень послідовно виконує завдання, а програма підраховує кількість правильних відповідей. У разі неправильної відповіді учень може отримати підказку. За результатами виконання такої програми учень може отримати рекомендації щодо додаткового вивчення„слабких“ місць.

Програми наставницького типу полягають в організації людино-комп’ютерного діалогу, під час якого учневі дають матеріал для вивчення. Завдання і питання, використовувані під час діалогу, дозволяють управляти ходом навчання. У разі неправильних відповідей можливий „відкат програми назад“ для того, щоб повторно вивчити теоретичний матеріал. Програми наставницького типу з’явилися як засоби комп’ютерного навчання в 60-х роках минулого століття. У зарубіжних публікаціях під терміном„програмоване навчання“ і сьогодні розуміють сучасні комп’ютерні технології. У числі основоположників програмованого навчання можна назвати американського психолога Б.Ф. Скіннера.

Програмоване навчання передбачає собою програму, що складається з послідовності завдань, які передаються учню для виконання. Найвідомішими різновидами програмованого навчання є лінійне та розгалужене програмоване навчання.

Засновником лінійного програмованого навчання вважається професор психології Гарвардського університету Б.Ф. Скіннер. Свою концепцію лінійного програмованого навчання він вперше представив в 1954 році. У цій концепції він спирався на біхевіористську психологію, в основі якої лежить твердження, що навчання засноване на принципі S – R, а саме на появі деяких факторів (S – stimulus) та реакції на них (R – reaction). За цією концепцією для будь-якої реакції, відповідно посиленої, характерна схильність до повторення та закріплення. Заохоченням учня є підтвердження програмою правильної відповіді.

Лінійні програми для дистанційного навчання передбачають поділ дидактичного матеріалу на невеликі порції (кроки), вивчення якого відбувається поетапно, „крок за кроком“. Відповіді на поставлені питання учень надає самостійно, а проходження пунктів програми проходить в зручному для нього темпі. Процес проходження пунктів програми супроводжується інформуванням учня про правильні або помилкові відповіді. З метою недопущення механічного запам’ятовування інформації одне й те ж завдання повторюється в різних варіантах в різних розділах програми.

Концепція розгалуженого програмування була розроблена Норманом Аллісоном Кроудером. В її основі полягає вибір одного правильного варіанта з декількох запропонованих. Автор цієї концепції вважає, що вибір правильної відповіді вимагає від студентів більших розумових здібностей, ніж запам’ятовування якоїсь інформації. Підтвердження програмою правильності відповіді є свого роду зворотним зв’язком.

Кроудер вважає, що питання, використовувані в розгалуженій програмі, повинні перевірити, наскільки добре учень знає матеріал. При негативній відповіді учень відсилається до розділів, що вимагають додаткового опрацювання. Закріплення основної інформації здійснюється за допомогою раціональних вправ. Розгалужені програми для дистанційного навчання сприяють збільшенню зусиль учня, і в той же час ліквідують механічне навчання, яке відбувається при багаторазовому повторенні інформації. Такі програми сприяють формуванню необхідної мотивації учня.

В основі лінійних програм закладено прагнення уникнути помилок. Помилки в розгалуженій програмі Кроудер сприймає як виявлення недоліків у знаннях учнів та проблем, з якими учні зіткнулися при виконанні програми. Існує думка, що розгалужена програма управляє процесом мислення, а лінійна програма – управляє відповідями. Більшість існуючих сьогодні програм для дистанційного навчання поєднує в собі обидва цих типа.

Імітаційні навчальні програми відносяться до передових засобів освітнього процесу, вони здатні значно підвищити якість та ефективність навчання. Різноманітні тренажери допомагають набути практичних навичок.

Моделюючі навчальні програми мають велику цінність при потребі моделювання або візуалізації таких динамічних процесів, які вельми складно або неможливо відтворити в навчальній аудиторії. За допомогою таких програм з’являється можливість моделювати експерименти, реальні або уявні ситуації. Комп’ютерні моделюючі програми засновані на анімації, в якій представлена робота будь-якого механізму або відображено протікання того чи іншого процесу. У таких програмах широко використовується інтерактивна графіка, підтримуюча режим діалогу. Це дозволяє учневі не тільки спостерігати процес, що вивчається, а й дослідити вплив змінюваних параметрів на результат. Наприклад, можливо за допомогою„мишки“ повертати рукоятки приладів, змішувати розчини і т.і. Моделюючі програми дозволяють створювати такі ситуації, які необхідні для визначення рівня конкретних знань та умінь, швидкості реакції в якійсь ситуації та вміння знайти нестандартне рішення.

3. Форми дистанційного навчання

Дистанційне навчання включає в себе ряд форм навчання, починаючи від спілкування тьютора та учня поштою або по телефону і до двосторонніх відеокурсів. До нових понять та термінів освітньої практики при дистанційному навчанні відносяться:

Віртуальний клас являє собою групу учнів, які взаємодіють між собою під час спільних виконань навчальних завдань. Спілкування між учнями віртуального класу здійснюється по комп’ютерним мережам.

Підтримка навчання (підтримка учнів) означає набір навчальних матеріалів і будь-якої іншої інформації, що надходить від викладача до учня, який знаходиться в іншій географічній точці. Процес навчання при цьому передбачає деяку тривалу діяльність, в якій не повинно бути перерв (або вони повинні бути мінімальними), під час яких перестають надходити навчально-методичні матеріали від викладача до учня.

Під навчальним телекомунікаційним проектом розуміється спільна (колективна) діяльність учнів, спрямована на досягнення певної модельної мети. Така мета, як правило, носить не навчальний характер і є моделлю будь-якої наукової чи виробничої діяльності. Модельна мета телекомунікаційного проекту стимулює в учнів навички та вміння роботи в колективі. Досягнення модельної мети здійснюється при використанні поділу праці та ролей. Діяльність учнів у телекомунікаційному проекті володіє інтегрованим характером та має активну соціальну спрямованість.

Телекомунікаційному проекту властиві наступні риси:

Суть зворотного зв’язку в дистанційному навчанні полягає в передачі потоку інформації від викладача до учня в процесі оцінювання викладачем успіхів учня. Зворотний зв’язок обов’язково передбачає реакцію викладача на діяльність учня (схвалення або несхвалення). Правильно організований зворотний зв’язок має велике значення для формування стійкої позитивної мотивації навчального процесу. Зворотний зв’язок при традиційному навчанні здійснюється на рівні підсвідомості, за допомогою інтонації голосу викладача, його міміки та жестів. Дистанційне навчання позбавлене багатьох невербальних каналів спілкування педагога та учня, тому зворотний зв’язок при такому виді навчання є найважливішим елементом педагогічної технології.

Поняття „діалогова технологія“ означає конфігурацію програмного забезпечення та обладнання і міжособистісну взаємодію, а також діяльність, що забезпечує вільне спілкування.

Телеконференція є способом обміну текстовими повідомленнями між групою зацікавлених людей.

Комп’ютерний зв’язок включає в себе різноманітні способи використання телекомунікаційних мереж і комп’ютерів у вигляді інструментів для організації зв’язку. До складу комп’ютерного зв’язку входить електронна пошта, що дозволяє відправляти повідомлення користувачам комп’ютерної мережі; телеконференції, за допомогою яких можна відправляти повідомлення всім учасникам одночасно та доступ до джерел інформації (баз даних, серверів, бібліотечних ресурсів).

4. Тьютори (наставники, викладачі)

При дистанційній освіті не можна недооцінювати роль викладача. Робота тьюторів є важливою складовою організації та якості дистанційної форми навчання. Тьютори повинні відповідати високим професійним та діловим вимогам. Тьютор проходить співбесіду, яка визначає його потенційні можливості до роботи такого виду, і обов’язкове тестування, що визначає знання тьютора з конкретного навчального курсу.

Професійний тьютор поєднує в собі викладача, консультанта та менеджера. В якості викладача тьютор проводить вступне та заключне заняття, допомагає учневі професійно самовизначитися, а також забезпечує правильне та ефективне використання навчально-методичних матеріалів курсу. В якості консультанта тьютори координують навчальний процес, проводять групові заняття та консультують студентів індивідуально. Як менеджери тьютори здійснюють набір та формування груп для навчання, організовують проведення групових занять, а також контролюють виконання студентами графіку навчального процесу. Тьютори проводять проміжні тести, підсумкове тестування та іспит. На рис. 3 схематично представлені етапи підбору і підготовки тьюторів.

Підбір та підготовка тьюторів

Рисунок 3 – Підбір та підготовка тьюторів

Висновки

Дистанційне навчання – це цілісний процес, який включає в себе текст занять, пошук необхідної інформації в мережі, обмін повідомленнями з викладачем та іншими учнями, звернення до баз даних. Дистанційне навчання в сучасному світі стає особливо актуальним, оскільки саме такий вид навчання здатний найбільш гнучко та адекватно реагувати на наш постійно змінюваний світ. Без впровадження інформаційних технологій в освітній процес неможливо надати нинішньому учню широкі можливості отримання та використання інформації в професійній сфері та інших галузях життя людини. У процесі написання магістерської роботи розглянута можливість розширення і коригування методичного забезпечення до дисципліни „Мікроконтролери“ з урахуванням темпів розвитку мікропроцесорної техніки та вдосконалення мікроконтролерів.

Перелік посилань

  1. Камнеедов Г.А. (Воронежский государственный педагогический университет) Понятие, формы и методы дистанционного образования. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.iatp.vspu.ac.ru/...
  2. Агапонов С.В., Джалиашвили З.О., Кречман Д.Л., Никифоров И.С., Ченосова Е.С., Юрков А.В. Средства дистанционного обучения. Методика, технология, инструментарий. – СПб. БХВ-Петербург, 2003. – 336 с.
  3. Полат Е.С., Буханкина М.Ю., Моисеева М.В. «Теория и практика дистанционного обучения Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений» – М.: Издательский центр «Академия» , 2004 . - 416 с. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.academia-moscow.ru/...
  4. Википедия – свободная энциклопедия [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/...
  5. Канаво В. Методические рекомендации по созданию курса дистанционного обучения через интернет [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.curator.ru/...
  6. Полат Е.С. Дистанционное обучение рассматривается как новая форма обучения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://journals.susu.ac.ru/...
  7. Кулагин В.П., Найханов В.В., Краснова Г.А., Овезов Б.Б., Роберт И.В., Юрасов В.Г. Информационные технологии в сфере образования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ido.rudn.ru/...
  8. Сивоконь Е.Е. Дистанционное образование [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://kafitimpi.sfedu.ru/...