Дистанционное обучение в технических вузах

Введение

Кафедра осуществляет прием и подготовку студентов по всем формам (очная, заочная, очно-заочная) с использованием традиционной и дистанционной технологий.

Дистанционное обучение – взаимодействие учителя и учащихся между собой на расстоянии, организованное преимущественно в сети Интернет.

Система дистанционного обучения имеет довольно большое количество преимуществ по сравнению с традиционной формой обучения, среди которых:

1. Возможность обучения, не выходя из дома или офиса.
2. Индивидуальные сроки и темпы обучения.
3. Развитие самоорганизации и самостоятельности.
4. Существенная экономия денежных средств.

Основная часть учебных материалов размещается на сайте дистанционного обучения в электронном виде или пересылается напрямую по электронной почте от преподавателя к студентам. В процессе обучения человека сопровождают: преподаватели, методисты, а также специалист СТО.

Любой процесс дистанционного обучения состоит из следующих этапов:

1. Собственно дистанционное обучение с использованием современных средств связи.
2. Аудиторное обучение на ежегодной сессии для сдачи зачетов и экзаменов.
3. Самостоятельная работа по выполнению проверочных заданий и других контрольных работ, необходимых для успешной сдачи экзамена.

Современные средства дистанционного обучения представляют собой набор инструментов (рисунок 1).

Рисунок 1 - Инструментарий современных систем дистанционного обучения

На сегодняшний день системы дистанционного обучения содержат в себе такой инструментарий как:

1. Электронный журнал, предназначен для отражения степени и качества изучения курса.
2. Форум, предназначенный для консультаций с преподавателем и решением часто возникающих вопросов.
3. Размещение контента, данный функционал предназначен для размещения материалов или ссылок преподавателя.
4. Система тестирования, применяется для промежуточного или итогового контроля знаний студентов.

Анализ учебного процесса на кафедре

На кафедре ИСиТ для организации учебного процесса активно используется в учебном процессе сложные программно-аппаратные комплексы:

1. Датчики и микроконтроллеры и комплексы для их программирования.
2. Системы виртуализации.
3. Серверные фермы.
4. Сетевая инфраструктура.
5. Учебные симуляторы.
6. И т.п.

Выделение особенностей обучения на кафедре

Рисунок 2 - Особенности обучения на кафедре

Все выше перечисленные средства, реализуемые на кафедре Информационных систем и технологий необходимы в постоянном доступе не только на кафедре, но и удаленно, т.е. у студентов в домашних условиях. Поскольку кафедра осуществляет обучение по очной, заочной и очно-заочной форме обучения, а также по дистанционной технологии обучения с различными формами обучения.

Анализ особенностей учебного процесса

Анализируя текущую ситуацию в сфере дистанционного обучения, мы пришли к выводу, что существующие системы дистанционного обучения классического вида (рисунок 3) включающие в себя: дистанционную систему и систему проведения вебинаров, мы вновь приходим к выводу, что они могут быть использованы только для проведения базовых, гуманитарных и естественно-научных учебных циклов.

Для проведения занятий по базовым, гуманитарным и естественно-научным циклам необходимы следующие функции: Размещение лекционного и лекционно-практического материала, Форум для общения студентов с преподавателем, система среза знаний студентов и в некоторых случаях еще необходимы видеоконференции с преподавателем для пояснения сложных разделов учебного курса. За исключением проведения лабораторных работ систем классического типа вполне достаточно для проведения базового и естественно-научного цикла.

Рисунок 3 - Анализ особенностей учебного процесса

Для примера можно рассмотреть систему дистанционного обучения которая применяется в Уральском федеральном университете для кафедры Информационных систем и технологий, это продукт компании Гиперметод, который в общем виде состоит из 3х совместно интегрированных элементов и права доступа к различным объектам.

Компания ГиперМетод — ведущий европейский разработчик решений для организации дистанционного обучения, управления знаниями и учебным процессом, развития и оценки персонала в компаниях и учебных заведениях. Решения представлены основной линейкой продуктов компании — eLearning 4G.

Рисунок 4 - Структура программы Гиперметод

Проанализировав работу и структуру программного продукта Гиперметод (рисунок 4), был сделан вывод, что данный продукт относится к ряду систем дистанционного обучения классического вида, и в большинстве своем не отвечает всем параметрам и требованиям для проведения занятий по техническим спец. дисциплинам.

Исследование средств для реализации особенностей учебного процесса кафедры

Однако для проведения спецкурсов учебного плана вышеперечисленных средств явно недостаточно, поскольку для организации таких курсов активно используются сложные программно-аппаратные комплексы и лабораторные установки на кафедре. Поэтому возникает некоторая проблема, связанная с удаленным обучением студентов по спецкурсам.

В качестве решения для определенного набора курсов можно предложить варианты удаленного подключения студентов используя канал интернет к серверам кафедры для работы в удаленном режиме с необходимым программно-аппаратным обеспечением.

Рисунок 5 - Спецкурсы с использованием специализированного программного обеспечения

Рисунок 6 - Спецкурсы с использованием сложных программно-аппаратных станций

Такая схема реализуема только для тех спецкурсов, где осуществляется работа с различным (Рисунок 5) специализированным программным обеспечением (лаборатория машинного зрения).

Однако там где осуществляется работа с аппаратным комплексом (датчики + микроконтроллеры) (Лаборатория робототехники) организация удаленной работы с этим комплексом невозможно (рисунок 6).

Тем не менее, студенты могут выполнять данную работу в домашних условиях, при условии имеющихся у них всех компонентов.

Анализ технических возможностей реализации технологии для организации дистанционного обучения

Проводя анализ возможности технической реализации выше приведенного метода для организации проведения спец. дисциплин была составлена схема текущей конфигурации серверного оборудования кафедры, представленная на рисунке ниже.

Рисунок 7 - Схема конфигурации серверного оборудования на кафедре

Также были представлены минимальные технические характеристики сервера для организации удаленного подключения к серверам кафедры способной выдерживать пиковую нагрузку:

1. 4-х ядерный проц. с частотой 2.27 Ghz.
2. ОЗУ- 4ГБ.
3. Дисковая подсистема -4 ТБ.

Заключение

Проведя данное исследование, выявив недостатки каждой из существующих систем дистанционного обучения можно сделать вывод, что предложенный вариант использования удаленного подключения к серверам кафедры по средствам сети Интернет является наиболее оптимальным вариантом организации дистанционного обучения с возможностью проведения спец. дисциплин с точки зрения минимальных затрат временных и материальных ресурсов.

Итоговая модель реализации системы дистанционного обучения может, является совокупностью систем классического типа для проведения базовых и гуманитарных циклов, а для организации спец. дисциплин необходимо программное и аппаратное обеспечение, которое будет работать через сервер терминалов реализованный на площадке кафедры (серверная инфраструктура кафедры) и составляющий специфику проведения необходимых работ.

Список использованной литературы

1. Analytical survey Distance Education for the Information Society: Policies, Pedagogy and Professional Development. Moscow 2000, 86 pp., UNESCO Institute for Information Technologies in Education, рр.3-6
2. Богатырева Ю.И., Косарев П.А. Информационные технологии в научной деятельности. Тульский государственный педагогический университет имени Л.Н. Толстого.