Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Пути повышения эффективности обучения специалистов с использованием современных компьютерных технологий 10
1.1. Основные направления повышения эффективности функционирования и развития средних профессиональных образовательных учреждений 10
1.2. Анализ информационного обеспечения управления образовательным процессом 21
1.3. Цели и задачи исследования 39
Глава 2. Рационализация системы управления средним профессиональным образовательным учреждением 41
2.1. Структура системы управления средним профессиональным учебным учреждением 41
2.2. Подсистема управления функционированием техникума 47
2.3. Подсистема управления качеством подготовки специалистов в техникуме 53
2.4. Выводы главы 62
Глава 3. Моделирование и оптимизация образовательного процесса по специальности среднего профессионального образования с использованием универсальных средств САПР .
3.1. Моделирование процесса обучения по специальности среднего профессионального образования 63
3.2. Моделирование и алгоритмизация стратегии и плана обучения по циклу дисциплин и отдельным дисциплинам 74
3.3. Разработка модели управления процессом обучения при использовании в учебном процессе универсальных средств САПР 88
3.4. Математическое моделирование и алгоритмизация процесса мониторинга результатов обученности 97
3.5. Выводы главы 108
Глава 4. Разработка информационного и методического обеспечения использования универсальных средств сапр в учебном процессе среднего профессионального образовательного учреждения 109
4.1. Разработка программно-методического обеспечения учебного процесса по специальности среднего профессионального образования 109
4.2. Разработка методического обеспечения непрерывного использования средств САПР в учебном процессе 116
4.3. Анализ эффективности разработанных средств по результатам внедрения 120
4.4. Выводы главы 126
Заключение 127
Литература 130
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
- Анализ информационного обеспечения управления образовательным процессом
- Подсистема управления функционированием техникума
- Моделирование и алгоритмизация стратегии и плана обучения по циклу дисциплин и отдельным дисциплинам
- Разработка методического обеспечения непрерывного использования средств САПР в учебном процессе
Введение к работе
Актуальность темы.
В России в настоящее время выпускается более 500 тысяч специалистов со средним профессиональным образованием. Их доля в общей структуре занятого в отраслях экономики и социальной сферы населения составляет более 33% и с каждым годом увеличивается.
Обновление профессионального образования происходит по многим причинам, главные из них раскрыты в работах Д. А. Конаржевского, Б. Саймона, Ф. Р. Филиппова и др. Одна из главных причин - рынок труда, выявляющий потребности общества и удовлетворяющий их, поэтому разрабатываются концепции, современные образовательные программы и механизмы их реализации, создаются демократические и гуманистические системы управления, ведется поиск и внедрение нового содержания; осуществляется вхождение в общемировое прогрессивное образовательное пространство, обеспечивающее высокий уровень образованности и культуры человека.
Главным в науке и практике управления образовательным учреждением являются принципы: а) целенаправленный характер управления; б) управляющая и управляемая подсистемы должны находиться в постоянном взаимодействии; в) управленческие действия должны происходить с помощью необходимых для этого средств и технологий; г) функционирование и развитие нужно рассматривать как единый творческий процесс, направленный на достижение желаемых прогрессивных результатов общего и специального образования; д) управление должно отражать тип и вид образовательного учреждения с соответствующим уровнем образования.
Эти методологические подходы использованы в данной диссертационной работе для рационализации системы управления средним профессиональным образовательным учреждением, а также формирования обоснованных рекомендаций для стратегических и тактических управленческих решений.
Оптимизация, рационализация системы управления
образовательного учреждения вызывает необходимость применения фундаментального подхода в виде моделирования, обеспечивающего системное построение элементов организационной структуры управления. Уровень управления должен оцениваться по текущим и конечным качественным показателям. Структура системы профессионального образования должна обеспечивать унификацию базового образования, дифференциацию и сбалансированность форм подготовки, вариативность модульного обучения, эволюцию образования к верхним уровням. Построение «дерева целей» позволяет найти и применить соответствующие способы, средства воздействия в созданных оптимальных условиях; структура системы управления рассматривается при этом с помощью морфологического анализа.
При таком подходе изменяется и характер контроля: жесткий контроль сверху переходит в режим самоконтроля. Контроль приобретает результативно-коррекционный характер.
Созданные и внедренные в практику управления информационные системы снабжают руководителей огромным объемом информации, поэтому эффективное использование ее в процедурах анализа и принятия решений стало актуальной задачей, решение которой способствует комплексной автоматизации процесса управления. Эффективно управлять сегодня можно только с помощью оперативно действующего аналитического аппарата, благодаря которому обеспечивается замкнутый цикл подготовки аналитических материалов: от процедуры определения
показателей, сбора информации, ее классификации и автоматизированной обработки до ее анализа и разработки практических рекомендаций. Компьютерная система поддержки принятия решений должна не только облегчить выбор оптимального решения, но и способствовать его реализации.
Таким образом, актуальность темы исследования определяется необходимостью повышения эффективности системы подготовки специалистов в средних профессиональных образовательных учреждениях за счет повышения эффективности управления образовательной системой и за счет автоматизации ее функционирования и многократного автоматизированного проектирования систем оценки качества подготовки специалистов.
Работа выполнена в соответствии с межвузовской программой ИТ 601 «Перспективные информационные технологии в образовании» в рамках одного из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета «Проблемно-ориентированные системы управления»
Цель и задачи исследования.
Целью диссертационной работы является разработка моделей и алгоритмов принятия управленческих решений с помощью универсальных средств САПР, обеспечивающих эффективное функционирование и развитие образовательного процесса профессионального образовательного учреждения, повышения качества подготовки специалистов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать структурно-функциональную модель
организационного управления среднего профессионального
образовательного учреждения с целью формирования комплексной системы
управления качеством подготовки специалистов в среднем профессиональном учебном учреждении.
Разработать оптимизационные модели и алгоритмы процесса обучения в среднем профессиональном образовательном учреждении по циклу дисциплин и отдельным дисциплинам.
Провести математическое моделирование и алгоритмизацию процесса мониторинга результатов обученности.
4. Разработать методическое обеспечение непрерывного
использования средств САПР в учебном процессе.
Методы исследования. При выполнении работы применялись основные положения теории системного анализа и синтеза сложных объектов, управления в социальных системах, квалиметрии человека и образования, методы многокритериальной оптимизации, общей методологии систем автоматизации проектирования и автоматизации управления.
Научная новизна результатов исследований.
В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:
- структурно-алгоритмическая модель оперативного управления
образовательным процессом по текущей успеваемости, позволяющая
выбрать управляющее воздействие из множества возможных для
соответствующего уровня управления;
- многоальтернативная оптимизационная модель, обеспечивающая
использование вариационного моделирования и агрегации для принятия
эффективных управленческих решений автоматизированной системы
оценки качества подготовки специалистов на основе методов экспертного
оценивания;
структурная схема построения «дерева целей» программы подготовки специалистов СПОУ, позволяющая рассмотреть проблему
комплексной подготовки специалистов с позиций системного подхода и функционально-содержательного принципа ранговой иерархии целей;
технология построения содержания сквозной программы
специальности, представляющей собой детализированные
квалификационные требования к специалисту, обеспечивающей эффективную интеграцию учебных дисциплин внутри циклов и между циклами, что позволяет осуществить интеграцию общего и профессионального образования.
Практическая значимость и реализация результатов работы.
Разработаны методические основы использования средств структурной оптимизации при принятии управленческих решений по совершенствованию организационной структуры и содержания обучения специалистов среднего звена с использованием универсальных средств САПР, что обеспечивает режим эффективного функционирования и развития среднего профессионального образовательного учреждения.
На основании комплексного применения процедур оптимизации образовательного процесса сформирована структура программно-методического комплекса, обеспечивающего управление учебным процессом техникума.
Внедрение в образовательный процесс техникума программного комплекса «Компас» привело к ряду внутримодульных изменений: разработке новых программ по дисциплинам и сквозных программ специальностей, оптимизации структурного содержания учебных планов по специальностям.
Программный комплекс средств оптимизации образовательного процесса СПОУ используется в учебном процессе ВГТУ, монтажного техникума, энергетического техникума, Московского колледжа градостроительства.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на XVой отчетной научной конференции в Воронежской технологической академии (Воронеж, 2001г.), научно-практической конференции промышленно-гуманитарного колледжа (Воронеж, 2002г.), X симпозиуме «Квалиметрия в образовании: методология и практика» (Москва, 2002г.), Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, ВГТУ, 2002г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ. В работах, сделанных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит: [і-з] - постановка задачи информационного обеспечения и использования компьютерных телекоммуникаций в учреждении СПО; [5-б] - инженерная графика в оптимизации образовательного процесса техникума; [7-9] - структурное содержание системы управления качеством подготовки специалистов в техникуме; [іо] - содержание программно-методического комплекса при
непрерывном использовании средств САПР в образовательном процессе техникума.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, изложенных на 129 страницах, содержит 26 рисунков и 6 таблиц, список литературы из 122 наименований и 6 приложений.
Анализ информационного обеспечения управления образовательным процессом
Образовательный процесс в среднем профессиональном учебном учреждении направлен на формирование умения связывать в сознании будущего специалиста многообразные знания в единую систему, пригодную для решения поставленной практической задачи. Получение инженерных знаний включает следующие фазы обучения; получение знаний, приобретение умений, овладение навыками [8і](рис. 1.4). Эта цель достигается путем методической интеграции знаний, содержащихся в фундаментальных, общеинженерных и профилирующих дисциплинах. Использование для этого вычислительной техники требует специальной технологии и программной среды. При этом информационные технологии представляют собой соединение методологии, определяющей последовательность действий, направленных на получение необходимого результата и инструментальных средств, используемых для выполнения этих действий.
Информатизация среднего профессионального образования является объективным процессом постиндустриального информационного общества и заключается в глобальной информатизации интеллектуальной деятельности за счет использования информационных технологий, воздействующих на все компоненты образовательного процесса: цели, содержание, методы и организационные формы обучения [б].
Влияние новых информационных технологий на систему среднего профессионального образования двояко. С одной стороны, эти технологии позволяют существенно повысить эффективность учебного процесса, научной деятельности и управления образовательным учреждением. С другой - сама система среднего профессионального образования является активным участником процесса развития информационных технологий и информационных ресурсов.
Т.о., целью управления информатизацией среднего профессионального образования должно быть создание условий, обеспечивающих, с одной стороны, разнообразие путей и способов применения новых информационных технологий в образовании, а с другой стороны - удовлетворение государственных требований к подготовке специалистов.
Анализ спроса на программное обеспечение учебного процесса, научных исследований и управления в среднем профессиональном учебном учреждении показывает, что наибольший интерес вызывают инструментальные средства разработки компьютерных специальных учебных курсов и курсов по изучению общеобразовательных дисциплин, а также редакторские системы и средства анимации.
Методологическую основу информационных технологий в образовании составляют следующие принципы [з]: - адаптируемость целей обучения к рынку образовательных услуг; - модульность в представлении учебного материала; - индивидуализация обучения; - усвоенность знаний по каждому отдельному модулю обучения сравнивается с базовыми знаниями. Автоматизация процесса подготовки содержания образования предполагает разработку интегрированной информационной системы формирования и анализа содержания обучения, состоящей из банка целей обучения и учебных программ, подсистемы формирования целей, подсистемы адаптации учебных программ.
Банк целей обучения и учебных программ содержит соответственно иерархию целей обучения и совокупность учебных программ по специальности. Подсистема формирования целей разрабатывается с использованием экспертных опросов и на основе моделей логического вывода. Ее функциональное назначение заключается в обработке результатов экспертных опросов и выдачи окончательной совокупности целей обучения по специальности, циклу дисциплин, отдельной дисциплине. Подсистема адаптации учебных программ связывает подсистему целей обучения с подсистемой учебных программ и позволяет на основе различных экспертных методов корректировать имеющиеся учебные программы.
Индивидуализация обучения предполагает разработку информационной системы психодиагностики, позволяющей выбрать оптимальный с точки зрения психологии личности способ обучения и общения. Система состоит из: подсистемы выявления типа личности, подсистемы выявления стиля мышления, подсистемы определения вспомогательных методик определения психологических свойств личности.
Принцип модульности заключается в представлении учебных материалов в виде законченных модулей, что позволяет легко изменять структуру курсов, составлять индивидуальные программы обучения, корректировать обучение в соответствии с достигнутыми результатами. Каждый учебный модуль состоит из теоретического курса, практических заданий и методов диагностики.
В соответствии с данными методологическими положениями интегрированная информационная обучающая система по отдельной дисциплине, состоящая из отдельных модулей и охватывающая различные формы обучения включает: консультационно-справочную подсистему; подсистему тренинга и деловых игр; подсистему диагностики знаний. Консультационно-справочная подсистема содержит информацию по всему курсу, предназначенную для изложения ее студентам. Эта информация структурирована как по разделам, так и по формам обучения. Подсистемы тренинга и деловых игр содержат пакеты обучающих программ и деловых игр по разделам дисциплины с учетом форм учебного процесса. Подсистема диагностики знаний содержит наборы тестов для анализа усвоения учебного материала как каждым студентом, так и в среднем по группам студентов [20].
На сегодняшний день компьютерная техника прочно вошла в число средств обучения и чем дальше, тем разнообразнее и шире области ее использования, тем более важную роль отводят компьютерам в учебных планах при профессиональной подготовке. В частности, изучение компьютерной графики студентами техникума позволяет решать ряд задач, таких как: подготовка высококвалифицированных специалистов для современного производства; - формирование основ компьютерной графики на базе теоретических знаний дисциплин «Компьютерное сопровождение профессиональной деятельности» и «Инженерная графика»; - выполнение графической части курсовых и дипломных проектов; - развитие творческой мысли студентов и самостоятельного мышления; - развитие познавательных способностей студентов. Используемые в инженерном образовании программные средства делятся натри группы [і07]. 1. Готовые к применению специализированные обучающие (дидактические) программы, предназначенные для решения частной задачи: обучения отдельному вопросу учебного курса, изучения какого-либо частного понятия, явления, факта. Объединенная совокупность таких программ может представлять учебный курс целиком. Специализированные обучающие программы являются готовым к применению программным продуктом, который используется преподавателем и может выступать как средство индивидуального пользования обучаемым или как основа для проведения преподавателем групповых занятий в учебной аудитории.
Подсистема управления функционированием техникума
Во многих учебных учреждениях, в том числе и техникумах, имеет место развитая информационная инфраструктура, однако ее содержательное наполнение, как правило, не обеспечивает эффективных коммуникаций между субъектами системы в процессе выработки и принятия управленческих решений, т.е. не поддерживает взаимосвязи функций организационного управления (планирования, организации и контроля).
Приведенная модель, с одной стороны, задает необходимые и достаточные этапы (факторы) процесса проектирования системы информационной поддержки для любой функциональной задачи организационного управления, позволяющие определить: функциональное назначение (ФН) управленческой задачи; состав функциональных операций (ФО) и процедур, необходимых для полного решения задачи; состав организационных структур (Ст), участвующих в реализации управленческой задачи; необходимые ресурсы (Р) для данной задачи; факторы мотивации (М) как управленческой, так и функциональной деятельности субъектов системы; элементы оперативного управления (ОУ) функционированием системы.
Решения при оперативном управлении образуются как результат сопоставления плана и цели функционирования x(t0, t) с информацией о текущем состоянии объекта управления и степени достижения цели y(t0) t). Управляющий орган своими решениями обеспечивает такое перераспределение ресурсов u(t0, t), которое в максимальной степени компенсирует выявленные расхождения между y(t0, t) и x(to, t), что в свою очередь является следствием негативного влияния внешней среды (внешние помехи), а также внутренних помех, связанных с деятельностью субъектов в процессе функционирования системы [18].
При рассмотрении цикла оперативного управления текущей успеваемостью относительно некоторого органа О; , в частности цикловой комиссии техникума, планом является график текущей и семестровой отчетности, разрабатываемый на отделении. Этим графиком определяется множество отдельных учебных занятий xej,k(tf), выделенных из соответствующих учебных дисциплин и распределенных понедельно (с учетом ограничения на их количество в неделю) ue:,k(tQ), с требованием обязательного усвоения содержания этих занятий на заданном дидактическом уровне (положительная оценка знаний, умений, навыков) 2щ.
Исходная информация содержит результаты текущей успеваемости обучаемых, вносимые соответствующими должностными лицами в базу данных. Причем такая композиция не исключает индивидуального контроля: со стороны О/ за каждым О " , т.е. получение цикловой комиссией информации об успеваемости каждого студента на каждом учебном занятии. Оценка результата функционирования системы происходит при t ti /В случае неудовлетворительного функционирования по некоторым заданным критериям, входящим в множество показателей качества } , т.е. при нежелательных отличиях хе{ [/0, ] и yl [t$,t{\ выбирается управляющее воздействие из множества возможных для соответствующего уровня управления u.l[tQ,t-i]. Для цикловой комиссии такими управляющими воздействиями рекомендуются мероприятия как в форме индивидуальной работы с преподавателем и со студентом, так и в форме группового воздействия на управляемый процесс через заседание цикловой комиссии.
Внедрение в техникуме непрерывной многоуровневой системы профессиональной подготовки специалистов позволяет сформировать комплексную систему управления качеством подготовки специалистов (КСУК ПС), включающую пять взаимосвязанных подсистем (рис. 2.7). КСУК ПС. Как любая регулируемая система управления, является замкнутой с наличием достаточно большого количества обратных связей комплекса корректирующих действий [20].
Подсистема «Нормативное обучение» включает в себя логически построенный комплекс стандартов предприятия (СТП «Практические и лабораторные занятия», СТП «Курсовое проектирование», СТП «Дипломное проектирование»), комплекс руководящих документов (Р) и Положения, определяющие общие требования и показатели качества выполнения всех видов учебной и учебно-методической работы. СТП РД и Положения устанавливают и закрепляют нижний уровень качества учебно-методической работы по всем ее видам в техникуме.
Подсистема «Методическое обеспечение» включает в себя учебно-методические комплексы специальностей и дисциплин (УМКС и УМКД), а также программы целевой подготовки специалистов, разработанные совместно с инженерными подразделениями предприятий. В УМКС и УМКД представлены все методические материалы, определяющие содержание и уровень обучения по специальностям и дисциплинам, учебные пособия, методические указания и руководства, программы производственных практик, образцы выполнения различных видов работ студентами, комплекс тестов и контрольных вопросов, описание модулей программного материала учебных дисциплин для организации рейтинговой системы оценки качества подготовки студентов.
Моделирование и алгоритмизация стратегии и плана обучения по циклу дисциплин и отдельным дисциплинам
Учебный процесс по каждой специальности в СПОУ целесообразно рассматривать как технологический процесс, состоящий из четырех основных блоков [45]: - реализация «идеи» обучения, т.е. разработка государственного образовательного стандарта; - разработка технологии обучения или технологии выполнения (достижения) требований ГОСов, т.е. создание оптимального учебного плана и образовательной программы среднего профессионального учебного учреждения; - осуществление образовательного процесса по разработанному учебному плану и программам учебных дисциплин, реализация технологии обучения; - оценка и контроль обучаемых на всех этапах обучения.
При системном проектировании профессиональных учебных программ дисциплин последние разбиваются на отдельные структурные учебные единицы, которые фиксируются как различные уровни учебной иерархии по объему и содержанию.
Такими структурными единицами являются: специальность, учебная дисциплина, тема (раздел) учебной дисциплины, содержание лекционного занятия темы (раздела) учебной дисциплины и других видов учебной деятельности (практические и семинарские занятия, лабораторные работы и т.д.).
Полученный после составления учебного плана специальности и программ учебных дисциплин материал представляет собой большой массив учебной информации, который подвергается логическому анализу с целью оптимального распределения аудиторных часов по учебным дисциплинам с учетом количественной значимости каждой учебной дисциплины, а также логической последовательности изучения единиц учебной информации и т.п.
Такая структура позволяет устанавливать логические взаимосвязи между всеми уровнями учебных единиц и включает матрицы логических связей соответствующих учебных единиц: матрицы логических связей лекций, тем и учебных дисциплин. Устанавливаются логические взаимосвязи между знаниями и умениями соответствующих учебных единиц.
Неотъемлемой частью технологии является содержание обучения. Структура содержания дисциплины отражает теоретическую основу для формирования профессиональной деятельности будущего специалиста. Системное прогнозирование предполагает своевременное внесение изменений, происходящих в науке, технике, производстве в прогностические модели специалистов, учебные планы, программы, процесс обучения. При проектировании содержания обучения предусмотрены деятельностный, системный подходы, причем основной акцент делается на профессиональную деятельность. Моделирование содержания обучения осуществляется в двух направлениях: - моделирование структуры учебного материала, как целостной системы знаний и умений, необходимых для формирования способов профессиональной деятельности; - моделирование производственных ситуаций. Моделирование изучаемого материала предполагает решение следующих задач: - формирование способов деятельности, адекватных способам профес сиональной деятельности, что способствует быстрой адаптации будущих специалистов на производстве; - отбор и структурирование содержания с целью выделения в изучаемом материале главного, существенного, способствующего его эффективному усвоению; - многоаспектную реализацию принципа наглядности с целью обеспечения доступности содержания учебного материала, раскрытия взаимосвязей и отношений элементов изучаемого объекта; - выбор рациональных форм представления учебного материала для решения различных дидактических задач с акцентированием внимания на личностный фактор в учебной деятельности, что способствует активизации познавательной деятельности учащихся. Решение указанных задач обеспечивают следующие принципы моделирования содержания: принцип профессиональной направленности, принцип компактности содержания, принцип аппроксимации, принцип рациональной наглядности. Необходимыми условиями моделирования являются: - наличие различия между моделью и объектом изучения; - наличие четких правил перехода информации, полученной при изучении модели, к информации о моделируемом объекте.
Моделирование содержания дисциплины обеспечивает технический аспект технологии через средства обучения, основными из которых являются знаковые и вещественные модели. Методы моделирования раскрывают дея-тельностный аспект технологии с учетом взаимосвязи дидактических и психологических факторов, предопределения целостного подхода к обучению и обеспечения управляемости учебным процессом.
Специфику технологии обучения дисциплинам на основе моделирования отражают следующие основные составляющие: - моделирование содержания дисциплин; - модели структурно-логические разной степени обобщенности, пло-скостно-графические и разборные модели-схемы, алгоритмические (варатив 77. ные и ситуационные), аналоговые, фреймовые, изготовленные на различных носителях информации; - методы моделирования: метод перспективного обучения, метод систематизации и обобщения знаний, метод конструктивно-технологических задач, метод проектов, метод ситуативных решений, метод деловой игры, использование игровых элементов; - оптимальное сочетание форм представления учебного материала в зависимости от дидактических задач. Запланированный результат предварительного проектирования процесса обучения с позиций технологического подхода - активизация познавательной деятельности студентов, диагностичность целеобразования, пошаговый объективный контроль результатов, целостность.
Модели оценок объемов различных учебных единиц с учетом их содержания и взаимосвязи включают определение значимости каждой учебной дисциплины, складывающиеся из двух составляющих: внешней, которая количественно выражает значение конкретного учебной дисциплины для выпускника специальности с учетом научно-технического прогресса; внутренней, выражающей количественное значение этой учебной дисциплины для изучения других учебных дисциплин, предусмотренных учебным планом. Внутренняя значимость определяется путем установления количества и тесноты логических связей между учебными дисциплинами и всеми другими дисциплинами специальности на основе содержания учебных программ. В соответствии с результирующей значимостью (внешней и внутренней) корректируются принятые объемы учебных дисциплин и уточняется первоначальное содержание учебных программ.
Сквозная программа по специальности представляет собой логически, увязанный перечень знаний и умений за весь период обучения в СПОУ, составленный в соответствии с квалификационными требованиями к специалистам на основе матрицы логических связей разделов (тем) А, без указания знаний, необходимых для обеспечения внутренних логических связей отдельных учебных дисциплин (что отличает сквозную программу от сборника учебных- программ по специальности). [75]
Разработка методического обеспечения непрерывного использования средств САПР в учебном процессе
В силу жесткой и фиксированной во времени структуры учебных программ и материалов для практического обучения их изменение и приспособление к требованиям отраслевого заказа затруднительно, требует много времени, поэтому реализуется непосредственно в учебном заведении. В монтажном техникуме используется для этого модульная технология обучения. За модуль принимается автономная организационно-методическая структура учебной дисциплины, которая включает в себя дидактические цели, логически завершенную единицу учебного материала (составленную с учетом внутрипредметных и междисциплинарных связей), методическое руководство (включая дидактические материалы) и систему контроля (рис. 4.1).
В техникуме по ряду дисциплин общеобразовательного, общетехнического и специального циклов (математика, инженерная графика, монтаж автоматизированных систем, автоматизация производственных процессов и производств) создаются обучающие модули. При их разработке проектируются и непосредственно модули, и стратегия преподавания, и оценки, все это влияет на процесс обучения (с момента зачисления до выпуска специалистов).
В процессе этой работы преподаватели пришли к выводу о необходимости комплексного применения средств новых информационных технологий (рис.4.2). Поэтому на сегодняшний день разработка обучающих модулей идет по направлениям: - руководство для преподавателя; - электронный учебник по курсу; - методические материалы для практических занятий; - материалы для контроля, в том числе блок электронного тестирования знаний.
Первым опытом создания электронных учебно-информационных пособий стало пособие по инженерной графике. В нем полностью воспроизводится теоретическая часть курса, можно легко перемещаться как внутри темы, так и по различным темам, широко используется система гиперссылок, что обеспечивает индивидуализацию обучения, при которой каждый обучающийся может работать в удобном для него режиме, изучать отдельные разделы тем с интересующим его уровнем сложности. Текст пособия способен дать быстрый доступ к объемам информации. При разработке пособия основополагающим явился учебник А. Потемкина «Инженерная графика» по изучению и применению чертежно-конструкторского редактора Компас-график.
Преподавателями специальности 2101 «Автоматизация технологических процессов и производств» создаются электронные учебники по предметам «Монтаж автоматизированных систем» и «Автоматизация технологических процессов и производств». Каждая программа является слиянием двух самостоятельных и одновременно функционально связанных баз: базы знаний и базы умений. Базой знаний является лекционный материал или схемокурс, насыщенный гиперссылками на базу умений, на аудио и видеофрагменты, снятые на предприятиях Воронежа, на сопровождающие разделы, на тестовые и контрольные задания. База умений — это банк профессиональных ситуаций, содержащий наиболее типичные ситуации, с которыми сталкиваются выпускники техникума в своей будущей профессиональной деятельности. Для каждой ситуации предлагаются все возможные пути её решения и даны гиперссылки на базу умений. Изучая лекционный материал в базе знаний, можно перейти по гиперссылке на конкретную ситуацию в базу умений, где показано практическое применение изложенного материала, и наоборот.
Вся работа студентов может фиксироваться на ПК преподавателя. Все это позволяет отказаться от выбранной системы контроля знаний, а студенту самому эффективно контролировать усвоение изучаемого материала.
Разработка и применение таких комплексов даст возможность максимально приблизить содержание рассматриваемого в них материала к специфике курсов в монтажном техникуме, расширить сферу самостоятельной деятельности студентов. В дальнейшем планируется использование комплексов в качестве основных элементов обучения в системе дистанционного образования.
В качестве показателей эффективности системы обучения (СО) используются модули дерева целей, которые имеют различные уровни иерархического ранжирования. В общем виде показатели следующие: цели обучения, методы обучения, средства обучения, формы обучения, виды занятий), содержание и принципы (концепции). При формировании деревьев целей не определяется вес каждого модуля или степень его приоритетности. Эта задача решается на основе экспертного опроса: каждый эксперт производит попарно сравнение перечисленных показателей и отдает предпочтение одному из них на основании своего опыта и квалификации. Принята бинарная шкала оценок в числовом диапазоне (0;1).
