ПРИМЕНЕНИЕ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРЕПОДАВАНИИ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ
, к. т.н., профессор
e-mail: *****@***ru
ГОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет»
г. Москва
, д. ф.-м. н., доцент; , д. ф.-м. н., профессор
e-mail: S. *****@***ru; *****@***ru
ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента Ельцина»
г. Екатеринбург
Annotation
В настоящее время активно формируется новая модель обучения во всех звеньях цепи: дошкольное-школьное-вузовское-послевузовское образование. Цели и задачи учебного процесса в каждом звене различны, что порождает разные технологии. Но оказалось, что все современные образовательные технологии имеют общий признак – информационную компоненту, в виде искусственного интеллекта. Логика их развития показывает, что в новом виртуальном образовательном пространстве главным действующим лицом по-прежнему остается человек – воспитатель и педагог. Первоначально компьютеры виделись как забавные игрушки, а применяемые мультимедийные средства как элемент развлечения в силу своей необычности. Вспомним, что и «великий немой» сначала был аттракционом. А из мемуаров Стивена Возняка - одного из основателей компании Apple, создателя первого ПК - следует, что первые персональные компьютеры появились лишь как конкуренты электронным игровым автоматам. В образовательном процессе компьютеры во многом служили «гарниром» к традиционному обучению: «Компьютер никогда не заменит учителя!». Сейчас мало кто отважится такое произнести. История педагогики необратима. Современная педагогика это прочный сплав традиционных методик образовательного процесса с новейшими информационными технологиями. Обе методики могут быть успешно реализованы, как и раньше, только при участии педагога, а в каком соотношении - жизнь покажет. Ясно, что это не конкуренты, стремящиеся поглотить «соперника». Но ясно также, что традиционные технологии должны принять нового родственника. Новому родственнику в педагогической семье придется выделить «жилплощадь».
Технологии создания мультимедийных образовательных ресурсов настолько продвинулись, что полностью покрывают потребности учебного процесса: 2D и 3D-иллюстрации создаются «с легкостью необыкновенной». Как пример, приведем очень качественный программный продукт для создания учебных материалов, созданный компанией iSpring (http://www. *****/). По крайней мере, на начальных этапах разработки образовательного контента, эта система является вполне достаточной и легка в освоении.
Если и появится, например, «объёмная компьютерная голография», то она или другая сверхновая мультимедийная технология практически ничего не изменят в принципах построения образования с использованием персональных компьютеров.
На протяжении последних десяти лет на кафедрах теоретической механики Московского автомобильно-дорожного технического университета (МАДИ) и Уральского федерального университета ведется планомерная совместная работа по внедрению в учебный процесс новых информационных технологий. Создание специализированных аудиторий, обеспечение их современным оборудованием, подготовка электронных учебных ресурсов, а также организация взаимных стажировок позволили этим коллективам стать в один ряд с лидерами в области применения компьютерных технологий преподавания теоретической механики: МГУ, МЭИ (Москва); ТулГу (Тула); БГАУ (Уфа). Появление спецаудиторий для преподавания теоретической механики предвосхитило требование Федеральных образовательных стандартов третьего поколения об обязательном наличии таких аудиторий, как средства материального обеспечения при выполнении образовательных программ многоуровневой подготовки. Сейчас это прекрасные полигоны для освоения новых образовательных технологий, дальнейшего их массового использования в мультимедийных аудиториях Уральского Федерального университета и Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета, а также при организации самостоятельной работы студентов, в частности, с применением дистанционных форм.
Новый импульс к преобразованиям в методах обучения дают облачные технологии, которые обеспечивают повсеместный и удобный сетевой доступ к общим ресурсам. Развитие рынка облачных технологий демонстрирует беспрецедентно быстрый рост, и по прогнозам аналитической компании International Data Corporation (IDC) рынок облачных сервисов к 2014 году вырастет в 2,5 раза.
Основные используемые модели развертывания облачных технологий, нашедшие применение на кафедрах теоретической механики МАДИ и УрФУ, это частное и публичное облака. Частное облако предназначено для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений одной организации), публичное облако — инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Частным облаком, по определению, является учебный сайт по теоретической механике http://*****/, созданный профессором при активном участии преподавателей кафедр теоретической механики МАДИ и УрФУ. Сайт содержит огромную, постоянно пополняющуюся базу знаний и банк учебно-методических ресурсов для создания методического обеспечения и организации учебного процесса с применением современных информационных технологий.
Примерами используемых публичных облаков являются: ***** – для проведения семинаров и on-line стажировок, облачное хранилище – для создания личных кабинетов студентов, онлайн-калькулятор http://math. ***** – для проведения любых вычислений по программе обучения...
На данном этапе формирования системы современного образования важно конкретизировать коммуникационные возможности диады «педагог-студент». Собственно, технологическая основа для этого полностью подготовлена.
Наш опыт показал, что эффективными каналами коммуникации в диаде «педагог-студент» являются:
1. Традиционная электронная почта. Несмотря, на некоторую архаичность, этот вид коммуникации имеет право оставаться «в строю».
2. Коммуникация «в облаке», то есть непосредственно в сети интернета. В принципе эту роль частично исполняют социальные сети. Но их отдаленность от самого образовательного контента - не лучший способ реализации поставленной задачи. Возможным решением являются платформы, представляемые рядом компаний: Microsoft продвигает свой сервис *****@***для образовательных учреждений, готовых воспользоваться преимуществами облачных технологий. Office 365 — это бесплатная электронная почта и система мгновенного обмена сообщениями, многопользовательские видеоконференции и голосовой чат, а также просмотр и редактирование документов по сети.
Аналогичные предложения дают и другие компании. Какой путь более перспективен: создать собственную учебную платформу или воспользоваться имеющимися предложениями – задача для IT-специалистов высших учебных заведений. Одна из целей работы конференции НОТВ это, без сомнения, выработка перспективных в методическом и экономическом отношениях направлений.
3. Простым, дешевым и надежным средством личной коммуникации в диаде «педагог-студент» является SKYPE. Для одной коммуникационной пары этот сервис бесплатен и может с успехом использоваться. За небольшую плату этот сервис обеспечивает коммуникацию 6-8 человек в режиме конференции.
4. Для группы до 30 человек может использоваться бесплатный сервис DROPBOX. Собственно, использование этого сервиса для работы в группе не является заявленной функцией сервиса. В этом сервисе группа студентов работает в «небольшом облаке». Это «облако» является хранилищем файлов работ студентов, даёт возможность преподавателю оперативно следить за всей учебной работой студентов, вести индивидуальную переписку. Для одного из авторов () этот сервис сыграл роль испытательной площадки для освоения оперативной коммуникации со студентами. В подтверждении эффективности такого способа электронной коммуникации можно привести анонимные отзывы студентов, которые они оставили в специальном журнале на сервисе:
«Мне нравится, что я могу постоянно отслеживать текущую успеваемость, видеть на что я могу претендовать в будущем, а если не согласен с этим, то четко могу понять, что именно нужно сделать и на что именно нужно обратить работу или нет практически в внимание, а также могу знать правильно ли я выполнил свою любой день, не дожидаясь дня занятия.»
«Мне нравится, дистанционный мониторинг выполнения учебных заданий лучше и удобнее чем решать всё на листках.»
«Мне нравится, что можно делать задания в любое удобное для себя время, и нет необходимости сидеть в ночь перед парой, чтобы преподаватель посмотрел выполненную работу. Так же удобно множество примеров и методических указаний, которые в основном все на сайте. Да и просто интересно изучать новые способы работы.»
«Мне нравится дистанционный мониторинг. Задания можно выполнять в удобное время. Можно не ждать занятия, чтобы сдать его на проверку. Удобно, что проверку задания можно выполнять вместе с преподавателем, просматривая сделанные ошибки и возможные варианты решения.»
«Мне нравится эта интерактивная система. Удобно сдавать работы, отслеживать свою успеваемость. Радуют примеры выполнения работ. Все-таки в 21 веке живем, давно пора бы начать использовать информационные технологии в образовании.»
5. Успешный эксперимент с этим сервисом дал толчок на перенос такого принципа коммуникации на образовательный сайт http://*****. В основе коммуникационной функции является создание двух семейств личных кабинетов: «Личный кабинет преподавателя» и «Личный кабинет студента». В первом хранятся все инструкции конкретного преподавателя для работы студента с учебными ресурсами на сайте. Заметим, что число учебных ресурсов на сайте измеряется уже десятками тысяч(!). Естественно, только педагог может подобрать индивидуальную траекторию обучения студента в этом неограниченном информационном пространстве. А в «Личном кабинете студента» хранятся и «мониторятся» преподавателем все выполненные учебные задания.
6. На сайте http://math. ***** с помощью русифицированного автоматического сервиса проверки решения Math от компании Semestr(RU) можно не только проверить правильный ответ, но и проследить ход решения практически любых математических задач, возникающих при моделировании устройств, процессов и явлений в ходе получения высшего образования. В частности, при организации самостоятельной работы студентов по курсу теоретической механики, применение облачных вычислений, предоставляемых сервисом WolframAlpha через сайт http://math. *****, позволяет значительно расширить возможности исследования динамики механических систем с интегрированием нелинейных дифференциальных уравнений, получением графиков движений и фазовых траекторий. Эта технология реализована при выполнении студентами второго курса механико-машиностроительного института УрФУ курсовой работы на тему «Динамика кулисного механизма».
7. Очень продвинутой формой учебной коммуникации является проведение вебинаров. Вебинар (от англ. «webinar», сокр. от «Web-based seminar») – онлайн-семинар, лекция, курс, презентация, организованный при помощи web-технологий в режиме прямой трансляции. Во время веб-конференции каждый из участников находится у своего компьютера, а связь между ними поддерживается через Интернет.
Несмотря, на небольшой опыт в этой области, показана эффективность этого учебного средства. В настоящее время авторам известны следующие сервисы, представляющие эту услугу: http://*****/; https:///; http://www. *****/. Эти сервисы являются платными.
Очень привлекателен сервис, разработанный компанией (г. Екатеринбург) http://*****. Этот сервис –бесплатный. Опыт работы с ним показал, что качество представляемых услуг не уступает платным аналогам.
Нужны более тонкие сравнительные исследования этих сервисов для рекомендации конечным пользователям.
В заключение можно сделать вывод: модель учебного процесса в век информации будет строиться по законам информационного пространства. Некоторые догмы придется пересмотреть. Но процесс «пошел» и его нельзя остановить.
