Transcript
Page 1: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

№№№№ 3333 (((( 2222 1111 )))) ,,,, 2222 0000 0000 8888

Энергобезопасность в документах и фактахЭнергобезопасность в документах и фактах38

ООН по так называемому Киотскому протоколуустановила для развитых стран обязательные нор+мативы снижения выбросов парниковых газов.

Выброс парниковых газов во многом связан с КПДприменяемого энергетического оборудования: чем онниже, тем больше топлива для достижения проект+ной мощности приходится тратить, тем, естественно,больше отходов попадает в атмосферу. Мосэнергосейчас начало реконструкцию наиболее старыхстанций, таких как Каширская и Шатурская ГРЭС.Вводятся в строй высокоэкономичные и производи+тельные газотурбинные установки (ГТУ) в Электро+стали, подобные ГТУ будут установлены в Жуков+ском и Химках. Расширяется Загорская гидроакку+мулирующая электростанция, три крупных совре+менных генерирующих агрегата будут установленына Северной ГРЭС.

И если бы энергетики не работали постоянно ицелеустремленно над проблемами экологии, тоситуация была бы куда хуже. Мосэнерго планомер+но снижает выбросы вредных веществ в атмосфе+ру. За последние три года выбросы снизились в трираза, без изменения структуры сжигания топлива.Большим подспорьем для энергетиков становятсяновейшие технологии и передовое оборудование. Кпримеру, страсти вокруг ТЭЦ+27 (Северной) буше+вали до тех пор, пока на станции + впервые в рос+сийской энергетике + не была смонтирована дат+ская система каталитической очистки дымовыхгазов от окислов азота. Ныне Северная ТЭЦ отве+чает самым высоким мировым экологическим тре+бованиям.

Согласно прогнозам РАО ЕЭС, к 2010 году дефи+цит персонала в энергетической отрасли составитболее 12%. Нехватка специалистов ощущается навсех этапах + от проектирования до инжиниринга,строительства и эксплуатации энергетическихобъектов. По оценкам экспертов, в 2008 году дефицитпроектировщиков составит 50%, руководителей про+ектов + 70%, монтажников + 50% и т.д.

Статистические исследования, выполненные вНОУ ВПО МИЭЭ, свидетельствуют о том, что только50+55% главных энергетиков организаций имеютпрофильное высшее образование. Значительнаячасть главных энергетиков (30+35%) + высшее техни+ческое образование, остальные + только среднее илисреднетехническое образование. Среди заместите+лей главных энергетиков или специалистов энерге+тических служб ещё больше работников, не имею+щих высшего энергетического образования. В усло+виях, когда весь мир, в том числе Россия, переходитна сверхновые технологии (например, нанотехноло+гии) невозможно ожидать от неподготовленныхлюдей эффективной работы и внедрения иннова+ционных программ развития энергетики на предпри+ятиях и в организациях.

Кроме того, средний возраст главных энергетикови их заместителей превышает 54 года, т.е. уже сегод+ня существует проблема подготовки кадровогорезерва.

В настоящее время при подготовке специалис+тов + энергетиков используются практически всеизвестные формы обучения. Рассмотрим их подроб+нее.

Современные технологии преподаванияинформатики и информационных технологий

ЕЕ..ГГ.. ГГууббссккиийй,, заведующий лабораторией разработки средств дистанционного обучения МИЭЭ

Page 2: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

№№№№ 3333 (((( 2222 1111 )))) ,,,, 2222 0000 0000 8888

39Подготовка персоналаПодготовка персонала

Дневная очная форма обучения продолжает оста+ваться самой эффективной. К преимуществам этойформы обучения относятся: постоянный контакт спреподавателем, наличие материальной базы,используемой в процессе обучения, регулярностьобучения и контроля знаний. К недостаткам можноотнести высокую стоимость проживания приезжихстудентов, низкий размер стипендии. При платномобучении помимо перечисленных выше недостатковдобавляется высокая стоимость обучения, растущаяс каждым годом. Эта форма обучения подходит,прежде всего, для выпускников школ, колледжей итехникумов.

При вечерней очной форме обучения сохраняют+ся такие преимущества, как контакт с преподавате+лем (но в меньшей степени, чем при очном дневномобучении), наличие материальной базы, регуляр+ность обучения и контроля знаний. Очевидно, чтотакая форма обучения наиболее приемлема дляработающих студентов, но при этом зачастую возни+кает конфликт между производственной необходи+мостью и строгим графиком учебного процесса, чтонакладывает определённые трудности при обучении.

Для заочного обучения характерен наименьшийотрыв от производства при обучении (только навремя установочных и экзаменационных сессий).Однако при этом возрастает объём информации длясамостоятельного изучения, ограничено время обще+ния с преподавателем, кроме того, работодателипорою не готовы обеспечить работнику законноевремя для учёбы.

Отдельно следует сказать о качестве очного изаочного обучения. Во многих технических вузахматериальная база устарела как морально, так итехнически. Это связано с ограниченным финанси+рованием вузов, и хотя существует положительнаяпрактика создания мощных федеральных универси+тетов, но в целом вряд ли эта ситуация в ближайшеевремя изменится к лучшему.

Поэтому в качестве решения задачи эффектив+ной подготовки инженера+энергетика предлагаетсяактивное внедрение системы дистанционного обуче+ния.

До сих пор считается, что дистанционная формаобучения является одной из форм заочного образо+вания, но более правильно было бы говорить о ней,как о новой самостоятельной форме обучения. Этосвязано с тем, что контакт с преподавателем осу+ществляется постоянно, как при очной форме обуче+ния. Однако студент может обучаться удалённо поиндивидуальному графику.

Преимуществами дистанционного обученияявляются:

∑ стоимость обучения, которая, как минимум, вдва раза ниже обычной;

∑ есть возможность выбора траектории обуче+ния;

∑ свободный график изучения дисциплины;∑ произвольный выбор учебного места исходя из

удобства и подготовленности;∑ возможность постоянного общения с препода+

вателем в различных вариантах: on+line, off+line,телефон.

Однако в системе дистанционного обучения естьопределённые сложности. Курс дистанционногообучения требует от слушателей исключительноймотивированности, самоорганизации, трудолюбия иопределенного стартового уровня. При дистанцион+ном обучении специалистов+энергетиков возникаюти проблемы методического характера, например,когда требуется продемонстрировать, как нужновыполнять какой+либо технологический процесс.Выходом из сложившегося положения является мас+совое внедрение в учебный процесс информацион+ных технологий. Например, один из наиболееэффективных вариантов + анимация с использова+нием виртуальных лабораторных стендов, на кото+рых можно выполнять лабораторные работы сиспользованием интернет+технологий. Однакосегодня это затруднено в связи с рядом причин. Однаиз них + неправильная организация внедрения инно+вационных технологий. Сегодня средний возрастпрофессора в вузе 65 + 68 лет, доцента 50+52 года.Безусловно, именно они являются основными носи+телями профессиональных знаний, но осваивать втаком возрасте сложные компьютерные программыим очень непросто.

Кроме того, не все студенты могут эффективноработать в Интернете и, к сожалению, пока не вовсех населённых пунктах есть доступ к сети Интер+нет.

Решение этих проблем должно быть комплекс+ным. Во+первых, для подготовки курсов дистанцион+ного обучения необходимо создавать творческиеколлективы (группы), возглавлять которые (бытьнаставниками) должны наиболее опытные учёные,педагоги из числа профессорско+преподавательско+го состава вуза, а членами коллектива + молодыеспециалисты, владеющие интернет+технологиями испособные перенимать знания и опыт наставников.

Во+вторых, традиционная последовательностьпрохождения дисциплин, когда обучение начинаетсяс естественно+научных дисциплин и дисциплингуманитарного цикла, не позволяет избавиться отэтой проблемы неумения работать в Интернете, атолько усугубляет её.

Выход + пересмотр существующей структурно+логической схемы учебного плана и перестановка напервое место в последовательности обучения дисци+плины "Информатика" и информационного блока"Порядок работы в системе дистанционного обуче+ния".

Система дистанционного обучения НОУ ВПОМИЭЭ разработана на основе программного продук+та "MOODLE", который позволяет создавать курсы,базирующиеся в Internet. "MOODLE" + это бесплат+ная, открытая система управления обучением (LMS). Система реализует философию "педагогикисоциального конструкционизма" и ориентированапрежде всего на организацию взаимодействиямежду преподавателем и учениками, хотя подходити для организации традиционных дистанционныхкурсов, а также для поддержки очного обучения.

Разработанная в НОУ ВПО МИЭЭ структурапреподавания информатики и информационных тех+нологий представлена на рис.1. Согласно данной

Page 3: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

№№№№ 3333 (((( 2222 1111 )))) ,,,, 2222 0000 0000 8888

40 Энергобезопасность в документах и фактахЭнергобезопасность в документах и фактах

схеме студент начинает своё обучение с изученияблока "Порядок работы в системе дистанционногообучения", состоящего из двух частей: "Первые шагистудента в систему дистанционного обучения" и"Интерактивный обучающий курс".

Первая часть доступна до непосредственноговхода студента в систему и является для него введе+нием, которое освещает такие понятия, как дистан+ционное обучение, система дистанционного обуче+ния, личный кабинет, форум, демокурс. В ней описа+ны процедуры входа в личный кабинет, изменениеперсонального профиля обучаемого и правила рабо+ты в форуме. Эта информация ориентирована настудента, испытывающего трудности уже при входев систему, и содержит основные пошаговые инструк+ции по их преодолению. Второй наиважнейший ком+понент + это описание таких вариантов связи сослужбой технической поддержки или преподавате+

лем, как форум, электронная почта и телефон. А контакт с преподавателем + это одна из основдистанционного обучения.

После входа в систему дистанционного обучениястуденту становится доступна вторая часть, пред+назначенная для обучения навыкам работы с основ+ными элементами курса "Интерактивный обучаю+щий курс", который состоит из демонстраций, разра+ботанных с применением программы Adobe Captiva+te 2 (рис.2).

Демонстрации созданы при подготовке интерак+тивного курса элементов курса и разбиты на четырегруппы: информационные и практические материа+лы, используемые для совместной работы и общенияэлементы.

Основу обучающего курса составляет подробноепошаговое руководство по управлению элементамикурса и личными данными профиля пользователя.

Структура преподавания

информатики иинформационных

технологий

Порядок работы всистеме дистанционного

обучения

Первые шаги студента всистему дистанционного

обучения

Информационныйобучающий курс

Информатика иинформационные

технологии

Информационныетехнологии в энергетике

Информатика

РРиисс.. 11.. ССттррууккттуурраа ппррееппооддаавваанниияя ииннффооррммааттииккии ии ииннффооррммааццииоонннныыхх ттееххннооллооггиийй ссттууддееннттаамм))ээннееррггееттииккаамм

Page 4: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

№№№№ 3333 (((( 2222 1111 )))) ,,,, 2222 0000 0000 8888

41Подготовка персоналаПодготовка персонала

Информационная часть + содержит описание идемонстрацию возможностей таких элементовсистемы "MOODLE", как: пояснение, текстовая стра+ница, веб+страница, ссылка на файл и глоссарий.

В практических материалах раскрываетсяустройство и тонкости использования уроков итестов.

Совместная работа представляет собой описаниеи пример реализации таких элементов, как wiki ибаза данных и их настройка для совместной работы впроцессе обучения.

Используемые для общения элементы реализо+ваны на примере чата, посвящённого обсуждениюсистемы "MOODLE" и форума по вопросам созда+ния интерактивных демонстраций. Кроме того,даются навыки со встроенной системой обменасообщениями.

После такой детальной подготовки и отработкибазовых навыков студент полностью подготовлен кработе в системе дистанционного обучения иможет приступить к работе над первым курсом"Информатика".

Основная цель курса "Информатика" состоит вдостижении студентом умения получать, обрабаты+вать, передавать, сохранять и защищать информа+цию с помощью компьютера.

ГОС высшего профессионального образованиясодержит следующие требования к содержаниюдисциплины "Информатика" для подготовки дипло+мированного специалиста по направлению 650900

"ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА": понятие информации,общая характеристика процессов сбора, передачи,обработки и накопления информации; технические ипрограммные средства реализации информацион+ных процессов; модели решения функциональных ивычислительных задач; алгоритмизация и програм+мирование; языки программирования высокогоуровня; базы данных; программное обеспечение итехнологии программирования; компьютерная гра+фика; локальные сети и их использование в решенииприкладных задач обработки данных.

Коренное отличие информатики от других техни+ческих дисциплин, изучаемых в высшей школе,состоит в том, что ее предмет изучения меняетсяускоренными темпами. В связи с этим необходимовзаимодействие между учебными программамиобщетехнических и специальных дисциплин, изуча+емых студентами, и рабочей программой курсаинформатики, т.е. особенностью рабочей программыдолжны стать непрерывность и ранняя профес+сиональная ориентация курса информатики. Поэтому для студентов специальности 650900”ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА" ядро курса составляютсредства обработки информации, которые связаны синженерными и математическими расчетами (набазе программных сред EXCEL и AutoCad). В составкурса также входят: устройство и принцип действияЭВМ, программное обеспечение ЭВМ, локальные иглобальные сети, язык высокого уровня AutoLisp всреде AutoCad.

РРиисс..22.. ИИннттееррааккттииввнныыйй ооббууччааюющщиийй ккууррсс ””РРааббооттаа вв ссииссттееммее ДДОО””

(интерактивные демонстрации)

Пользователь Профиль

Отчеты

Чат

Форумы

Обменсообщениями

Wiki

База данных

Установки

Файлы

Пользователи

Режим редактирования

Пояснение

Текстовая страница

ВебCстраница

Ссылка на файл иливебCстраницу

Глоссарий

Тест

Урок

Обзор элементов

Управлениекурсом

moodle

Контроль

Общение

Совместнаяработа

Информационнаячасть

Практическаячасть

Page 5: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

№№№№ 3333 (((( 2222 1111 )))) ,,,, 2222 0000 0000 8888

Энергобезопасность в документах и фактахЭнергобезопасность в документах и фактах42

Традиционно курс имеет теоретическую часть(лекции + 90 часов) и практическую часть (практиче+ские работы + 49 часов, тесты + 20 часов, итоговыйтест + 1 ч.). Некоторые лекции имеют обзорныйхарактер, а по работе с AutoLisp в среде AutoCad и сVBA в MS Excel лекции имеют практическую напра+вленность. При разработке курса было приняторешение использовать структуру, изображённую нарис.3 и состоящую из нескольких блоков.

Каждый блок курса, кроме нулевого, привязан котдельной изучаемой теме и содержит совокупность

элементов системы дистанционного обучения,используемых при прохождении материала.

Нулевой блок содержит такие обязательныеэлементы:

∑ программа курса;∑ рекомендуемый график изучения дисциплины;∑ методические рекомендации прохождения

курса;∑ библиография.Для оперативного оповещения студентов об

изменениях и добавлениях в курс служит новост+ной форум. Ещё один элемент системы типа фо+рум используется для организации общения преподавателя или службы технической под+держки с обучаемыми. Для этого на форуме "Общение с преподавателем" созданы три основ+ные темы.

1. Как связаться с преподавателем? В этой темеперечислены все возможные варианты контакта спреподавателем и можно оставлять сообщения, свя+занные с проблемами и трудностями взаимодействия"Преподаватель+студент".

2. Вопросы по лекционному материалу. Тема пред+назначена для вопросов, вызвавших трудности при

изучении и требующих дополнительного раскрытия ипроработки.

3. Вопросы по тестам и упражнениям. Поднимают+ся вопросы по сложным моментам при прохождениипромежуточного или итогового тестирования и реше+ния практических упражнений.

Каждая тема представляет собой ресурс системытипа лекция и состоит из разбитого на учебные вопро+сы теоретического материала. После изучения каждо+го вопроса студенту задаётся один или несколько кон+трольных вопросов. Только после правильного ответа

на контрольный вопрос изучаемого учебного вопросастудент может продолжить дальнейшее обучение.

После прохождения теоретического материаластудент должен пройти тестирование. Он можетпропустить его и перейти сразу к изучению сле+дующей темы, но к итоговому тестированию будетдопущен только после промежуточного тестирова+ния по всем темам. При тестировании реализованмеханизм защиты от перебора. Он состоит в ограни+чении количества попыток ответов на вопросытремя и вычитанием из попытки тестированияштрафных баллов при неправильном ответе(штрафной балл составляет 18% от оценки завопрос). В итоге при трёх реализованных попытках,если оценка вопроса равна 4, студент набирает сучётом штрафных баллов: 4+4·2· 0,18 = 2,56 балла,т.е. теряет 36% от возможного количества баллов.

Вопросы всех тестов неравнозначны, и каждыйвносит вклад в общую оценку теста пропорциональ+но сложности вопроса. Наибольший вес имеютвопросы, связанные с расчётами, правильным напи+санием конструкций языков программирования ивопросы на логическую взаимосвязь теоретическогои практического материала.

РРиисс.. 33.. ССттррууккттуурраа ккууррссаа ""ИИннффооррммааттииккаа""

Структура курса ”Информатики”

0Cй блок

Программа курса

Рекомендуемыйграфик изучения

дисциплины

Методические рекомендациипрохождения

курса

Библиография

ФОРУМ”Общение с

преподавателем”

ФОРУМ ”Новости

Блок 1

Тема 1

Тест к теме

Практические задания

Блок n

Тема n

Тест теме n

Практическиезадания

ИТОГОВЫЙ ТЕСТ Материалы длясамостоятельного

изучения

Page 6: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

№№№№ 3333 (((( 2222 1111 )))) ,,,, 2222 0000 0000 8888

43Подготовка персоналаПодготовка персонала

Итоговый тест и часть промежуточных ограниче+ны по времени прохождения. Каждая попыткатестирования включает 70% случайным образомвыбранных вопросов из банка заданий теста.

Завершив тестирование, если тема содержитпрактические задания, студент должен обязательновыполнить их и отчитаться перед преподавателем.

Таким образом, промежуточный контроль осу+ществляется на основе статистики посещаемости иработы студентов над теоретическим материалом ипромежуточными тестами. Итоговая оценка склады+вается из баллов, набранных на итоговом тестирова+нии, и оценки практических занятий.

Методика оценки знаний очень важна и требуетболее подробного рассмотрения. Совокупная оценкаскладывается из четырёх основных компонентов:

1. Прохождение лекционного материала. Порезультатам ответов на контрольные вопросы лек+ции.

2. Промежуточные тесты.

3. Результаты выполнения практических зада+ний.

4. Итоговое тестирование.Общее количество баллов, которое может набрать

студент, составляет 462. Из них 165 баллов прихо+дится на выполнение практических работ, 117 бал+лов может набрать студент при прохождении лек+ций, 100 баллов составляет результат итоговоготестирования и 80 баллов приходится на промежу+точные тесты.

При этом веса категорий оценки распределяютсяследующим образом:

∑ лекции + 10%;∑ тесты + 20%;∑ практические работы + 20%;∑ итоговый тест + 50%.Вес + это процент, который категория вносит в

итоговую оценку. Результат применения весов кате+горий к элементам курса и вклад каждого ресурса вформирование общего итога отображёны в таблице 1.

Оцениваемый ресурс Максимальная оценка

Тема 1: "Основы информатики" 10

Тема 2: "Сети и сетевые технологии" 10

Тема 3. "Глобальные сети. Интернет" 7

Тема 4: "Технология разработки алгоритмов ипрограмм"

15

Тема 5: "Основные математические методы,используемые при решении задач"

12

Тема 6: "Разработка систем автоматизации на языкеVBA"

20

Тема 7: "Основы программирования на языкеAutoLisp"

35

Тема 8: "Информационная безопасность" 8

ИТОГО категория "Лекции" 117

Тест к теме: "Основы информатики" 20

Тест к теме: "Сети и сетевые технологии" 10

Тест к теме: "Технология разработки алгоритмов и программ" 10

Тест к теме: "Основные математические методы,используемые при решении задач"

10

Тест к теме: "Разработка систем автоматизации наязыке VBA"

10

Тест к теме: "Основы программирования на языкеAutoLisp"

10

Таблица 1

Веса ресурсов курса "Информатика" в соответствии с категориями

Категория "Лекции"

Категория "Тесты"

Page 7: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

№№№№ 3333 (((( 2222 1111 )))) ,,,, 2222 0000 0000 8888

44 Энергобезопасность в документах и фактахЭнергобезопасность в документах и фактах

Оцениваемый ресурс Максимальная оценка

Тест к теме: "Информационная безопасность" 10

ИТОГО категория "Тесты" 80

Практическая работа "Попадание точки в область,заданную рисунком"

40

Практическая работа "Доступ к примитивам" 40

Практическая работа "Создание ипрограммирование диалоговых окон"

45

Практическая работа "Основы применения VBA" 40

ИТОГО категория "Практические работы" 165

Итоговое тестирование 100

Общее количество баллов 462

Оценка Процентное соотношение Количество баллов

Отлично 83 + 100 383,46 + 462

Хорошо 70 + 82,99 323,4 + 383,41

Удовлетворительно 35 + 69,99 161,7 + 323,35

Неудовлетворительно 0 + 35 0 + 161,7

Категория "Практические работы"

Для получения итоговой оценки недостаточноиметь некоторого неопределённого количества бал+

лов. В таблице 2 приведёна градация результатовобучения по традиционной пятибалльной шкале.

Из таблицы видно, что для получения удовлетво+рительной оценки студенту необходимо набратьминимум 161,7 балла, что возможно только в сле+дующих случаях:

1. Студент выполнил правильно все практиче+ские работы (165 баллов).

2. Пройдены все промежуточные тесты и итого+вый тест (180 баллов).

3. Изучены лекции, пройдены промежуточныетесты (197 баллов).

4. Изучены лекции, пройдены тесты и выполне+ны практические работы (362 балла).

Таким образом, студенту потребуется либо изу+чить лекции и пройти промежуточные тесты, а имен+но в этом и состоит наша задача, либо пройти всепромежуточные тесты, а для этого необходимо зна+ние теоретического материала, либо выполнитьпрактические работы. Очевидно, что студент, выпол+

нивший практические работы, уже в достаточномобъёме владеет теоретическим материалом, чтопозволит ему без проблем пройти промежуточные иитоговый тесты.

Рассмотренные электронно+обучающие курсыразработаны и реализованы в НОУ ВПО "Москов+ский институт энергобезопасности и энергосбереже+ния" в двух вариантах.

1. Для изучения дисциплины с помощью сетиИнтернет в системе дистанционного обучения"MOODLE".

2. На CD или DVD дисках для самостоятельногоизучения без использования Интернета.

Анализ полученных в ходе апробации результа+тов свидетельствует о положительном восприятиистудентами данных курсов и о хороших результатахпо изучению дисциплины "Информатика".

Таблица 2

Пятибалльная шкала оценивания результатов обучения

Окончание табл. 1


Recommended