Интерактивные средства обучения для активизации познавательной деятельности магистрантов на занятиях по дисциплине "Современные проблемы автоматизации и управления"

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Стратегической задачей современного российского образования является формирование личности, обладающей инициативностью, креативным мышлением, умением принимать нетривиальные решения [1]. Но, не менее важно, чтобы магистр обладал профессиональными знаниями, умениями и навыками, приобретенными в том числе за счет использования мультимедиа средств, обладающих значительным дидактическим эффектом [2].

Использование современной электроники и компьютерного управления в производственных процессах требует от операторов знаний основ работы и организации таких систем, чтобы с их применением обеспечивать нормальное функционирование технологического процесса.

Дисциплина «Современные проблемы автоматизации и управления» (СПАУ) ставит своей целью: усвоение магистрантами знаний, умений, навыков и компетенций в области фундаментальных проблем современной теории автоматизации и управления, понимание принципов и методов подхода к построению автоматических и автоматизированных систем управления [3].

Достижение названной цели предполагает решение следующих задач:

а) теоретический компонент: получить современные представления о проблемах автоматизации и управления; иметь представление о видах автоматизации и управления; об условиях, факторах возникновения и развития систем автоматизации и управления; о перспективах развития в области интеллектуальных систем управления;

б) познавательный компонент: сформировать научное представление об автоматизации и управлении, путях построения в едином информационном пространстве предприятия;

в) практический компонент: сформировать основные практические навыки в области систем автоматизации и управления.

Рабочая программа данной дисциплины сконцентрирована на системном рассмотрении важных компонентов автоматизации и управления производственных процессов, объясняет способы построения управляющих систем на основе использования интегрированных сред визуального моделирования VisSim, LabView и др. (таблица 1).

Таблица 1 - Содержание разделов дисциплины «Современные проблемы автоматизации и управления»

Изучение фундаментальных и практических вопросов автоматизации и управления требует от магистранта изучения не только лекционных конспектов, но и большого числа литературных источников [3], касающихся:

- проблем автоматизации и управления в сложных технических системах, от теории автоматического управления к теории автоматизированных систем интеллектуального управления, базирующейся, в отличие от известных, на развитых методах аналитической и непараметрической идентификации технического и конечного множества состояний;

- развития средств и систем интеллектуальной обработки информации, а так же системно-кибернетическому представлению в технических науках.

Учитывая малое количество учебных часов, отводимых на изучение дисциплины, высокие требования к результатам освоения основной профессиональной образовательной программы по направлению подготовки 220700.68 Автоматизация технологических процессов и производств Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования [1], назрела необходимость в разработке мультимедиа технологий для СПАУ как средств учебного назначения в прикладном аспекте к конкретной предметной области.

Интерактивное электронное учебное пособие (ЭУП) как мультимедиа технология позволяет индивидуализировать подход и дифференцировать процесс обучения, обеспечить работу магистранта в режиме самоконтроля, контролировать знания с диагностикой ошибок и обратной связью, проводить эксперименты в условиях виртуальной реальности [4 - 7].

Для электронного учебного пособия разработана схема, включающая [2, 8]:

- смысловые элементы;

- мультимедиа элементы;

- интерфейс и сервисные услуги.

Возможности электронного учебного пособия, реализованного по данной схеме, представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Возможности электронного учебного пособия по дисциплине СПАУ

Базовые слои элементов таковы:

- первый тип (смысловые элементы): объединяет возможности, позволяющие изучить теоретический материал дисциплины, закрепить полученные знания решением задач и выполнением расчетных работ, проведением компьютерных экспериментов, прохождением промежуточного и итогового контроля; приближает работу с электронным учебником к традиционному процессу обучения;

- второй тип (возможности мультимедиа): включает сопровождение учебного материала с помощью видео, звука, анимации, графики, что позволяет повысить наглядность излагаемого материала и интерес к обучению;

- третий тип (интерфейс, сервисные услуги): сюда относятся возможности, определяющие структуру компьютерной обучающей системы и интерфейс с пользователем - возможность организации многоуровневой системы меню, многооконного интерфейса, системы гипертекстовых переходов, поиск по тексту, различные сервисные услуги (справка, калькулятор, сохранение промежуточных результатов вычисления).

Реализации 1 и 2 позволяют работать с этим материалом и традиционным образом, последовательно читая курс лекций по «Современным проблемам автоматизации и управления», но используя при этом смысловые гипертекстовые переходы (рисунок 2).

Рисунок 2 - Структура электронного учебного пособия

Ниже (рисунок 3) приведена схема взаимосвязей магистранта и приложений электронного учебного пособия по дисциплине СПАУ [8].

Рисунок 3 - Схема взаимосвязей магистранта, тьютера и электронного учебного пособия

учебный магистрант электронный

При работе с приложением «Теоретический материал» магистранту предлагается изучить теоретический курс (1), включающий основные определения, теоремы, примеры решения типовых задач. После изучения каждого раздела обучаемый отвечает на ряд вопросов (самоконтроль) (2). Вводимые ответы (3) передаются обратно приложению «Теоретический материал», которое возвращает обучаемому результат (4).

При обращении к приложению «Тесты и задачи» магистранту предлагается набор тестов и задач (5), после решения которых магистрант вводит результат решения (6), который передается приложению «Тесты и задачи». Ответы обучаемого анализируются приложением, после чего результат (7) сообщается магистранту.

Взаимодействие магистранта с приложением «Практикум» предполагает участие тьютора (преподавателя) и сводится к следующим шагам: приложение предоставляет магистранту практические задания (8), выполнив которые, обучаемый передает их тьютору (9). Правильность выполнения заданий анализируется тьютором, результат (10) сообщается магистранту. Тьютор может обращаться к приложению «Практикум» (14) для уточнения вопросов, связанных с выполнением магистрантом заданий.

Все три приложения созданного электронного учебного пособия взаимодействуют между собой (11, 12, 13): приложение «Тесты и задачи» содержит набор заданий в соответствии с материалом, изложенным в приложении «Теоретический материал»; приложение «Практикум» содержит задания, тематически подобранные в соответствии с этапами построения схем автоматизации и управления, рассмотренного в приложении «Теоретический материал».

Применение электронного учебного пособия способствует активизации познавательно-профессиональной деятельности магистрантов, развитию практической направленности обучения, формированию информационной подготовки молодого специалиста. Это в свою очередь позволяет магистранту более эффективно использовать полученные знания, навыки и умения в профессиональной деятельности и обходиться или в значительной степени сократить период адаптации.

Список литературы

1. Федеральный государственной образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки 220700.68 Автоматизация технологических процессов и производств. - М. : 2009 г.

2. Уваров Ю.А. Электронный учебник: теория и практик / Ю.А. Уваров. - М.: Изд-во УРАО, - 1999. - 220с.

3. Владов Ю.Р. Рабочая программа дисциплины «Современные проблемы автоматизации и управления» / сост. Ю.Р. Владов. - Оренбург: ОГУ, 2011. - 22 с.

4. Цветкова М.С. Использование интерактивного мультимедийного учебника в учебном процессе / М.С. Цветкова. - М.: 2012.

5. Скибицкий Э.Г. Дидактическое обеспечение процесса дистанционного обучения / Э.Г. Скибицкий // Дистанционное образование. -2000. - №1. - С.21-25.

6. Кожемяко И.Л. Педагогическое обеспечение реализации мультимедиа технологий в контексте активизации познавательно-профессиональной деятельности студентов.

7. Корнилов Ю.В. Педагогическое обеспечение информационно-образовательной среды средствами сетевых и мультимедиа технологий: Автореферат к.п.н. // Ю.В. Корнилов. - Якутск: 2009.

8. Павловский В.Е. Концепция, структура, программная реализация интернет-учебника по теоретической механике.

Размещено на Allbest.ru