Применение видеотехнологий для дистанционной графической подготовки слушателей образовательных организаций Министерства по чрезвычайным ситуациям России

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Уральский государственный институт государственной противопожарной службы МЧС России 620012, Россия, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Мира, 22, оф. 104

Применение видеотехнологий для дистанционной графической подготовки слушателей образовательных организаций Министерства по чрезвычайным ситуациям России

Мирошин Дмитрий Григорьевич, кандидат педагогических

наук профессор, mirdcom@rambler.ru

Мичурова Наталья Николаевна, кандидат педагогических

наук профессор, michurova@inbox.ru

Вох Елена Павловна, кандидат педагогических наук

paleax2@mail.ru

Минеев Глеб Викторович, старший преподаватель,

mineev_gleb@mail.ru

Аннотация

Предметом исследования является процесс организации и осуществления дистанционной графической подготовки слушателей Уральского института государственной противопожарной службы МЧС России (далее УрИ ГПС МЧС России) в ходе изучения учебной дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика», ориентированной на формирование навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления. Объектом исследования является видеотехнология графической подготовки слушателей УрИ ГПС МЧС России. Авторы подробно рассматривают такие аспекты темы, как варианты организации образовательного пространства в рамках дистанционного обучения слушателей: посредством используемых педагогических технологий имитационного моделирования профессиональной деятельности специалиста и посредством мультимедийных средств и дидактический инструментарий - учебные мультмедийные средства - видеоматериалы, воссоздающие виртуальное образовательное пространство, и приводится их краткое содержание. Авторы подробно рассматривают поэтапную методику организации и осуществления учебной работы слушателей УрИ ГПС МЧС России в ходе изучения учебной дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика», ориентированной на формирование навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления в рамках системы дистанционного обучения у слушателей. Приводятся результаты формирующего педагогического эксперимента по формированию пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления у слушателей УрИ ГПС МЧС России в рамках организованного дистанционного обучения. Основные методы исследования: теоретический анализ опыта организации дистанционного обучения техническим дисциплинам, синтез дидактических средств и методики проведения учебных занятий, формирующий педагогический эксперимент. Основные выводы исследования заключаются в обосновании высокой педагогической эффективности организованного в системе дистанционного обучения Уральского института ГПС МЧС России профессионально-ориентированного виртуального образовательного пространства, направленного, в случае эксперимента, на формирование навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления слушателей. Научная новизна исследования заключается в применении видеотехнологий для дистанционного формирования навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления. Особым вкладом авторов в исследование является разработка дидактического инструментария и методики его применения для дистанционного формирования пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления слушателей УрИ ГПС МЧС России. дистанционный образовательный инженерный графика

Ключевые слова: дистанционное обучение, пространственное представление, конструктивно-геометрическое мышление, учебные мультимедийные видеоролики, формирующий педагогический эксперимент, графическая подготовка, слушатели, виртуальное образовательное пространство, методика учебной работы, инженерная графика

Abstract

Miroshin Dmitrii Grigor'evich

PhD in Pedagogy

Professor, the department of General Technical Disciplines, Ural Institute of State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia

620012, Russia, Yekaterinburg, Mira Street 22, office #104 Michurova Natal'ya Nikolaevna

PhD in Pedagogy

Professor, the department of General Technical Disciplines, Ural Institute of State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia

620012, Russia, Yekaterinburg, Mira Street 22

Vokh Elena Pavlovna

PhD in Pedagogy

Docent, the department of General Technical Disciplines, Ural Institute of State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia

620062, Russia, Yekaterinburg, Mira Street 20

Mineev Gleb Viktorovich

Senior Educator, the department of General Technical Disciplines, Ural Institute of State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia

620062, Russia, Yekaterinburg, Mira Street 22

The subject of this research is process of organization and realization of the distance graphic training of students of the Ural Institute of State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia during the course of studying the academic discipline “Descriptive Geometry. Engineering Graphics”, aimed at formation of the skills of spatial perception and imagination, as well as constructive geometrical thinking. The object of this research is the video technology of preparation of the students of this educational facility. The authors examine such aspects of the topic, as the variant of organization of the educational space within the framework of distance learning of students through the use of pedagogical technologies of imitational modelling of professional activity of a specialist, as well as multimedia means and didactic tools - video materials that re-create the virtual educational space. The article thoroughly examines the stage-by-stage methodology of organization and realization of training of the students of Ural Institute of State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia in the course of the academic discipline “Descriptive Geometry. Engineering Graphics”. The results are provided of pedagogical experiment on establishment of spatial perception and imagination alongside construction geometrical thinking of the students in the context of the organized distance learning. Special contribution of the authors consists in development of the didactic tools and methodology of its implementation for distance formation of the spatial perception and imagination, as well as constructive geometrical perception of students of the Ural Institute of State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia.

Keywords:

virtual education environment, students, graphic training, forming pedagogical experiment, educational multimedia videos, constructive-geometric thinking, spatial representation, distance training, methods of training work, engineering graphics

Введение

Одной из актуальнейших проблем организации обучения в образовательных организациях МЧС России является проблема подготовки компетентных специалистов по специальности 20.05.01. Пожарная безопасность, способных выполнять профессиональные функции непосредственно после окончания образовательной организации с минимальным периодом профессиональной адаптации.

Одним из вариантов решения этой проблемы является использование компетентностного подхода в образовании, который лежит в основе образовательных стандартов третьего поколения. Следует отметить, что в рамках очной формы обучения формирование профессиональных компетенций курсантов - будущих выпускников не представляется возможным без определенной организации профессионально-ориентированного образовательного пространства, в рамках которого ведется учебный процесс. Образовательное пространство для подготовки курсантов МЧС России включает как образовательную среду, наполненную специальными техническими объектами, позволяющими имитировать профессиональную деятельность и отрабатывать навыки работы с оборудованием, оснасткой и прочими техническими объектами [1, 2, 3, 4, 5], так и учебное и учебно-методическое обеспечение, раскрывающее методики и технологии формирования профессиональных компетенций в ходе обучения в условиях специально созданной образовательной среды [6, 7, 8].

Анализ работ российских исследователей и педагогов-практиков позволяет заключить, что в рамках заочной формы обучения в настоящее время приоритет отдается дистанционным технологиям организации и осуществления учебного процесса, следовательно, указанное образовательное пространство должно быть сформировано виртуально по мере возможности и разумной необходимости [9, 10, 11, 12, 13, 14]. Дистанционная организация и осуществление общетехнической подготовки слушателей образовательных организаций МЧС России обуславливает необходимость виртуальной организации учебного процесса с применением он-лайн и офф-лайн технологий, позволяющих имитировать профессионально-ориентированное образовательное пространство, как в средовом, так и в методическом аспектах.

Ведущей тенденцией развития мирового образовательного пространства, отмеченной в докладе «Эпоха «гринфилда» в образовании», является, цифровая революция в образовании, определяющая использование цифровых технологий, как инструмента для расширения и преобразования образовательной среды [15], поэтому в настоящее время можно говорить о появлении феномена виртуального образовательного пространства, феноменологическое описание которого представлено в работах И.Л. Беккер, В.Н. Журавчика, С.В. Ивановой, К.Ю. Комарова, О.П. Кубасова, О.А. Леоновой, В.Ф. Петрова, Р.Е. Пономарева, И.Г. Шендрика, Б.П. Яковлева [16, 17, 18, 19, 20, 21, 22], необходимого для организации и осуществления дистанционной подготовки слушателей в образовательных организациях МЧС России.

Анализ педагогического опыта организации дистанционного обучения по общетехническим и специальным дисциплинам позволяет предположить, что позиций организации дистанционного обучения, образовательное пространство в настоящее время может быть создано как посредством используемых педагогических технологий имитационного моделирования профессиональной деятельности специалиста, так и посредством мультимедийных средств, создающих эффект присутствия в профессионально-ориентированном киберпространстве виртуальной квазипрофессиональной образовательной среды [23, 24, 25, 26, 27].

1. Ход и результаты исследования

В нашем исследовании рассматривается профессионально-ориентированное виртуальное образовательное пространство, направленное на дистанционную организацию и осуществление графической подготовки слушателей в рамках учебной дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика», ориентированной на формирование навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления, являющихся базовыми для дальнейшей технической подготовку курсантов и слушателей образовательных организаций МЧС России. Поэтому в рамках нашего исследования под профессионально-ориентированным виртуальным образовательным пространством понимается виртуальное пространство организованное и созданное посредством специального дидактического инструментария, ориентированного на формирование и развитие навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления курсантов и слушателей образовательных организаций МЧС России в условиях дистанционного обучения. В качестве подобного дидактического инструментария на кафедре общетехнических дисциплин УрИ ГПС МЧС России были созданы учебные мультимедийные видеоматериалы, которые содержат видеоролики, включающие пошаговый алгоритм решения типовых графических задач, ориентированных на формирование и развитие пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления слушателей. Цель применения созданных учебных мультимедийных видеоматериалов - формирование ориентировочной основы действий обучаемых по решению типовых графических задач. Комплекс учебных мультимедийных видеоматериалов раскрывает основное содержание учебной дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика» и включает:

- учебный мультимедийный видеоролик «Прямые в пространстве», при использовании которого слушатели приобретают навыки построения трех проекций геометрических объектов прямая и точка и их аксонометрических проекций в пространстве;

- учебный мультимедийный видеоролик «Способы преобразования проекций», при использовании которого слушатели приобретают навыки определения натуральных величин плоских фигур, лежащих в плоскостях общего положения, методом вращения и методом перемены плоскостей проекций;

- учебный мультимедийный видеоролик «Усеченная пирамида», при использовании которого слушатели приобретают навыки построения трех проекций усеченной пирамиды, определения натуральной величины сечения пирамиды, построению развертки всех поверхностей усеченной пирамиды и построения аксонометрической проекции усеченной пирамиды;

- учебный мультимедийный видеоролик «Пересечение геометрических тел №1», при использовании которого слушатели приобретают навыки построения трех проекций пересекающихся тел вращения, нахождения линии пересечения методом вспомогательных секущих плоскостей, построения развертки одного из усеченных тел вращения, а также построения аксонометрической проекции пересекающихся тел вращения;

- учебный мультимедийный видеоролик «Пересечение геометрических тел № 2», при использовании которого слушатели приобретают навыки построения трех проекций пересекающихся тел вращения, нахождению линии пересечения методом концентрических секущих сфер, а также построению аксонометрической проекции пересекающихся тел вращения;

- учебный мультимедийный видеоролик «Чертеж детали из пожарной техники», при использовании которого слушатели приобретают навыки построения чертежей деталей машин с необходимым количеством изображений на чертеже, а также правильно проставлять размеры на чертеже детали;

- учебный мультимедийный видеоролик «Чертеж здания: план, фасад, разрез», при использовании которого слушатели приобретают навыки выполнения строительных чертежей и вычерчивают план, фасад, разрез двухэтажного здания.

Разработанные учебные мультимедийные видеоролики были размещены в системе дистанционного обучения УрИ ГПС МЧС России в доступе для зарегистрированных пользователей - слушателей заочной формы обучения и преподавателей, ведущих дистанционные учебные занятия.

Таким образом, комплекс учебных мультимедийных видематериалов позволил воссоздать профессионально-ориентированное виртуальное образовательное пространство, направленное на дистанционную организацию и осуществление графической подготовки слушателей в рамках учебной дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика».

Методика организации учебной работы в рамках системы дистанционного обучения в созданном профессионально-ориентированном виртуальном образовательном пространстве включала следующие этапы работы со слушателями:

1. Формирование расписания он-лайн занятий по дисциплине «Начертательная геометрия. Инженерная графика» слушателей в системе дистанционного обучения.

2. Оповещение слушателей о сформированном расписании он-лайн занятий, регистрация и отслеживание зарегистрированных слушателей в системе дистанционного обучения.

3. Проведение он-лайн лекции по теме, предусмотренной рабочей программой дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика», ориентированной на формирование у слушателей области знаний, необходимых для выполнения заданных графических заданий, предусмотренных учебным мультимедийными видеоматериалами.

4. Проведение виртуального практического занятия с использованием учебного мультимедийного видеоролика, направленного на формирование ориентировочной основы действий слушателей по решению типовых графических задач. При этом процесс выполнения задания курировался преподавателем кафедры общетехнических дисциплин в режиме он-лайн посредством чата, в котором слушатели задавали вопросы по выполнению задания, а преподаватель мог одновременно отвечать на вопросы нескольких слушателей или вести консультации сразу на всю дистанционную группу.

В ходе виртуального практического занятия слушателям рекомендовалась следующая методика работы с учебным мультимедийным видеороликом:

- внимательно просмотреть видеоролик, уяснить его содержание и методику выполнения задания и подготовить чертежные инструменты, приведенные в начале видеоролика;

- опираясь на алгоритм выполнения задания, отраженный в видеоролике, последовательно, консультируясь, при необходимости, с преподавателем через чат, выполнять типовое графическое задание;

- проверить выполненное задание, опираясь на образец выполнения, приведенный в видеоролике.

Альбом полученных чертежей слушатели должны привезти на проверку преподавателю на сессию в Уральский институт ГПС МСЧ России.

5. После прибытия слушателей в расположение УрИ ГПС МСЧ России проводились очные практические занятия в ходе которых, опираясь на имеющуюся ориентировочную основу действий по решению задач, подобных рассмотренным в видеороликах, слушатели выполняли графические задания второго и третьего уровней сложности. Комплекс заданий для практических занятий включает по 30 вариантов заданий первого, второго и третьего уровней сложности - всего 90 вариантов на одно практическое занятие. Каждый слушатель выполнял задания второго и третьего уровня сложности самостоятельно с минимальными консультациями ведущего преподавателя. Оценка уровня сформированности пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления проводилась на основании оценки выполненных заданий.

6. Консультации и сдача контрольной точки (экзамена) по учебной дисциплине «Начертательная геометрия. Инженерная графика».

Таким образом, дидактический инструментарий и методика его применения в рамках организации и осуществления дистанционного обучения слушателей УрИ ГПС МЧС России, позволили воссоздать в целостном единстве профессионально-ориентированное виртуальное образовательное пространство, направленное на формирование навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления слушателей в рамках изучения учебной дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика».

Формирующий эксперимент дистанционного формирование навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления слушателей Уральского института ГПС МЧС России в рамках изучения учебной дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика» проводится в течение трех месяцев. В ходе эксперимента прошли дистанционное обучение в созданном профессионально-ориентированном виртуальном образовательном пространстве 90 человек. Оценка уровня сформированности навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления слушателей производилась по уровню сложности графических заданий выполняемых в ходе очных практических занятий графических заданий (таблица).

Таблица 1

Результаты формирующего эксперимента приведены на диаграмме, представленной на рисунке.

Рисунок 1 «Диаграмма результатов формирующего эксперимента по формирование навыков формирование навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления слушателей (в процентном соотношении)»

Заключение

Анализ результатов эксперимента позволяет утверждать, что 91 % обучаемых продемонстрировали способности самостоятельно выполнять графические задания второго - третьего уровней сложности, что говорит о высокой педагогической эффективности организованного в системе дистанционного обучения Уральского института ГПС МЧС России профессионально-ориентированного виртуального образовательного пространства, направленного, в случае эксперимента, на формирование навыков пространственного представления и воображения, а также конструктивно-геометрического мышления слушателей, обучаемых по специальности 20.05.01. Пожарная безопасность.

Следовательно, можно утверждать, что организация и осуществление обучения в условиях профессионально-ориентированного виртуального образовательного пространства позволит обеспечить опережающую подготовку специалистов МЧС, обладающих сформированными профессиональными компетенциями, определяющими их готовность к выполнению профессиональное деятельности в реальных условиях с минимальным периодом профессиональной адаптации.

Библиография

1. Ахметова М.Н. Образовательная среда и образовательное пространство: общее, особенное, индивидуальное [Текст] / М.Н. Ахметова // Сибирский педагогический журнал. - 2006. - № 5. - С. 30-36.

2. Заблоцкая О.А. Образовательная среда, как педагогическая категория [Текст] / О.А. Заблоцкая //Информатика, вычислительная техника и инженерное образование. - 2011. - № 2 (4). С.3-13.

3. Коротенков Ю.Г. Информационная образовательная среда основной школы [Текст] / Ю.Г. Коротенков.-М.: Академия АйТи.-2011.-152 с.

4. Мирошин Д.Г. Дистанционное обучение студентов техническим дисциплинам с использованием мультимедийных средств [Текст] / Д.Г. Мирошин // Фундаментальные исследования.-2014.-№ 5.-С.187-191.

5. Тихомиров В.П. Электронное обучение, как основа образовательных систем 21 века [Текст] / В.П. Тихомиров // Телекоммуникации и информатизация образования. - 2017.-№1. - С. 25-26.

6. Комаров К.Ю. Развитие понятийного аппарата от воспитывающей среды к образовательному пространству [Текст] / К.Ю. Комаров // Балтийский гуманитарный журнал. - 2016.-№1. - С. 98-102.

7. Кубасов О.П. Образовательное пространство, как педагогическая категория [Текст] / О.П. Кубасов // Альманах современной науки и образования.-2008. - № 10. - С.87-89.

8. Лактионова Е.Б. Образовательная среда, как условие развития личности и ее субъектов [Текст] / Е.Б. Лактионова // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. - 2010.-№ 128. - С.40-53.

9. Аджемов А.С. Единое образовательное пространство на основе инфотелекоммуникационных технологий [Текст] / А.С. Аджемов // Сети и системы связи. - 2001.-№11. - С. 20-23.

10. Арсентьев Д.А., Грицук А.В. Информационные системы в дистанционном образовании [Текст] /Д.А. Арсентьев, А.В. Грицук // Вестник МГУП имени Ивана Федорова.-2015.-№5.-С. 17-18.

11. Васкина Е.А. К вопросу об организации триединого образовательного пространства в условиях педагогического вуза [Текст] / Е.А. Васкина // Современные наукоемкие технологии. - 2008. - № 6. - С.66-67.

12. Мирошин Д.Г. Онлайн-видеотехнология дистанционного обучения студентов техническим дисциплинам [Текст] / Д.Г. Мирошин // Социосфера.-2013.-№ 1.-С.96-99.

13. Пугачев А.С. Дистанционное обучение - способ получения образования [Текст] / А.С. Пугачев // Молодой ученый.-2012.-№8.-С. 367-369.

14. Шаров В.С. Дистанционное обучение: форма, технология, средство [Текст]/ В.С. Шаров // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. - 2009.-№ 94. - С.236-240.

15. Волков А.Е., Конанчук Д.В. Эпоха «гринфилда» в образовании исследование SEDeC [Текст] / А.Е. Волков, Д.В. Конанчук. - М.: Центр образовательных разработок Московской школы управления СКОЛКОВО (SEDeC).-2013. - 52 с.

16. Беккер И.Л. Журавчик В.Н. Образовательное пространство, как социальная и педагогическая категория [Текст] / И.Л. Беккер, В.Н. Журавчик // Известия Пензенского государственного педагогического университета им. В.Г. Белинского.-2009.-№ 16.-С.132-140.

17. Иванова С.В. Образовательное пространство и образовательная среда: в поисках отличий [Текст] / С.В. Иванова // Ценности и смыслы. - 2015.-№6(40). - С. 23-28.

18. Леонова О.А. Понятие «образовательное пространство» и его региональная интерпретация [Текст] / О.А. Леонова // Педагогика.-2008.-№ 6. - С. 36-41.

19. Петров В.Ф. Информационное образовательное пространство, как подсистема социального пространства [Текст] / В.Ф. Петров // Духовная сфера общества. - 2014.-№11. - С. 159-163.

20. Пономарев Р.Е. Образовательное пространство как основополагающее понятие теории образования [Текст] / Р.Е. Пономарев // Педагогическое образование и наука. - 2003. - № 1. - С. 29-31.

21. Шендрик И.Г. Образовательное пространство: теоретико-методологический аспект [Текст] / И.Г. Шендрик // Образование и наука: Известия УРО РАО.-2001.-№ 5 (11).-С. 38-54.

22. Яковлев Б.П. Образовательное пространство [Текст] / Б.П. Яковлев // Высшее образование в России. - 1999.-№4. - С. 3-5.

23. Артюхина А.И. Средовой подход как методологический принцип педагогики [Текст] / А.И. Артюхина // Альманах Волгоградского отделения Международной академии авторов научных открытий и изобретений.-2004. № 1.-С.51 - 57.

24. Вайндорф-Сысоева М.Е. Виртуальная образовательная среда, как неотъемлемый компонент современной системы образования [Текст] / М.Е. Вайндорф-Сысоева // Вестник ЮУрГУ.-2012.-№ 14.-С. 86-91.

25. Мирошин Д.Г. Виртуальная образовательная среда: феноменологический и практический аспект [Текст] / Д.Г. Мирошин // Современная педагогика.-2014.-№ 4.-С.17.

26. Виленский М.Я., Мещерякова И.В. Образовательное пространство, как педагогическая категория [Текст] / М.Я. Виленский, И.В. Мещерякова // Педагогическое образование и наука: научно-методический журнал.-2002.-№ 2.-С. 8-12.

27. Филиппова И.Я., Кокцинская Е.М. Обзор современных методик дистанционного образования [Электронный ресурс] / И.Я. Филиппрова, Е.М. Кокцинская // Видеонаука.-2016.-№3(3). (Режим доступа: https://videonauka.ru/stati/30-pedagogicheskie-nauki/metodika-prepodavaniya-tekhnicheskikh-distsiplin/50-obzor-sovremennykh-metodik-distantsionnogo-obrazovaniya).

Размещено на Allbest.ru