Використання інтерактивних лабораторій для якісної підготовки ІТ-фахівців в закладах фахової передвищої освіти

Размещено на http://www.allbest.ru/

Відокремлений структурний підрозділ "Фаховий коледж інформаційних технологій Національного університету "Львівська Політехніка"

Національний університет «Львівська політехніка»

ВИКОРИСТАННЯ ІНТЕРАКТИВНИХ ЛАБОРАТОРІЙ ДЛЯ ЯКІСНОЇ ПІДГОТОВКИ ІТ-ФАХІВЦІВ В ЗАКЛАДАХ ФАХОВОЇ ПЕРЕДВИЩОЇ ОСВІТИ

Полець Марія-Вікторія Ярославівна

викладач, завідувач навчальної лабораторії,

Хавалко Віктор Михайлович кандидат технічних наук,

доцент кафедри систем штучного інтелекту

м. Львів

Анотація

Реформування освітньої системи України, а саме її перехід від традиційної до цифрової та інтеграції в єдиний світовий освітній простір, передбачає створення в ній ряду ефективних механізмів підготовки майбутніх висококваліфікованих працівників - професіоналів своєї справи. Для вирішення цієї проблеми і успішної підготовки майбутніх фахівців у навчальному процесі закладів фахової перед вищої освіти згідно [1] необхідно застосовувати нові педагогічні технології та засоби навчання, які на сучасному етапі не лише відносяться до інновацій, але й стають новим освітнім стандартом. Впровадження нових форм і методів роботи сприяє зростанню інтересу та мотивації студентів до навчання та збільшенню ефективності занять.

Використання інтерактивних методів навчання надає широкі можливості для саморозвитку як тих хто навчається так і тих хто навчає. При впровадженні інтерактивних методів навчання, особливо важливу роль відіграють високоефективні технічні засоби навчання, що дають можливість створювати в закладах освіти інтерактивне інформаційно-комунікаційне середовище й використовувати як традиційні, так і інноваційні педагогічні технології та методики.

Інтерактивна модель навчання передбачає застосування технологічного підходу до навчання як сукупності інтерактивних технологій, характерними ознаками яких є: взаємодія і взаємонавчання студентів, багатостороння комунікація, групова навчальна діяльність з відповідними змінами у ролі і функціях як студентів так і викладачів. Також вона передбачає проведення занять, які ґрунтуються на технологічному підході.

Реалізуючи технологічні принципи навчання, інтерактивна педагогічна технологія передбачає інтерактивність комп'ютерних засобів навчання, а також інтерактивність організації педагогічного процесу на основі інтерактивного спілкування. Пояснення й демонстрація за допомогою активного, інтерактивного навчання дає високі результати навчання.

З кожним роком зростають вимоги щодо рівня забезпеченості закладів освіти засобами ІКТ, зокрема мультимедійним і SMART-обладнанням. В цьому контексті, важливим завданням, що стоїть перед державою є питання забезпечення закладів освіти необхідним обладнанням для інтеграції системи освіти України у єдиний освітній простір.

Ключові слова: професійна освіта, інтерактивні технології навчання, технологічний підхід, інтерактивна лабораторія, інтерактивні засоби навчання.

Annotation

Polets Maria-Viktoria Yaroslavivna Teacher, head of the educational laboratory of the Separated structural unit “Professional college of information technologies of National University “Lviv Polytechnic”, Lviv,

Havalko Viktor Mykhailovych Candidate of technical sciences, associate professor of the department of artificial intelligence systems of the National University "Lviv Polytechnic", Lviv

USING OF INTERACTIVE LABORATORIES FOR QUALITY TRAINING OF IT SPECIALISTS IN INSTITUTIONS OF PROFESSIONAL BEFORE HIGHER EDUCATION

Reforming the educational system of Ukraine, namely its transition from traditional to digital and integration into a single global educational space, involves the creation of a number of effective mechanisms for training future highly qualified workers - professionals in their field. In order to solve this problem and successfully prepare future specialists in the educational process of institutions of professional pre-higher education, according to [1], it is necessary to apply new pedagogical technologies and teaching tools, which at the present stage not only refer to innovations, but also become a new educational standard. The introduction of new forms and methods of work contributes to the growth of interest and motivation of students to study and increases the efficiency of classes.

The use of interactive learning methods provides ample opportunities for selfdevelopment of both those who study and those who teach. When implementing interactive teaching methods, a particularly important role is played by highly effective technical teaching aids, which make it possible to create an interactive information and communication environment in educational institutions and to use both traditional and innovative pedagogical technologies and methods.

The interactive learning model involves the use of a technological approach to learning as a set of interactive technologies, the characteristic features of which are: interaction and mutual learning of students, multi-way communication, group learning activities with corresponding changes in the roles and functions of both students and teachers. It also provides for classes that are based on a technological approach.

Implementing the technological principles of learning, interactive pedagogical technology involves the interactivity of computer learning tools, as well as the interactivity of the organization of the pedagogical process based on interactive communication. Explanation and demonstration through active, interactive learning produces high learning outcomes.

Every year, the requirements regarding the level of provision of educational institutions with ICT means, in particular multimedia and SMART equipment, are increasing. In this context, an important task facing the state is the issue of providing educational institutions with the necessary equipment for the integration of the education system of Ukraine into a single educational space.

Keywords: professional education, interactive learning technologies, technological approach, interactive laboratory, interactive learning tools.

Постановка проблеми

Останні три роки через пандемію COVID-19 в світі та війну в Україні переважають дистанційна та змішана форми навчання. У 2020 році перед закладами освіти постало завдання максимально швидко перевести частково або всі заняття в онлайн відповідно до [2]. Враховуючи, що не всі заклади освіти були готові до таких різких змін формату навчання, це викликало ряд проблем, зумовлених браком матеріально-технічного забезпечення, підготовки і належного досвіду педагогічних працівників та здобувачів освіти до дистанційного навчання як нової форми навчання на всіх рівнях освітньої парадигми. Поки тривав період адаптації системи освіти до нових умов навчання, якість практичної підготовки фахівців більшості сфер професійно-технічної освіти суттєво знизилась. Особливо це стосується спеціальностей, які передбачають вміння і навики роботи з спеціалізованим апаратним та програмним забезпеченням. Щоб забезпечити високий рівень практичної підготовки майбутніх фахівців незалежно від форми навчання, доцільним є впровадження у закладах освіти високотехнологічних інтерактивних лабораторій відповідного спрямування.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Важливі аспекти організації дистанційного навчання, застосування інтерактивних технологій навчання, засобів ІКТ висвітлюються такими українськими ученими як Волкова Н.П., Носкова М.В., Стечкевич О.О. та іншими. Однак адаптація фахової передвищої освіти до дистанційного навчання ще триває тому питання управління цим процесом і забезпечення якісної практичної підготовки майбутніх ІТ-фахівців поки що не систематизовані і розроблені не в повному обсязі.

Мета статті - представлення досвіду використання інтерактивних лабораторій для якісної підготовки ІТ-фахівців в закладах фахової передвищої освіти.

Виклад основного матеріалу

В сьогоднішніх реаліях, коли в деяких містах України повністю знищена інфраструктура і відбуваються перебої з комунікацією, існує нагальна потреба у висококваліфікованих фахівцях, які зможуть швидко і якісно їх відновити. Відповідно, профільні заклади фахової передвищої освіти зобов'язані особливо сконцентруватись на практичній підготовці майбутніх фахівців ІТ-сфери, оскільки це на даний час є стратегічним завданням.

Сучасний фахівець ІТ-сфери повинен володіти теоретичними знаннями, а також практичними вміннями і навиками роботи з апаратним та програмним забезпеченням інформаційних мереж.

Для успішної підготовки майбутніх спеціалістів ІТ-спрямування у освітньому процесі необхідно застосовувати нові педагогічні технології, які в більшості передбачають використання високоефективних технічних засобів (комп'ютери, мультимедійні комплекси, електронні та web-ресурси, спеціальне програмне забезпечення), що дають можливість створювати дистанційне інтерактивне інформаційно-комунікаційне середовище і використовувати як традиційні, так і інноваційні педагогічні технології, ґрунтовані на індивідуальному підході. Для швидшого і якісного засвоєння матеріалу студентами, закладам фахової передвищої освіти доцільно застосовувати інтерактивні технології.

Якість навчання та ступінь інтеграції в навчально-виховний процес нових освітніх технологій буде напряму залежати від матеріально-технічного забезпечення закладу освіти та кваліфікації викладачів. Зокрема, важливу роль відіграють високоефективні технічні засоби, що дають можливість використовувати як традиційні, так і інноваційні педагогічні технології, що базуються на індивідуальному підході.

Найбільш актуальним питанням для викладачів на даний час є організація активної взаємодії в системі «викладач-студент», що досягається завдяки використанню сучасних інтерактивних методик і систем навчання. Для запровадження інтерактивного навчання у закладах освіти створюються спеціальні інтерактивні навчальні лабораторії, які можуть бути як окремим сегментом так і входити до складу інформаційної мережі. Основою таких інтерактивних лабораторій зазвичай є комп'ютерні класи з доступом до мережі Ш;ете^ до яких підключаються апаратні та програмні інтерактивні системи навчання, наприклад, мультимедійний проектор та інтерактивна дошка. На робочих місцях студентів можуть бути встановлені програми чи пульти для інтерактивного опитування. Інтерактивні системи навчання являють собою технічні засоби, що дозволяють проектувати графічні зображення або відео довільного формату на будь який тип поверхні, а потім надають користувачу можливість інтерактивно керувати спроектованими образами. інтерактивний лабораторія педагогічний технологія

Інтерактивні системи навчання передбачають швидкий обмін інформацією і забезпечують безперервну діалогову взаємодію суб'єктів освітнього процесу. При такій організації навчального заняття викладачі найбільш ефективно керують демонстраційними матеріалами, не втрачаючи при цьому контакту з аудиторією та акцентуючи увагу студентів на основному. Такі методи проведення занять використовуються не лише під час теоретичного навчання при перегляді відеоматеріалів і презентацій для наочності та кращого сприйняття інформації студентами, але й під час виконання лабораторно- практичних робіт. Крім цього сучасні програмно-апаратні інтерактивні системи дозволяють організувати опитування, що є ефективним і простим рішенням для швидкого та об'єктивного оцінювання знань студентів.

Основними завданнями інтерактивних лабораторій є:

- створення реальних умов для очного та дистанційного вивчення змісту навчальних дисциплін;

- технічне забезпечення проведення навчальних занять як традиційних так і з використанням інтерактивних технологій та методик;

- технічне забезпечення функціонування гуртків технічної творчості та факультативів;

- створення комфортних умов для проведення конференцій, семінарів, нарад, презентацій, курсів підвищення кваліфікації, тощо.

Переважно лабораторія інтерактивного типу є універсальною, але в залежності від мети проектування, профілю навчального закладу і завдань, які ставляться перед нею можливе використання додаткового обладнання та програмного забезпечення.

Процес проектування умовно можна розділити на чотири етапи:

1) Встановлення цілей функціонування лабораторії. Чітко встановлюються мета створення та вимоги, які будуть ставитися до лабораторії;

2) Опис моделі лабораторії. Вказуються характеристики та функціональні можливості лабораторії.

3) Використання мультимедійної техніки та інтерактивних засобів. Надається перелік мультимедійних та інтерактивних засобів, що наявні в лабораторії;

4) Можливість розширення лабораторії. На даному етапі необхідно вказати можливі варіанти розширення матеріально-технічної бази лабораторії та перспективи її розвитку.

Наприклад, з метою вдосконалення організації навчального процесу та підвищення рівня практичної підготовки студентів спеціальності 172 «Телекомунікації та радіотехніка» освітньо-професійної програми «Монтаж, обслуговування та експлуатація апаратних засобів інформатизації», шляхом оволодіння ними навичок зі створення та налаштування інформаційних мереж за допомогою апаратних та програмних засобів інформатизації у Відокремленому структурному підрозділі «Фаховому коледжі інформаційних технологій Національного університету «Львівська політехніка» була створена профільна навчальна лабораторія «Апаратних засобів інформатизації».

Дана лабораторія призначена для проведення практикумів з навчальних дисциплін «Апаратні засоби інформатизації та їх експлуатація», «Глобальні мережі зв'язку», а також «Навчальна практика (за професійним спрямуванням)».

5) Встановлення цілей функціонування лабораторії з вивчення апаратних засобів інформатизації.

Цілями функціонування навчальної лабораторії є створення умов для:

- створення реальних умов для очного та дистанційного вивчення змісту навчальних дисциплін;

- технічне забезпечення проведення навчальних занять як традиційних так і з використанням інтерактивних технологій та методик;

- організації індивідуального та групового навчання студентів;

- закріплення на практиці теоретичних знань з профільних навчальних дисциплін;

- функціонування гуртків технічної творчості та факультативів.

6) Опис моделі лабораторії з вивчення апаратних засобів інформатизації.

Лабораторія «Апаратних засобів інформатизації» входить до складу телекомунікаційного центру коледжу (ТкЦК) і містить матеріально-технічне забезпечення, що дозволяє комплексно вивчати обладнання і функціонування інформаційної мережі. В існуючій навчальній лабораторії студенти на практиці опановують основні технології створення мереж для передачі даних та доступу до мережі Internet (Ethernet, ADSL, Wi-Fi, WIMAX, PLC, 3G, CDMA, HSUPA, GSM), а також підключення та налаштування відповідного мережевого обладнання (адаптери, модеми, комутатори, маршрутизатори, точки доступу, мультиплексори). Студенти набувають практичного досвіду з налаштування обладнання ІР-телефонії (SIP-телефони, ІР-АТС), кабельного, цифрового, а також супутникового телебачення (кабельні DVB-C модеми, цифрові DVB-T2 та DVB-S/S2 ТВ-тюнери, PCI DVB-S/S2-карти, телевізійні антени) [3].

Структурна схема лабораторії має вигляд:

Програмні засоби лабораторії дозволяють здійснювати віддалений доступ до обладнання для його подальшого налаштування як самостійно, так і з викладачем. Також в даній інтерактивній лабораторії встановлено програми віртуалізації для моделювання інформаційних мереж, дослідження їх складових елементів і тестування засобами рідних операційних систем.

Програмне забезпечення лабораторії включає:

• Програми віддаленого доступу (для налаштування мережевого обладнання, що розміщене в лабораторії як безпосередньо з лабораторії, так і віддалено з дому);

• Програми віртуалізації (для вироблення навиків встановлення віртуальних клієнтських та серверних операційних систем, встановлення і налаштування прикладного програмного забезпечення моніторингу і захисту мереж);

• Програми-емулятори роботи мережі (для вироблення навиків проектування, розрахунку і тестування комп'ютерних та телевізійних мереж);

• Програми відеоконференц-зв'язку.

Обрані програмні засоби дозволяють інтерактивно навчатись як в процесі очного, так і в процесі дистанційного навчання.

7) Використання мультимедійної техніки та інтерактивних засобів.

В лабораторії використовується мультимедійний проектор для демонстрації навчального матеріалу. Також забезпечена можливість дистанційного підключення викладача до будь-якого робочого місця студента для інтерактивної взаємодії з ним та спільна робота студентів над проектами.

8) Можливість розширення лабораторії з вивчення апаратних засобів інформатизації.

Потенціал описаної моделі досить великий і тому дозволяє в майбутньому здійснювати розширення лабораторії з вивчення апаратних засобів інформатизації за рахунок розвитку та нарощення матеріально- технічної бази для вивчення нових технологій.

Отже, можна зробити висновок, що описана вище модель лабораторії з вивчення апаратних засобів інформатизації є досить ефективною і відповідає сучасним вимогам до підготовки фахівців ІТ-галузі.

Висновки

Отже, дана інтерактивна лабораторія забезпечує організацію безперервної активної взаємодії як студентів з викладачем, так і між собою, що сприятиме кращому засвоєнню ними знань та вироблення професійних навиків. Поєднання інтерактивних та дистанційних технологій в одній лабораторії можна використати як для традиційного очного освітнього процесу, так і для технічного супроводу дистанційного курсу, що надає широкі можливості для якісної підготовки майбутніх ІТ-фахівців.

Література

1. Закон України Про фахову передвищу освіту №2745-VIII від 06.06.2019 (Редакція від 01.05.2022) [Режим доступу] URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2745-19#Text (дата звернення: 09.07.2022р.).

2. Наказ МОН України «Про затвердження Положення про дистанційне навчання» від 15.04.2013р. №466, (Редакція від 16.10.2020р) [Режим доступу] URL: https://zakon.rada.gov.ua/ laws/show/z0703-13#Text (дата звернення: 09.07.2022р.).

3. Полець М.-В. Я., Мурін О.С., Ковтик І.М. Моделювання лабораторії з вивчення апаратних засобів інформатизації // Інноваційні технології як фактор розвитку суспільства.: матеріали Міжнародної наук.-техн. конф., 17 груд. 2019.: зб. наук. праць. Київ, 2019. С. 44-46.

References

1. Law of Ukraine On Vocational Pre-Higher Education No. 2745-VIII dated 06.06.2019 (Revision dated 01.05.2022) [Access mode] URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2745- 19#Text (date of application: 07/09/2022).

2. Order of the Ministry of Education and Culture of Ukraine "On approval of the Regulation on distance learning" dated 04/15/2013. No. 466, (Editorial dated 10/16/2020) [Access mode] URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0703-13#Text (date of application: 07/09/2022).

3. Polets M.-V. Ya., Murin O.S., Kovtyk I.M. Modeling of the laboratory for the study of hardware means of informatization// Innovative technologies as a factor in the development of society.: materials of the International Science and Technology conference, Dec. 17 2019.: coll. of science works Kyiv, 2019. P. 44-46.

Размещено на Allbest.ru