Пермский государственный технический университет Система дистанционного обучения. Организация, методология и анализ опыта

2008, Пермь, ПГТУ
Особенность СДО
В любом месте, в любом объеме, в любое время
Измеряемость и управляемость процесса обучения
Наличие критерия оценки знаний
Понятность и доступность
Предрасположенность материала к восприятию
Создание курса «с любовью»

2008, Пермь, ПГТУ
Фазы развития СДО
мультимедийные
технологии
интерактивные
технологии
интеллектуальные
технологии
классические
технологии
1
4
3
2

2008, Пермь, ПГТУ
Система оценки дистанционного курса
Объем материала – есть ли вообще материалы, можно ли по ним
выучить курс не хуже, чем в заочном варианте.
2. Структурность – есть ли разбивка на недели, модули, темы,
упражнения, есть ли поступательность,
«копилочка».
3. Наличие обратной связи – контроль знаний и действий обучаемых,
управление ими.
4. Визуальная компонента – понятность каждого тезиса,
мультимедийный способ восприятия.
5. Интерактивность курса – от «смотреть» - к «действовать»,
от «я думал» – к «я делал».

2008, Пермь, ПГТУ
Оценка первой фазы развития
Таблица. Общая характеристика дисциплин
2005-2007 гг.
3. Наличие
обратной
связи
1. Объем материала
2. Структурность
- Предвестник второй фазы
1

2008, Пермь, ПГТУ
Оценка первой фазы развития
Эталон – из российского опыта.
Мера сходства – сравнение курсов между собой и с эталоном.
Средство – стимуляция из фиксированного фонда оплаты.

2008, Пермь, ПГТУ
Оценка первой фазы развития
Средний объем курса составляет 40 ресурсов,
то есть по 2,5 ресурса на одну учебную неделю
(например, лекция, задание, половина теста).
На один курс сейчас приходится в среднем примерно
5 Мбт ресурса и 7 заданий для обратной связи.
Это составляет примерно 40 страниц текста
с картинками на курс.
Для ПГТУ. Первая фаза развития. Результат 2008 г.

2008, Пермь, ПГТУ
Оценка второй фазы развития
Взаимодействие, коммуникации, дисциплина (деят.)
Содержание, текст (объем)
Мультимедиа (визуальная компонента)
Примеры, контроль (наличие обратной связи)
Интерактив (деятельность)
Технологичность, будущее, безопасность, права
Методические материалы (структурность)
предвестник
фазы
развития
1
2
3
2008-2011 гг.

2008, Пермь, ПГТУ
Оценка второй фазы развития
Дисциплина - Теория принятия решений
Преподаватель – Гольдштейн А.Л.
Резюме:
Объем достаточен.
Качество достаточное.
Рекомендую пошаговый контроль,
подробное рассмотрение примеров.
Можно рекомендовать переход
на уровень 2 (мультимедиа
иллюстрации и анимации).
2008-2011 гг.
Посещаемость системы преподавателем – 3 дня назад
Посещаемость системы студентами – 3 дня назад
Переписка с обучаемыми (форумы, чаты, почта) – нет
Консультации – есть
Введение в дисциплину – есть
План, программа, методические указания – нет
Система оценки - нет
Вопросы экзамена – не надо
Список литературы, дополнительные источники – нет
Шпаргалка схема курса – нет
Текст (стиль, полнота, разбивка, гипертекст) – стиль нормал.,
объем нормально, разбивка есть, гипера нет, Word
Иллюстрации – есть
Мультимедиа иллюстрации, презентации - есть
Видео – нет
Примеры – есть, не полн.
Задания (варианты) – есть
Тесты – нет
Активные формы (тренажеры) – нет
Авторское право – ?
«Скачать все» - нет
Все ли грузится (технологичность и доступность) – все грузится
Об авторе, исследования лаборатории, о науке - нет

2008, Пермь, ПГТУ
Оценка второй фазы развития
Полный анализ дистанционных курсов для специальности АСУ.
319 преподавателей на ФДОТ.

2008, Пермь, ПГТУ
Текущее состояние и динамика развития ЭОР
(на примере ЭТФ)
1
2
3
70%
15%
15%
2005 г.
2008 г.
2011 г.
50%
42%
8%
2004 г.

2008, Пермь, ПГТУ
Задача второй фазы развития
1
2
3
2005 г.
2008 г.
2011 г.
15%
70 %
15%
Визуализация.
Структуризация.
Дисциплина (контроль, коммуникации,
взаимодействие).

2008, Пермь, ПГТУ
Примеры оформления курсов
Электротехника
- Л2 «Преобразование пассивных линейных электрических цепей»
- Лабораторная «Исследование линии передачи»
Курс «Моделирование систем» для АСУ (структура)
- Л25 «Моделирование нормально распределенных случайных величин»
- Л21 «Статистическое моделирование»
- Л17 «Моделирование систем с распределенными параметрами»
Английский язык
Системный анализ и исследование операций (анимация)

2008, Пермь, ПГТУ
Какими они должны стать …
Интерактивные курсы:

2008, Пермь, ПГТУ
Какими они должны стать …
Проекты:
… возможность конструировать новые системы,
… свойства и поведение систем моделируются,
… изучение систем, явлений, процессов ...

2008, Пермь, ПГТУ
Какими они должны стать …
Учебные материалы интерактивны.
Виртуальный мир дисциплины
доступен для всестороннего
исследования.
Дисциплина состоит из набора
моделей учебных объектов

2008, Пермь, ПГТУ
Какими они должны стать …
Учебные материалы дополнены
интерактивными задачами, которые учащийся
решает с помощью компьютерных инструментов
Деятельностный подход

2008, Пермь, ПГТУ
Коллекция включает 5000 базовых моделей, из которых проектируются модели сложных систем (физика, информатика, языки, математика, биология,…)

2008, Пермь, ПГТУ
Система легко адаптируется для применения преподавателем, работая в его терминах - поддержаны педагогические жанры:
демонстрация, лабораторная, тесты, задачи, тренажеры, симуляторы, упражнения, сценарии, репетиторы, … .
Наша цель – проектирование комплексных систем обучения.

2008, Пермь, ПГТУ
Какими они должны стать…
Мониторинг и управление образовательной траекторией

2008, Пермь, ПГТУ
Какими они должны стать…
конструктор преподавателя для разработки моделей и фрагментов,
интерактивные репетиторы,
интерактивные обучающие сценарии,
интерактивные тесты,
интерактивные задачи,
интерактивные тренажеры,
виртуальные конструкторы,
интерактивные лабораторные работы, интерактивные лабораторные работы, интерактивные демонстрации,
видео демонстрации.видео демонстрации.
Педагогические жанры исполнения курса
Pedagogical genres
constructor of lessons for teacher
Interactive coach
Interactive scenario for teaching
interactive tests
Interactive tasks
Interactive trainers
virtual assemble kits
Interactive laboratory works
Interactive demonstrations
video demonstrations

2008, Пермь, ПГТУ
Какими они должны стать…
artificial intelligence
автогенератор задач и сценариев
валидатор знаний (автоформализатор моделей)
мониторинг и управление образовательной траекторией
Экспериментальные технологии
и жанры исполнения курса
intellectual actioner
automatic generator
knowledge validator
monitor & controller of educational trajectory

2008, Пермь, ПГТУ
Деготь и мед
Барьеры и причины неудач
Формула успеха обучаемого
Несмотря на отличный курс,
успеваемость и посещаемость
обучаемых плохая.
Требовательность
к обучаемым,
к себе,
к курсу.
Тренаж и контроль
на младших курсах:
ликвидировать отставание,
возникшее на старте,
сформировать привычку
работать.

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Моделирование как способ обучения
Модель
учебного
объекта
Наблюдение
поведения и
свойств
изучаемого
объекта
Воздействие
на модель
Модель изучаемого объекта
обучение

2008, Пермь, ПГТУ
Модель имеет дружественный интерфейс. Модель способна к интеллектуальному взаимодействию. При взаимодействии обучаемого с моделью обучение принимает интерактивный характер

2008, Пермь, ПГТУ
Пользователь взаимодействует с моделью.
Модель проявляет свойства и поведение.
Пользователь меняет параметры и структуру модели

2008, Пермь, ПГТУ
Модель и проект. Решение задач на моделях

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Классическая технология:
лекция,
демонстрация,
лабораторная работа, решение задач,
тестирование,
конструирование,
…
Технология интерактивного обучения:
презентация (на модели),
демонстрация (на модели),
исследование (на модели),
решение задач (на модели),
тестирование (на модели),
конструирование (на модели),
…
Новые информационные и педагогические технологии. Соотношение

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Основная стратегия
“hi-tech” педагогики
Наглядно (визуализация), доступно (тактильно), достоверно (модель), тотально (систематизация), конструктивно (манипуляция) представить учебные объекты для исследования в учебном процессе.
Обеспечить поддержку преподавателя технологией обучения (поддержать интеллект преподавателя интеллектом программного обеспечения)
Средство
“hi-tech” педагогики
Применение новых информационных технологий (мультимедийных, интерактивных, интеллектуальных) для образования.
Модельный подход – обучение на компьютерных моделях учебных объектов. Принцип аддитивного конструирования моделей (системы из элементов). Взаимодействие свойств элементов – поведение системы.
Развивающее обучение – модельный эксперимент, конструирование систем из элементов, постановка и решение проблем.

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Методология:

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
- система поддержки мышления пользователя, - универсальное программное обеспечение,
- объектно-ориентированное моделирование мира.
Среда моделирования :

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Технология:
Шаг 1. Создание элементов
мира (моделей)
Шаг 2. Связывание элементов
в систему
Шаг 3. Автоматическая интерпретация
поведения и свойств систем

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Коллекция элементов содержит более 5000 базовых моделей (физика, языки, математика, информатика, география,…)
Коллекция:

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Новые технологические элементы, расширяющие возможности образования:
MULTIMEDIA - новое качество изображения и звука, усиливающее комплексное воздействие на человека; полиэкранные режимы;
COMPATIBILITY & EFFICIENCY- высокосовместимые, компактные и быстрые способы записи, редактирования и оперативного переноса информации от источника к приемнику;
DISTANTLY - доступность мощных сетевых источников информации, инструментов поиска удаленной информации, создания и публикации результатов интеллектуального труда; отбор и обмен моделями;
WYSIWYG - новые возможности визуализации объектов и систем;
PLUG & PLAY- дружественность интерфейсов сложных информационных систем;
MOBILITY - наличие мощных информационных каналов: локальные сети, INTERNET, беспроводная связь;
INTERACTION & FLEXIBILITY- интерактивность и удобство компьютерных обучающих моделей;
HYPER-TECHNOLOGY – системность подачи информации;
REMOTE-CONTROL – дистанционные технологии мониторинга и управления удаленными объектами.

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Преимущества «hi-tech» технологии :
Гибкое модульное обеспечение учебного процесса
Возможность применения в отдаленных регионах
Прозрачность всех этапов обучения
Достоверность представления знаний
Тотальный мониторинг знаний
Управление обучением
Уменьшение непроизводительно используемого времени
Простота обмена моделями, знаниями, методиками
ЭКОНОМИЯ: времени и средств
РЕЗУЛЬТАТ: улучшение качества обучения,
повышение производительности и эффективности

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Направления проекта
Технология повышенной понятности (наглядности) предъявляемых знаний
Формирование конструктивной способности применения знаний – компетентности
Формирование культуры тотального применения новых технологий
Формирование способности у учащихся добиваться результата
Создание конструктора для преподавателя, технология создания электронных ресурсов и технология электронного обучения

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Линзы – 45 шт
Полуцилиндр – 15 шт
Плоскопараллельная
пластина – 15 шт
Зеркало – 15 шт
Поляроид – 30 шт
Дифракционная
решетка – 15 шт
Источник лучей – 15 шт
На одну лабораторию – 30 054,75 руб.
Реальная лаборатория «Оптика»
Реальное и виртуальное

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Реальная
Линзы – 45 шт
Полуцилиндр – 15 шт
Плоскопараллельная пластина –15 шт
Зеркало – 15 шт
Поляроид – 30 шт
Дифракционная решетка – 15 шт
Источник лучей – 15 шт
Срок эксплуатации 1 год
На лабораторию – 30 054,75 руб.
Виртуальная
Линзы
Плоскопараллельные пластины
Сферические зеркала
Плоские зеркала
Источники лучей
Дифракционные решетки
Призмы (треугольная, прямоугольная)
Ширмы
Срок эксплуатации, количество приборов не ограничены
На лабораторию – 4 016,34 руб

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Реальная
Проведение 6 лабораторных работ
Параметры и коэффициенты реальных физических приборов изменить невозможно
Ограниченные возможности изучения и построения физических зависимостей количеством реальных приборов (3 шт.)
Виртуальная
Проведение 18 лабораторных работ
Возможность неограниченного варьирования параметров, изменения коэффициентов преломления и др.
Возможность изучения неограниченного числа зависимостей, законов и свойств, конструирования любых систем

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Среда моделирования
Среда
модели-
рования
Системы
из моделей
Педагогические
фрагменты
Интерактивные
курсы
Лингвистическая
оболочка
Мониторинг и
управление обучением
Коллекция
базовых
моделей
Сборочная технология

2008, Пермь, ПГТУ
Сборочная технология – уровни, роли
Среда
модели-
рования
Системы
из моделей
Педагогические
фрагменты
Интерактивные
Уроки, курсы
Обучение
Коллекция
базовых
моделей
Программисты.
Профессиональная команда.
Центр повышения квалификации
Технологи, дизайнеры.
Профессиональная команда
Преподаватели - новаторы.
Исследователи
Преподаватели – методисты.
Преподаватели – тьюторы.
Учащиеся.
Центр дизайна
Центр контента

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
План проекта

2008, Пермь, ПГТУ
Публикации
Moukhine O. Knowledge representation by formal model language and its automatic interpretation by computer modeling environment Stratum-2000. / Building the Knowledge Economy: Issues, Applications, Case studies, IOS Press, Oxford, 2003. Pp.1259 – 1264.
O. Mukhin, A. Kubishkin, V. Tiunov, “New Generation Information Technologies in Educational Process and in development of Teaching Staff at Technical University”//Proceedings of the 32nd International Symposium IGIP. Information-Kommunikation-Wissen Ingeniurpadagogik Heute: Referate des 32 Symposiums der Internationalen Gesseltschaft fur Technik fur Technik, 15-18 September, 2003. - Karlsruhe, pp. 496-499.
O.I. Mukhin, V.V. Tiunov, K.O. Mukhin New Generation Information Technologies for Educating Engineers at Technical Higher Education Establishments / Local Identity – Global Awareness Engineering Education Today - 33rd International Symposium IGIP / IEEE / ASEE 2004, September 27-30, Fribourg, Switzerland, pp. 467-472
O. MOUKHINE, K. MUKHIN e-Learning Knowledge Representation by Interactive Formal Models & Virtual Worlds / e-Adoption and the Knowledge Economy: Issues, Applications, Case Studies, eChallenger-2004, IOS Press, Oxford, (vol.1,part 2), 2004 – pp. 1789-1795
О.И.Мухин, К.О.Мухин, А.В. Кубышкин Решение проблемы интерактивности в системах дистанционного образования. / Труды XI Всероссийской научно-технической конференции Телематика’2004. Т.2. С.-П., СПГУ ИТМО, 2004. с. 509-510
О.И.Мухин, А.В. Кубышкин Моделирование знаний в системах дистанционного обучения. / ХIV конференция «Информационные технологии в образовании», Москва, МИФИ, ч.IV, 2004, сс. 210-212
N. Schevelev, O. MOUKHINE, K. MUKHIN Knowledge Representation by Interactive Formal Models and Virtual Worlds for e-Learning / Online Educa Berlin 2005, 11th International Conference on Technology Supported Learning & Training, ICWE GmbH, Berlin, 2005 – pp. 34-37
О.И.Мухин, А.В. Кубышкин, В.В.Тиунов, О.А.Полякова, К.О.Мухин Пресс-релиз «Концепция дистанционного образования Пермского государственного технического университета (инструменты, средства, решения)» Пермь, ПГТУ, 2005. 54 с.
V. Ju. Petrov, V.V. Tiunov, O.I. Mukhin Application of computer models, system constructors and e-world in engineering education / JOINING FORCES IN ENGINEERING EDUCATION TOWARDS EXCELLENCE. PROCEEDINGS «SEFI-IGIP Conference-2007», Miskolc, Hungary, 2007 г.

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
Контакты
Олег Мухин
Phone: + 007 (34-22) 198-308
Fax: + 007 (34-22) 121-147
[email protected]
http://stratum.ac.ru
45а, ул.Мира, Пермь, Россия, 614600

2008, Пермь, ПГТУ
Information Technology in Learning
The well-developed industry of the Perm region is supported by 10 faculties of the technical university:
Mechanical and technological engineering,
Applied mechanics and mathematics,
Chemical-technological engineering,
Electrotechnical engineering,
Mining and oil engineering,
Building engineering,
Road transport,
Humanities,
Aerospace,
&
Distant learning.
35 000 students get education
at Perm State Technical University
in more than 120 professions annually.