Автоматизированный учебно-лабораторный комплекс для обучения студентов технических специальностей

• Автор: Дмитриев, Игорь Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 157 с. : ил

Введение.

Глава 1. Формализованное представление автоматизированного процесса обучения

1.1. Учебный процесс как разновидность технологического процесса.

1.2. Многоаспектное представление процесса обучения с целью его автоматизации

1.3. Педагогические технологии автоматизированного процесса обучения.

1.4. Информационные технологии автоматизированного процесса обучения.

1.5. Обзор инструментальных средств, реализующих набор функций, необходимый для обучения студентов.

1.6. Критерии эффективности и качества АПО.

1.7. Обоснование выбора метода исследования

Выводы к главе 1.

Глава 2. Основные спецификации и требования к автоматизированному учебнолабораторному комплексу
2.1. Анализ функциональных характеристик АПО.
2.2. Общая структура системы и требования к основным подсистемам.
Система регистрации
Ввод исходных данных.
Ввод данных коррекционного модуля
Генерация билетов на основе введенных задач
Просмотр и редактирование пакета.
Проведение тестирования по сгенерированным бшетам
Обработка результатов контроля условия оценивания
Компьютерный задачник
Виртуальная лаборатория
Обработка статистических данных
Единая база данных АПО.
2.3. Защита информации.
Выводы к главе 2.
Глава 3. Методология проектирования АУЛ К с использованием языка моделирования М
3.1. Использование СА8Есрсдств при проектировании системы АУЛК
3.2. Представления унифицированного языка моделирования иМЬ
3.3. Моделирование информационной системы АУЛК.
3.3.1. Диаграммы вариантов использования.
3.3.2. Диаграммы классов АУЛК
3.3.3. Диаграммы взаимодействия
3.3.4. Диаграммы состояний.
3.3.5. Диаграммы деятельности
3.3.6. Диаграмма компонентов.
3.3.7. Диаграммы размещения.
Выводы к главе 3.
Глава 4. Проверка эффективности применения АУЛК в автоматизированном процессе обучения на примере курса теоретических основ электротехники.
4.1. Оценка новых качественных характеристик образовательного процесса при внедрении в его структуру АУЛК.
4.2. Оценка пользовательских интерфейсов АУЛ Ка.
4.2.1. Интерфейсы компьютерного учебника в АПО
4.2.2. Применение компьютерного задачника на практических и контрольных занятиях
4.2.3. Организация практических и контрольных занятий.
4.2.4. Применение виртуальной лаборатории на лабораторных занятиях.
4.3. Исследование автономных по подсистемам и комплексных качеств АУЛКа в учебнометодичсском плане.
4.3.1. Получение в комплексе информации по теории, приемам решения задач, тренировке на различных уровнях самостоятельности.
4.3.2. Обеспечение возможности оперативного контроля и самоконтроля качества приобретенных знаний и навыков
4.3.3. Сокращение времени на обучение.
4.3.4. Возможность организации самостоятельной работы студентов.
4.3.5. Привитие навыков исследовательской работы студента.
4.3.6. Обеспечение связи с внешними подсистемами
4.3.7. Экономия машинного ресурса.
4.4. Дидактические и педагогические требования к обучению с использованием АУЛК
4.5. Оценка уровня знаний учащихся при использовании АУЛК.
Экспериментальная проверка эффективности применения АУЛК в автоматизированном процессе обучения
4.5.1. Результаты формирующего эксперимента.
4.5.2. Опросное исследование качеств АУЛК с точки зрения студентов и преподавателей
Выводы к главе
Основные результаты исследования
Литература


АУЛК и разработанная методика его применения используются в образовательном процессе на кафедре ТОЭ ТУ СУ Ра комплекс может применяться на аудиторных занятиях и для самостоятельной работы студентов всех форм обучения при изучении курса теоретических основ электротехники. На основе тестирующей программы, входящей в состав комплекса, регулярно в начале учебного года проводится комплексное тестирование студентов Высшего колледжа ТУ СУР с целью их дифференцирования по уровню знаний по физике и математике. Разработанный комплекс внедрен в образовательном центре Школьный университет для обучения основам информационных технологий. Система принципов, положенных в основу проектирования АУЛК методических, основанных на САБЕтехнологиях, дидактических, педагогических, а также система требований к качеству АУЛК как к компьютерному средству обучения и контроля знаний. Особенности построения процесса обучения с применением АУЛК, методика применения комплекса в образовательном процессе на примере курса ТОЭ. Организация и проведение экспериментальной проверки эффективности применения комплекса и интерпретация результатов проверки. Обеспечивается исходными методологическими и теоретическими позициями исследования, репрезентативностью данных педагогического эксперимента, апробацией результатов исследования. На первом этапе гг. На втором этапе гг. АУЛК, проводилась их апробация. На третьем этапе гг. Всероссийской конференции Развитие системы тестирования в России г. Новосибирск, . Научнометодической конференции Самостоятельная работа студентов. Дидактическое и программное обеспечение, г. Новосибирск, . XXXVI международной научной студенческой конференции Студент и научнотехнический прогресс. Новосибирск, . XXXVII международной научной студенческой конференции Студент и научнотехнический прогресс. Новосибирск, . Современные технологии образования, г. СанктПетербург, . Научнометодической конференции Современное образование качество и новые технологии, г. Томск, . IV научнопрактической конференции Образование и наука проблемы и перспективы, г. Юрга, . Международной научнометодической конференции Новые информационные технологии в университетском образовании. Новосибирск, г. Международной конференции Информационные технологии в образовании . Москва, . По материалам диссертационной темы опубликовано работ, в том числе статей 8, докладов и тезисов докладов 9, учебных пособий 1. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Основная часть содержит 1 страницу текста, рисунок, список литературы из наименований. В первой главе вводится формализованное представление учебного процесса, а именно рассматривается многоаспектное представление учебного процесса для целей автоматизированного обучения и контроля. Делается попытка построения информационной модели процесса обучения. Во второй главе дается обзор основных спецификаций и требований к автоматизированному учебнолабораторному комплексу АУЛК. Основное внимание уделяется структуре учебнолабораторного комплекса, составу входящих в него подсистем с учетом информационных и педагогических требований к ним. В третьей главе описываются основные подходы к разработке ПО, приводится обоснование необходимости использования САБЕтехнологий при проектировании АУЖ. Глава посвящена моделированию информационной системы АУЖ с использованием языка моделирования ЦМЬ. Язык ЦМЬ оперирует набором диаграмм, при построении которых наиболее полно отражается структура и принципы работы АУЛК. В четвертой главе рассматривается организация образовательного процесса с применением автоматизированного учебнолабораторного комплекса, т. АУЖ. В главе основное внимание уделяется системному подходу, который включает методы построения сложных информационных систем с учетом психологопедагогической составляющей. Диссертация основана на теоретических, методических и экспериментальных исследованиях, выполненных автором и сотрудниками кафедры ТОЭ и Высшего колледжа ТУСУРа. Теоретические и практические результаты, изложенные в работе, в основном получены автором.