Внедрение информационных технологий в учебный процесс

    Эффективность такого индивидуального освоения учебного материала средствами электронных  систем во многом зависит от умения студента самостоятельно перерабатывать и обобщать представленную ему информацию, а также от методически грамотного построения содержания электронного ресурса и его технологических процедур. Поэтому преподавателю очень важно не только научить студента самостоятельно работать с учебным пособием, но и подготовить такой обучающий программный продукт, который был бы оптимален как с точки зрения методики преподавания дисциплины, так и с точки зрения визуального восприятия материала и удобства поиска информации в нем. Предложенного эффекта трудно достигнуть преподавателю в одиночку, так как это требует от него развития специальных навыков и приемов.

    Самым сложным электронным учебным  ресурсом с точки зрения его разработки и самым эффективным с точки  зрения его применения в обучении можно назвать электронный учебно-методический комплекс. Электронный учебно-методический комплекс представляет собой самостоятельное систематизированное учебное средство, включающее в себя полный набор учебно-методических материалов, целью которого выступает обучение студентов по учебным программам наряду с управлением обучающего процесса. Располагаться физически такой комплекс может либо на сервере учебного заведения или в локальной сети учебного класса, либо может быть записан на CD или DVD диски.

    Несмотря  на высокую трудоемкость процедуры  первоначальной разработки электронного учебно-методического комплекса, издержки на его создание вполне окупаются  при использовании в процессе обучения студентов. Грамотно построенный  электронный комплекс можно не только применять на лекционных занятиях в качестве наглядного средства, но и предлагать студентам для самостоятельного освоения учебного материала. Кроме того, такой универсальный комплекс будет необходим для поддержки учебного процесса в системе дистанционного образования, которое сегодня становится очень аа популярным во всем мире.

      В рамках реализации инновационной образовательной  программы в Казанском авиационно-техническом  колледже имени П.В.Дементьева созданы  электронные учебно-методические комплексы по специальностям:

    151001 «Технология машиностроения»

1. Технология машиностроения (повышенный уровень).
2. Технология машиностроения (на базе НПО).
3. Практика преддипломная (повышенный уровень)
4. Инженерная графика (повышенный уровень).
5. Инженерная графика (на базе НПО).
6. Маркетинг (повышенный уровень).
7. Самовоспитание и профессиональное развитие (повышенный уровень).
8. Материаловедение (повышенный уровень).
9. Организация управления (повышенный уровень).
10. Системы автоматизированного проектирования (повышенный уровень).
11. Программирование для автоматизированного оборудования (повышенный уровень).
12. Практика для получения первичных профессиональных навыков (повышенный уровень).

       160203 «Производство летательных аппаратов»

1. Производство деталей летательных аппаратов (повышенный уровень).
2. Технология сборки и испытаний летательных аппаратов (повышенный уровень).
3. Слесарно-сборочное дело (повышенный уровень).
4. Охрана труда (повышенный уровень).
5. Инженерная графика (на базе НПО).
6. Автоматизированное проектирование в производстве летательных аппаратов (повышенный уровень).
7. Гидравлические и пневматические системы (повышенный уровень).
8. Введение в специальность (160203 повышенный уровень).
9. Конструкция и проектирование летательных аппаратов (повышенный уровень).

    160305 «Производство авиационных двигателей»

1. Технология сборки двигателей (повышенный уровень).
2. Термогазодинамика (повышенный уровень).
3. Экономика отрасли (повышенный уровень).
4. Начертательная геометрия (повышенный уровень).
5. Практика преддипломная (повышенный уровень).
6. Конструкция и проектирование двигателей (повышенный уровень).

    220301 «Автоматизация технологических  процессов и производств»

1. Инженерная графика (на базе НПО).
2. Автоматическое управление (повышенный уровень).
3. Вычислительная техника (повышенный уровень).
4. Средства измерений (повышенный уровень).
5. Монтаж, наладка и эксплуатация систем автоматического управления (повышенный уровень).
6. Бортовые цифровые  системы управления летательных аппаратов (повышенный уровень).

      Электронные учебно-методический комплекс  содержат:

рабочую программу учебной дисциплины;

      логически структурированный теоретический  материал по дисциплине (конспекты  лекций);

    опорные конспекты;

    рабочие тетради;

    мультимедийные  презентации к урокам.

    задания и тесты для контроля студентов, вопросы к экзамену.

    Лекционный  материал, содержащийся в УМК переведен  из пассивной формы в активно  функционирующий ресурс на основе таких  технологий как мультимедиа и  гипертекста (гипермедиа).

    Мультимедиа – быстро развивающая современная  технология, позволяющая объединить информацию разных типов, таких как текст, звук, графическое изображение, анимация (мультипликация) и видеоизображение. В результате обеспечивается такое представление информации, при котором человек воспринимает ее сразу несколькими  органами чувств одновременно в сочетании с использованием больших объемов информации, быстрым доступом и интерактивными возможностями работы с ней, что предопределяет качественно новые возможности повышения эффективности образования.

    Технология  гипертекста применяется преподавателями при структурировании электронного УМК, при этом текст в виде отдельных фрагментов (поурочно), которые связаны друг с другом посредством ссылок, в результате текст располагается в виде ветвящегося дерева. Ссылки делают процесс цитирования каких либо источников текста чрезвычайно простым. Таким образом, в тексте остаются только ссылки, позволяющие сразу же получить нужное пояснение к нему, информация получается как бы свернутой во времени и пространстве.

    Внедрение новых информационных технологий в образование привело к появлению новых образовательных технологий и форм обучения, базирующихся на электронных средствах обработки и передачи информации.  Но, несмотря на разнообразие технических средств и технологий, использующихся в учебном процессе, следует отметить, что качество обучения зависит, прежде всего, от совершенства учебного материала, формы его представления и организации учебного процесса. Поэтому, даже в традиционной схеме обучения, возникает много проблем, связанных с постоянно нарастающим потоком новой информации, усложнением знаний, отсутствием иллюстративного материала. В этих условиях акцент на интенсивную самостоятельную работу не дает положительных результатов по тем же причинам.

    Появление мультимедиа средств и технологий позволяет решить эти проблемы. Внедрение компьютера в учебный процесс не только освобождает преподавателя от рутинной работы в организации учебного процесса, оно дает возможность создать богатый справочный и иллюстративный материал, представленный в самом разнообразном виде: текст, графика, анимация, звуковые и видеоэлементы. Мультимедиа технологии включают в себя совокупность информации цифрового характера (текстовая, графическая, анимационная), визуальной аналоговой информации (видеофрагменты, фотографии, рисунки) и слуховой аналоговой информации (звуки, музыка, речь). Использование мультимедийной информации в процессе обучения способствует более качественному восприятию и запоминанию учебного материала.

      Одним из путей повышения качества  знаний студентов является путь повышения степени усвоения теоретической составляющей учебного курса. Основным способом повысить количество воспринимаемой информации за прежний промежуток времени является повышение наглядности. Возрастающая плотность информационного потока вынуждает максимально задействовать все каналы восприятия обучаемых. Следовательно, наибольшее внимание необходимо уделять зрительной составляющей теоретического курса, в противовес слуховой составляющей (голосу лектора), которая должна иметь вторичное значение.

    Мультимедийные  презентации позволяют представлять материал максимально детально и  подробно, дробя его на порции, имеющие  оптимальную информационную насыщенность и наглядность, а так же совмещая указанное дробление со структурированием  материала. Помимо этого мультимедийные средства позволяют использовать возможности, недоступные обычным плакатам – анимация отдельных элементов, использование видеовставок.

    Диапазон  материалов, которые могут быть использованы в качестве исходных при разработки мультимедийных наглядных пособий необычайно широк – начиная от иллюстраций в учебниках и имеющихся обычных плакатов и до самостоятельно полученных фото  и видео материалов. Особую значимость в качестве источников материала приобретают современные промышленные выставки, и как источники собственных фото-видео съемок, и как возможность получения рекламных материалов различных профильных фирм имеющих высочайшую наглядность и актуальность.

    Общим итогом включения в состав лекционного  курса мультимедийных составляющих является рост воздействия на зрительную систему восприятия, что дает возможность повысить плотность полезного информационного потока к студенту, и, как результат, улучшить качество полученных знаний.

Электронный учебник как инструмент обучения на основе информационно-коммуникационных технологий образования

    Электронный учебник является ключевым дидактическим  звеном информационно-коммуникационной технологии обучения в процессе подготовки конкурентоспособных специалистов XXI века. Несмотря на то, что термин «электронный компьютерный учебник» (ЭКУ) приобретает все большее распространение, разные авторы вкладывают в него существенно различный смысл. Единое общепринятое определение отсутствует, однако ясно, что ЭКУ нельзя сводить только к одному из многочисленных видов обучающих программ. Довольно распространенным является взгляд на ЭКУ как на программно-методический комплекс, позволяющий самостоятельно освоить учебный курс или его большой раздел и часто объединяющий в себе свойства обычного учебника, справочника, задачника и лабораторного практикума. Он не альтернатива, а дополнение к традиционным формам обучения, и не заменяет работу студента с книгами, конспектами, сборниками задач и упражнений. 
Электронный учебник призван не только сохранить все достоинства книги или учебного пособия, но и в полной мере использовать современные информационно-коммуникационные технологии, мультимедийные возможности и гипертекстовые ссылки для качественной подготовки конкурентоспособного специалиста. К таким возможностям относятся:  
представление физических процессов в динамике, наглядное представление объектов, недоступных для непосредственного наблюдения;  
компьютерное моделирование процессов и объектов, требующих для своего изучения уникальных или дорогостоящих оборудования и материалов;  
организация контекстных подсказок, ссылок (гипертекст);  
быстрое проведение сложных вычислений с представлением результатов в цифровом или графическом виде;  
оперативный самоконтроль знаний студента при выполнении им упражнений и тестов.

    Для обеспечения учебного процесса в КАТК им. П.В.Дементьева электронными ресурсами закуплены учебные компьютерные комплексы: Безопасность жизнедеятельности, Введение в нанотехнологии, Технология машиностроения, электронные учебники по специальным дисциплинам:

    Проектирование соединений элементов авиационных конструкций.

    Виртуальный учебный кабинет конструкции самолетов.

    Подготовка и проведение испытаний авиационных ГТД.

    Стенды, стендовое оборудование, датчики и средства измерений при испытаниях ВРД.

    Руководящие и методические материалы по сквозному курсовому проекту.

    Формирование конструктивных схем ГТД и расчет осевых сил в турбокомпрессоре.

    Диагностирование газотурбинных двигателей и их узлов по термогазодинамическим и виброакустическим параметрам.

    Охлаждение ступеней турбин авиационных ГТД .

    Ротор-корпус.

    Исследование крутильных колебаний роторов.

    Конструкция узлов авиационных двигателей: компрессор .

    Конструкция узлов авиационных двигателей: турбина и камера сгорания: электронный курс лекций.

    Основные  технологические процессы общей  сборки в производстве летательных  аппаратов.

    Высокоскоростная  и высокопроизводительная обработка - режимы, характеристика станков, инструмент.

    Изучение конструкции и электронное моделирование процесса сборки газогенератора трехвального двигателя НК с использованием 3D-моделей.

    Моделирование технологической подготовки производства.

    Методические  основы электронных учебников.

    Интеллектуальные тренажеры и виртуальные лаборатории.

    Системы управления содержанием и процессом электронного обучения.