Компьютерные технологии в науке и образовании Дисциплина для магистерской подготовки по направлению 011200 «Физика» Автор: Исаев Владимир Александрович, - презентация

1 Компьютерные технологии в науке и образовании Дисциплина для магистерской подготовки по направлению «Физика» Автор: Исаев Владимир Александрович, к.т.н., доцент Великий Новгород, 2012

2 Лекция 3 ( ) Проект как объект управления Проектирование комплексов автоматизированных дидактических средств Принципы разработки электронных учебников

3 Проект как объект управления Стандарт ГОСТ Р МЭК ; Стандарт ГОСТ Р ИСО 9001:2008; Стандарт ГОСТ Р ИСО

4 Определение проекта п ISO 9000:2008 Проект – уникальный процесс, состоящий из совокупности скоординированной и управляемой действий с начальными и конечными датами, предпринятый для достижения цели, соответствующей конкретным требованиям, включающий ограничения по срокам, стоимости и ресурсам.

5 ГОСТ Р МЭК

6 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т Р О С С И Й С К О Й Ф Е Д Е Р А Ц И И ГОСТР МЭК Менеджмент риска ФОРМАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЕКТА IEC 61160:1992 Formal design review (IDT) Москва Стандартинформ 2006

7 ГОСТ Р МЭК Термины и определения 3.1 формальный анализ проекта (formal design review): Формальная и независимая экспертиза существующего или предлагаемого проекта для обнаружения и исправления недостатков проекта и требований к показателям безотказности, безопасности, долговечности и ремонтопригодности, средствам технического обслуживания и направленная на выявление потенциальных возможностей для улучшения. Примечание - Анализа проекта самого по себе недостаточно для обеспечения качества проекта (МЭК ).

8 ГОСТР МЭК Анализ проекта на стадиях жизненного цикла Предварительный анализ проекта (PDR) Целью предварительного анализа проекта является: интерпретация, оценка и установление требований и потребностей потребителя, требований к продукции или процессу; создание иерархической структуры характеристик (например, показатели стоимости, функциональные характеристики, физические параметры, показатели надежности, требования к параметрам окружающей среды, требования поставки и методы стимулирования, предусмотренные контрактом) для определения того, какими выбранными характеристиками можно пожертвовать, а какими нет, то есть установление обязательных, рекомендуемых и дополнительных характеристик; ……

9 ПОТРЕБИТЕЛЬ ТРЕБОВАНИЯ Постоянное улучшение СМК Модель СМК на основе процессного подхода Измерение, анализ, улучшение 7.Процессы ЖЦП Ответственность руководства ПОТРЕБИТЕЛЬ УДОВЛЕТВОРЕННОСТЬ (4.2,4.9,4.10) (4.3) (4.4) (4.6) (4.7,4.8,4.9,4.10, 4.12,4.15,4.19) (4.13) (4.2) (4.2,4.5) (4.2) (4.5) (4.16) (4.1) (4.1,4.18) (4.1,4.9) (4.9) (4.1,4.2) (4.3) (4.1) (4.1,4.2) (4.1) (4.2) (4.10,4.17,4.20) (4.9,4.10,4.17,4.20) (4.13) (4.14,4.20) (4.1,4.14) Продукция ВыходВход Деятельность, добавляющая ценность (стоимость) Информационный поток 6.Менеджмент ресурсов 4.СМК ISO 9001:2008 ISO 9001:1994

10 Стандарт ГОСТ Р ИСО 9001:2008 Системы менеджмента качества. Требования Входные данные для проектирования и разработки Входные данные, относящиеся к требованиям к продукции, должны быть определены, а записи должны поддерживаться в рабочем состоянии (4.2.4). Входные данные должны включать в себя: a) функциональные и эксплуатационные требования; b) соответствующие законодательные и другие обязательные требования; c) там, где это возможно, информацию, взятую из предыдущих аналогичных проектов; d) другие требования, важные для проектирования и разработки. Входные данные должны анализироваться на достаточность. Требования должны быть полными, недвусмысленными и непротиворечивыми.

11 Проектирование комплексов автоматизированных дидактических средств Соловов А.В.Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. – Самара: «Новая техника», 2006.

12 Педагогическая психология С позиций педагогической психологии объектом обучения является психика. Один из краеугольных законов этой науки говорит, что психика проявляется, формируется и развивается только в деятельности. Исходя из этого обучение определяют как управление познавательной деятельностью учащихся с целью формирования у них определенных знаний, умений и навыков, развития личностных качеств.

13 Структура ИОС на базе КАДИС

14 Схема взаимодействия в триаде "Педагог - АУК - Обучаемый" Автоматизированный учебный курс (АУК) является программно- информационной системой, состоящей из программ для ЭВМ, реализующих сценарии учебной деятельности, и определенным образом подготовленных знаний (структурированной информации и системы упражнений для ее осмысления и закрепления).

15 Архитектура открытой адаптивной контрольно- обучающей системы

16 Адаптивность обучающей системы Под адаптивностью будем понимать персонификацию процесса обучения на основе создания электронных курсов, учитывающих индивидуальные особенности обучаемых, в том числе психологические особенности, скорость восприятия, уровень начальных знаний, а также индивидуальные цели и задачи обучения. Адаптация достигается на основе использования модели обучаемого, составляющими которой являются цели обучения, начальные знания в области обучения, индивидуальные особенности обучаемого. Модель обучаемого реализуется в виде семантической сети. В начале обучения строится априорная модель обучаемого на основе его самооценки, затем по результатам текущего контроля процесса обучения модель может быть переопределена с учетом изменения состояния знаний обучаемого.

17 Принципы разработки электронных учебников Рожкова Л.Г. Электронный учебник: теория и практика // Профессиональный учебник

18 Электронный учебник Электронный учебник является ключевым моментом такого нового понятия, как электронное обучение (E-Learning). Несмотря на то, что термины: Электронный учебник (ЭУ), Электронное учебное пособие (ЭУП,) Электронный компьютерный учебник (ЭКУ), приобретают все большее распространение, разные авторы вкладывают в них существенно различный смысл. Довольно распространенным является взгляд на Электронный учебник (ЭУ), 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.

19 Электронный учебник Для создания электронного учебника недостаточно взять хороший учебник, снабдить его навигацией (создать гипертексты) и богатым иллюстративным материалом (включая мультимедийные средства) и воплотить на экране компьютера. ЭУ должен максимально облегчить понимание и запоминание (причем активное, а не пассивное) наиболее существенных понятий, утверждений и примеров, вовлекая в процесс обучения иные, нежели обычный учебник, возможности человеческого мозга, в частности, слуховую и эмоциональную память, а также используя компьютерные объяснения. Для прочного усвоения изучаемого материала электронного учебника должно предусматриваться активное использование (закрепление) полученной информации путём выполнения учебных заданий (принцип мыслительной активности).

20 Система дидактических показателей

21 Показатели уровня представления учебного материала

22 Принципы разработки электронных учебников Принцип Модульности: разбиение материала на разделы, состоящие из модулей, минимальных по объему, но замкнутых по содержанию. Для больших по объёму ЭУ может использоваться блочно-модульный принцип, где блок является минимальной учебной информационной единицей. Принцип полноты: каждый модуль должен иметь следующие компоненты : -теоретическое ядро, -контрольные вопросы по теории, -примеры, -задачи и упражнения для самостоятельного решения, -контрольные вопросы по всему модулю с ответами, -контрольная работа, -контекстная справка (Help).

23 Принципы разработки электронных учебников Принцип наглядности: каждый модуль должен состоять из коллекции кадров с минимумом текста и визуализацией, облегчающей понимание и запоминание новых понятий, утверждений и методов. Принцип ветвления: каждый модуль должен быть связан гипертекстными ссылками с другими модулями так, чтобы у пользователя был выбор перехода в любой другой модуль. Принцип ветвления не исключает, а даже предполагает наличие рекомендуемых переходов, реализующих последовательное изучение предмета.

24 Принципы разработки электронных учебников Принцип регулирования: учащийся самостоятельно управляет сменой кадров, имеет возможность вызвать на экран любое количество примеров (понятие ``пример" имеет широкий смысл: это и примеры, иллюстрирующие изучаемые понятия и утверждения, и примеры решения конкретных задач, а также контрпримеры), решить необходимое ему количество задач, задаваемого им самим или определяемого преподавателем уровня сложности, а также проверить себя, ответив на контрольные вопросы и выполнив контрольную работу, заданного уровня сложности.

25 Принципы разработки электронных учебников Принцип адаптивности: электронный учебник должен допускать адаптацию к нуждам конкретного пользователя в процессе учебы, позволять варьировать глубину и сложность изучаемого материала и его прикладную направленность в зависимости от будущей специальности учащегося, применительно к нуждам пользователя генерировать дополнительный иллюстративный материал, предоставлять графические и геометрические интерпретации изучаемых понятий и полученных учащимся решений задач.

26 Пользовательский интерфейс электронного учебника Общие признаки удобного интерфейса: -использование пиктограмм для организации управляющего диалога; -меню-ориентированность; -контекстно-зависимая справочная система (Help); -возможность использования для ввода как мыши, так и клавиатуры с использованием "горячих клавиш", стрелок, клавиш табуляции и т.п.; -единые правила работы со всеми меню; -запрос подтверждения в опасных ситуациях (выход из программы, потеря информации и т.п.); -одинаковый или сходный доступный выход из любого режима; -информация о происходящем без участия пользователя (например, длительный счет, обмен с внешними устройствами и т.п.); -возможность прерывания длительных процессов; -корректная обработка аварийных ситуаций внешних устройств (например, неготовность принтера); -обработка некорректных действий пользователя.

27 Показатели уровня усвоения учебного материала

28 Рациональная последовательность обучения

29 Учебное задание Изучить содержание Главу 1 «Проектирование комплексов автоматизированных дидактических средств» из учебного пособия Соловова А.В. «Проектирование компьютерных систем учебного назначения» ; Изучить содержание Главу 2 «Проектирование автоматизированных учебных курсов» из учебного пособия Соловова А.В. «Проектирование компьютерных систем учебного назначения» ; Примечание: учебные материалы размещены на портале НовГУ (учебные материалы > Исаев Владимир Александрович > КТ в науке и образовании > …)

30 Список литературы 1.Педагогические технологии дистанционного обучения: Учеб. пособие для вузов/ Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, Н.В. Ладыженская, М.Л. Кондакова; Под ред.Е.С.Полат. М.: Академия, с. 2.Ширшов Е.В. Информационно-педагогические технологии: ключевые понятия: Слов.: Учеб. пособие/ Е.В. Ширшов. Ростов н/Д: Феникс, с. 3. Соловов А.В.Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. – Самара: «Новая техника», – 462 с. 4.Усков В. Л., Шереметов Л. Б. Современные подходы к созданию системы обучения на базе сети Интернет // Информационные технологии. – Соловов А.В. Проектирование компьютерных систем учебного назначения. Учебное пособие.- Самара:СГАУ, с.

31 Список литературы (продолжение) 6.Ибрагимов И.М. Информационные технологии и средства дистанционного обучения: Учеб. Пособие для вузов.- М.: Академия, с. 7. Рожкова Л.Г. Электронный учебник: теория и практика // Профессиональный учебник С Осадчий А.И. Методы и модели создания учебного фона при проведении компьютерных деловых игр // Инновации С Кэурулайнен Х. Электронное порфолио как инструмент оценки компетенций // Высшее образование в России С Пантелеев Е.Р. Средства поддержки жизненного цикла Web- обучения в инструментальном комплексе ГИПЕРТЕКСТ 2.0 // Информационные технологии С

32 Спасибо за внимание! Тел./факс: (8162)