Чирцов Александр Сергеевич МЕТОДЫ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ РАЗРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ВАРИАТИВНОГО ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКИ

ОСТАННІ НОВИНИ

Бесплатное скачивание авторефератов
СКИДКА НА ДОСТАВКУ РАБОТ!
ВНИМАНИЕ АКЦИЯ! ДОСТАВКА ОТДЕЛЬНЫХ РАЗДЕЛОВ ДИССЕРТАЦИЙ!
Авторские отчисления 70%
Снижение цен на доставку работ 2002-2008 годов

 

ОСТАННІ ВІДГУКИ

Порядочные люди. Приятно работать. Хороший сайт.
Спасибо Сергей! Файлы получил. Отличная работа!!! Все быстро как всегда. Мне нравиться с Вами работать!!! Скоро снова буду обращаться.
Отличный сервис mydisser.com. Тут работают честные люди, быстро отвечают, и в случае ошибки, как это случилось со мной, возвращают деньги. В общем все четко и предельно просто. Если еще буду заказывать работы, то только на mydisser.com.
Мне рекомендовали этот сайт, теперь я также советую этот ресурс! Заказывала работу из каталога сайта, доставка осуществилась действительно оперативно, кроме того, ночью, менее чем через час после оплаты! Благодарю за честный профессионализм!
Здравствуйте! Благодарю за качественную и оперативную работу! Особенно поразило, что доставка работ из каталога сайта осуществляется даже в выходные дни. Рекомендую этот ресурс!


Назва:
Чирцов Александр Сергеевич МЕТОДЫ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ РАЗРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ВАРИАТИВНОГО ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКИ
Альтернативное Название: Чірцов Олександр Сергійович Методи та засоби АВТОМАТИЗАЦІЇ РОЗРОБКИ ЕЛЕКТРОННИХ ОСВІТНІХ РЕСУРСІВ ДЛЯ варіативність ВИВЧЕННЯ ФІЗИКИ Chirtsov Alexander Sergeevich METHODS AND MEANS OF AUTOMATION OF ELECTRONIC EDUCATIONAL RESOURCES DEVELOPMENT FOR VARIANT S
Тип: Автореферат
Короткий зміст: Во введении обоснована актуальность выполненного исследования и поиска вариантов решения задач автоматизации подготовки интерактивных ЭОР для обеспечения перехода к массовому индивидуализированному обучению, основанному на усилении творческой компоненты участия субъектов в образовательном процессе, и использования результатов в конкретной области вариативного изучения физики. Сформулированы цель и задачи исследования; определены методологические и теоретические основы и методы исследования, раскрыты новизна, теоретическая и практическая значимость работы; представлены основные положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации и внедрении результатов исследования.
Первая глава диссертации посвящена анализу этапов развития ЭОР, типам их классификации и требованиям к современным методам автоматизации учебного процесса. В рамках ретроспективного анализа этапов компьютеризации образования в России дается обзор развития различных электронных и информационных технологий и вариантов их использованию в обучении [58, 59]. На протяжении всей истории внедрения компьютеров в обучение область преподавания физики выступала в виде своеобразного полигона для апробации и внедрения новых идей и инноваций в этой области.
При анализе первого этапа информатизации, главной задачей которого была организация массового обучения основам компьютерной грамотности, рассмотрены первые эксперименты по использованию компьютеров в обучении в предметных областях, не связанных с информатикой и Computer Science. На примере цепи развития текстовых ЭОР по схеме «электронные тексты - электронные библиотеки - гипертексты - электронные тесты» [51] проиллюстрирована основная тенденция эволюции электронного учебного контента: от простых электронных аналогов традиционной учебной продукции в направлении повышения интерактивности [59].
Другое ветвь развития ЭОР в первый период компьютеризации берет начало с пионерских работ С.М.Козела и Е.И.Бутикова в области численного моделирования изучаемых физических процессов. Первые удачные учебные электронные демонстрации продемонстрировали принципиально новые возможности компьютерных моделей (симуляций) [31, 33]. Начались попытки создания простейших электронных учебников, объединяющих гипертекстовые описания теории и иллюстрации к ним в виде интерактивных компьютерных симуляций [32].
В середине 90х годов в ходе превращения персональных компьютеров в общедоступные атрибуты повседневной жизни начался второй этап - компьютеризация предметного обучения. Параллельно с созданием оригинальных электронных ресурсов начали формироваться первые концепции использования компьютерного моделирования в обучении [37-39], закрепившие возникшие варианты его использования: создание анимированных аналогов традиционных иллюстраций к материалам учебников; разработка трудно демонстрируемых в реальном эксперименте симуляций явлений природы, создание численных моделей для решения физических задач, разработка виртуальных лабораторий-практикумов. Увеличение интерактивности симуляций обусловило переход разработчиков на объектно-ориентированные языки программирования.
Технические возможности сравнительно простой оцифровки видеофрагментов и их демонстрации на персональных компьютерах обусловили возможности создания электронных библиотек учебных видео ресурсов. Создание первых локальных сетей отрыло возможности апробации интерактивного образовательного контента и реальном обучении: начался этап практического освоения сетевых технологий школами и вузами.
Третий этап внедрения автоматизированных технологий в естественнонаучное образования начался на рубеже ХХ и XXI веков. Переход к нему был обусловлен очередным блоком новых предложений на рынке компьютерного оборудования и информационных услуг. К последним следует отнести возрастание ценовой доступности ПК и технологий обеспечения коллективного просмотра компьютерных изображений. Однако, наиболее значимым не только для образования, но и для будущего всей цивилизации оказался прогресс в области сетевых технологий, приведший к возникновению мировой компьютерной сети. Интеграция сетевых технологий в систему образования начиналась с создания учебных сайтов по предметным областям [52, 54].
К настоящему времени практика создания образовательных Интернет-ресурсов завоевала популярность: количество ЭОР, содержащих только каталоги и ссылки на удачные образовательные порталы и сайты по физики весьма велико. Одна из наиболее полных коллекций ЭОР, ориентированных на российские образовательные стандарты по дисциплинам, размещена на федеральном портале «Российское образование».
До сегодняшнего дня подавляющее большинство размещаемых в Интернет учебных ресурсов представляет собой электронные тексты. Второе место занимают различные системы тестирования. Переход к использованию сетевых технологий для автоматизации учебного процесса потребовал изменения платформы для разработки моделирующих программ. Большинство разработчиков моделирующих обучающих программ перешло на создание интерактивных Java-апплетов.
Естественным развитием идеи компьютерных симуляций, допускающих возможность изменения начального состояния моделируемой системы, явился переход к «электронным конструкторам» - интерактивном моделирующим программам следующего поколения. Их отличительной чертой является возможность изменять не только количественные параметры моделируемой системы, но и ее качественный состав, а при необходимости - создавать новые модели без использования программирования.
По-видимому, одно из первых утверждений о целесообразности перехода к следующему поколению интерактивных моделирующих программ (электронным конструкторам) было сделано автором еще в начале 90-х годов, в эпоху создания первых учебных компьютерных моделей [34-36]. Тогда же был создан действующий макет интерактивной программы, позволяющий создавать на компьютере разнообразные виртуальные системы, демонстрирующие различные типы движений заряженных частиц в электрических и магнитных полях. По мере развития электронного моделирования требования к уровню интерактивности постоянно повышался, а увеличивающийся спрос на электронные демонстрации сделал актуальной задачу автоматизации их разработки. Это предопределило значимость электронных конструкторов, которые оказались симбиозом учебных моделирующих программ с наиболее высоким уровнем интерактивности и средств автоматизации создания электронного интерактивного контента. Использование программ-конструкторов виртуальных физических моделей открывает дополнительные возможности развития междисциплинарных форм обучения, а заложенные в них возможности объектно-ориентированного моделирования допускают поэтапное усложнение систем, что позволяет осуществлять переход от учебной к научно¬поисковой деятельности.
Перечисленные преимущества нового типа электронного контента, его потенциальные возможности и весьма ограниченное число примеров удачных реализаций делает актуальной задачу исследования возможностей создания эффективных алгоритмов работы конструкторов, их программных решений и методик использования в реальном учебно-научном процессе. Весьма важной оказывается возможность автоматизация процесса разработки качественных ЭОР путем внедрения общедоступных программ- конструкторов виртуальных физических систем, ориентированных на сопровождение изучения физики на всех этапах, начиная с ознакомительных курсов и заканчивая привлечением учащихся к самостоятельным научным исследованиям.
Компьютеризация лабораторных практикумов традиционно ассоциируется с автоматизированными лабораторными установками, компьютерным управлением экспериментом, сбором экспериментальных данных и их обработкой. Естественным развитием этих идей стали примеры перехода к удаленным учебным практикумам, использующим дистанционное управление установками [60]. Следующим шагом развития логической цепочки автоматизации учебного лабораторного эксперимента является переход к виртуальным лабораторным работам и электронным тренажерам - компьютерным симуляциям самих лабораторных установок или технических устройств. По своей идеологии электронные конструкторы виртуальных физических систем и виртуальные лабораторные работы весьма близки, но выполняют различные методические функции: первый тип ресурсов представляет электронный аналог теоретической деятельности, второй - экспериментальной.
Четвертый (современный) этап информатизации образования в первую очередь связан с появлением технологий мультимедиа и телекоммуникаций. Система образования, настороженно отнесшаяся к сразу признанному индустрией развлечений новому блоку цифровых технологий, к настоящему времени пришла к выводу о целесообразности их использования для подключения чувственно-эмоциональных каналов восприятия, дополняющих абстрактно-логические, традиционно используемые в обучении [12, 52, 57, 72, 91]. Разработчики образовательного контента получили программы качественного редактирования и монтажа аудио и видео ресурсов, а также - средства создания трехмерной графики и анимации.
Использование телекоммуникационных технологий в обучении получило новый импульс после начала систематических Интернет-публикаций лекционных видеозаписей, положенного в 2007 году университетом Беркли. Примерно в это же время большинство ведущих университетов России начало аналогичную деятельность. Положительным оказался опыт автора по созданию цикла из 16 лекций углубленного курса элементарной физики, ставший сегодня одним из наиболее востребованных учебных видеоресурсов (http://www.intuit.ru/video/102).
Прогресс указанных технологий ведет к постепенному исчезновению границ между реальным и удаленным общением преподавателя с аудиторией, между реальной демонстрацией и ее записью или симуляцией. Последнее требует взвешенного анализа и разработки концепции эффективного использования возможностей становящихся общедоступными технологий в интересах учебно-научного процесса.
Возникающие в результате объединения различных типов ЭОР интегрированные ресурсы получили естественное название электронных учебников и неизбежно стал сравниваться с традиционными учебниками и пособиями. Уже первые опыты создания электронных учебников [3, 43] указывают на перспективность этого направления развития ЭОР: объединение на их базе традиционных видов учебной и методической продукции с принципиально новыми типами электронного контента позволяет возникновения ожидать кумулятивного эффекта в области интенсификации учебного процесса.
Обзор истории развития ЭОР завершается анализом особенностей и перспектив развития новой завоевавшей популярность технологии дистанционного образования - массовых образовательных онлайн курсов (англ. аббревиатура - МООС). Помимо становящейся массовой популярности у МООС-технологии имеется еще одно, весьма важное преимущество - потенциальная возможность тесного интегрирования с электронными учебниками, результатом которого может стать появление технологии, объединяющей традиционные и новые подходы к обучению с возможностями мультимедиа и телекоммуникаций [97].
Наряду с актуальными задачами демократизации и индивидуализации образования, решение которых должно осуществляться на базе компьютеризации, частичной автоматизации и информатизации учебного процесса, в настоящее время повышенное внимание уделяется увеличению доли самостоятельной работы учащихся. Одним из наиболее эффективных подходов к решению этой задачи является интеграция учебной деятельности в научные исследования и инженерно-конструкторскую работу [17]. Решение комплекса проблем, возникающих в этом направлении деятельности, может быть существенно упрощено в результате использования компьютерного моделирования и частичной автоматизации поисково-исследовательского процесса.
Возникшее за рассмотренный тридцатилетний период разнообразие ЭОР и вариантов их использования требует их классификации. Определения основных типов и перечисление особенностей электронных образовательных ресурсов приведены на сайте Федерального центра электронных образовательных ресурсов (http://fcior.edu.ru). В качестве наиболее перспективных для образования ЭОР выделяются электронные учебники, к наиболее мощным по воздействию на обучаемых отнесены мультимедийные средства.
Варианты классификаций электронных обучающих ресурсов весьма разнообразны. Единого однозначного и общепринятого варианта классификации пока не существует. В зависимости от характера решаемых с их помощью задач авторы используют те или иные варианты классификации электронных цифровых обучающих ресурсов. В Главе -1 рассматриваются различные варианты классификационных систем, большинство из которых строиться на базе «инвариантных» относительно предметной принадлежности ресурсов подходов. По-видимому, один из наиболее полных подходов к классификации ЭОР содержится в серии работ А. И. Башмакова, где рассматриваются проблемы систематизации информационных ресурсов для сферы образования и подходы к их решению, связанные с разработкой схемы метаданных. Описанная информационная модель метаданных формулируется как расширение концептуальной схемы Lea
ing Object Metadata., приводятся примеры описаний реальных информационных ресурсов.
Глобальные классификации неизбежно носят несколько формализованный характер и ориентированы в первую очередь на описание учебного контента как такового, а не на процедуры поиска конкретного предметного содержания или решение задач автоматизации образовательного процесса. Очевидно, что практическое удобство использования глобальных систем классификации снижается по мере перехода к поискам конкретных ресурсов по сопровождению индивидуализированного обучения «на микро уровне». В связи с этим предлагается дополнение глобальной классификации «микроклассификациями» на предметном уровне, учитывающими специфику конкретной области. Для физики предложено два варианта дополнительной классификации: по разделам образовательных программ и по разделам физики, как развивающейся науки. Любой из таких вариантов должен учитывать основные подходы, используемые в современных инвариантных глобальных классификациях. В результате была предложена 3D- схема, классификационные контейнеры которой помимо предметной координаты характеризуются типом ЭОР и вариантами их использования в учебном процессе. Разметка каждой из трех координатных осей осуществляется с помощью деревьев, построенных на основе имеющихся в литературе данных. Очевидно, что при необходимости «размерность» схемы может быть увеличена, а в качестве любой из «координатных осей» структуры могут использоваться порождаемые онтологиями (в соответствии с запросом пользователя) деревья.
 


Обновить код

Заказать выполнение авторской работы:

Поля, позначені * обов'язкові для заповнення:


Заказчик:


ПОШУК ГОТОВОЇ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ АБО СТАТТІ


Доставка любой диссертации из России и Украины