Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,936
INFORMATION TECHNOLOGIES IN PROFESSIONAL EDUCATION
В 2015-2020 годах Россия должна войти в пятерку стран-лидеров по объему валового внутреннего продукта. При этом стратегической целью государственной политики в области образования является повышение доступности качественного образования, соответствующего требованиям инновационного развития экономики, современным потребностям общества и каждого гражданина.
Уровень развития экономики, в которой основным ресурсом становится мобильный и высококвалифицированный человеческий капитал, с одной стороны, требует достижения нового качества массового образования, а с другой стороны - индивидуального личностно ориентированного подхода к образованию.
Реализация этой цели предполагает решение следующих приоритетных задач:
- обеспечение инновационного характера базового образования;
- модернизация институтов системы образования как инструментов социального развития;
- создание современной системы непрерывного образования, подготовки, переподготовки профессиональных кадров;
- формирование механизмов оценки качества и востребованности образовательных услуг с участием потребителей.
Россия располагает одной из самых крупных и авторитетных образовательных систем в мире, но ее пропускная способность, формы предоставления образовательных услуг не соответствуют потребностям населения и страны.
Необходимо так организовать образовательную деятельность, чтобы каждый смог найти доступ к созданному знанию независимо от времени и места попадания в информационную среду и максимально использовать накопленные человечеством знания для создания собственного нового знания.
Стратегическим направлением развития образовательных систем в современном обществе является обеспечение интеллектуального нравственного развития человека на основе вовлечения его в разнообразную, самостоятельную, целесообразную деятельность в различных областях знания. Быстрое обновление знаний, включая базовые, ставит перед высшей школой задачу подготовки специалистов, способных:
- адаптироваться к быстро изменяющимся условиям современного общества, самостоятельно приобретать необходимые для успешной работы знания и навыки, применять их на практике для решения разнообразных задач;
- уметь работать в коллективах, объединяющих специалистов различных областей знания;
- самостоятельно, критически мыслить, уметь видеть возникающие в реальной действительности проблемы и искать рациональные пути их решения, используя современные технологии;
- грамотно работать с информацией, извлекать и обрабатывать информацию, а также эффективно использовать информационные ресурсы, в том числе и мировые, для решения поставленных задач.
Это направление развития признано главным в ходе реформ образовательных систем в ведущих странах мира: США, Великобритании, Канаде, Германии, Франции и др. При этом основной задачей процесса реформирования является подготовка необходимых обществу кадров в нужном количестве за минимальное время и при минимальных затратах.
Анализ процесса реформирования образования ведущими университетами мира (Гарвардский университет, Wisconsin Technical College System) [1], а также некоторыми российскими вузами показывает, что в сегодняшних условиях он развивается в следующих основных направлениях:
- прогнозирование потребностей общества в специалистах разного профиля;
- определение спектра специальностей и требуемой квалификации специалистов;
- определение необходимых условий для подготовки специалистов;
- активного внедрения информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в образовательный процесс.
Отличительными особенностями применения ИКТ являются:
- повышение эффективности и доступности образования вне зависимости от социальных условий и места проживания обучающихся;
- развитие самостоятельности и активности обучающихся, повышение осознанности процесса познания;
- возможность оперативно реагировать на запросы общества.
ИКТ позволяют легко решить вопросы хранения, поиска и доставки информации обучающимся. В настоящее время в вузах в электронном виде накоплены обширные информационные ресурсы, однако существующие примеры использования ИКТ в вузах представлены фрагментарно.
В первую очередь это происходит из-за отсутствия научной и методологической базы, четкого представления о технических и методических проблемах применения ИКТ в образовательном процессе. Несмотря на отдельные успехи применения ИКТ, достигнутые результаты носят разрозненный характер, имеют частные решения, не поддаются тиражированию и внедрению в различных образовательных учреждениях.
В настоящее время необходима единая концепция построения информационно-образовательной среды, которая в полной мере учитывает новые возможности создания, распространения и применения многокомпонентных распределенных и интегрированных баз данных и знаний, ориентированных на образование.
Информационно-образовательная среда (ИОС) – это информационная система, объединяющая посредством сетевых технологий программные и технические средства, организационное, методическое и математическое обеспечение, предназначенное для повышения эффективности и доступности образовательного процесса подготовки специалистов [3].
Анализ достоинств и недостатков существующих ИОС, дидактических традиций российской системы образования, а также современного состояния информационных технологий и средств телекоммуникаций позволяет сформулировать следующие принципы, на которых должны строиться проектируемые в настоящее время информационно-образовательные среды:
- многокомпонентность. Информационно-образовательная среда должна представлять собой многокомпонентную среду, включающую в себя учебно-методические материалы, наукоемкое программное обеспечение, тренинговые системы, системы контроля знаний, технические средства, базы данных и информационно-справочные системы, хранилища информации любого вида, включая графику, видео и пр., взаимосвязанные между собой;
- интегральность. Информационная компонента ИОС должна включать в себя всю необходимую совокупность базовых знаний в областях науки и техники с выходом на мировые ресурсы, определяемых профилями подготовки специалистов, учитывать междисциплинарные связи, информационно-справочную базу дополнительных учебных материалов, детализирующих и углубляющих знания;
- распределенность. Информационная компонента ИОС должна быть оптимальным образом распределена по хранилищам информации (серверам) с учетом требований и ограничений современных технических средств и экономической эффективности;
- адаптивность. Информационно-образовательная среда должна не отторгаться существующей системой образования, не нарушать ее структуры и принципов построения, также должна позволять гибко модифицировать информационное ядро ИОС, адекватно отражая потребности общества.
Сформулированные принципы построения ИОС делают необходимым рассмотрение информационно-образовательной среды, с одной стороны, как части традиционной образовательной системы, а с другой стороны - как самостоятельной системы, направленной на развитие активной творческой деятельности обучающихся с применением ИКТ.
Современные инструментальные средства открывают широкие перспективы для визуализации и интерактивности учебного процесса. Применение графических объектов в учебных компьютерных системах позволяет не только увеличить скорость передачи информации обучаемому и повысить уровень ее понимания, но и способствует развитию таких важных для специалиста любой отрасли качеств, как интуиция, профессиональное чутье, образное мышление. К сожалению, печатное издание не может передать анимационный эффект, что определяет одно из достоинств ИОС, по сравнению с учебником [2].
Визуализацию в концепции информационно-образовательной среды следует понимать не только как насыщенность учебных материалов высококачественными цветными иллюстрациями (что само по себе очень полезно), но и как использование анимационных изображений, построенных на основе математических моделей изучаемого объекта или явления.
Так, например, обучение дисциплине «Детали машин» с использованием 3D-визуализации и ИОС Российского государственного профессионально-педагогического университета существенно повысило мотивацию студентов к самому процессу образования.
Чтение лекций и проведение практических занятий с иллюстрациями сложных узлов машин в формате 3D-визуализации облегчило понимание учебного материала и позволило высвободить время для аудиторной дискуссии по тематике занятий.
Возможность публичного выступления на лекции дает студентам дополнительный практический опыт в ораторском мастерстве. Студенту приходится в ходе лекции внимательно слушать, наблюдать, анализировать, понимать заданный вопрос, формулировать ответ и, самое главное, решиться на публичный ответ на вопрос преподавателя. Все это стимулирует посещаемость таких занятий.
Внедрение 3D-визуализации в процесс курсового проектирования позволяет облегчить восприятие студентами всех тонкостей конструирования механических передач. У студентов появляется желание освоить графический пакет (например, Autodesk Inventor Professional) и технологию работы в нем. Этот графический пакет очень удобен в пользовании, все обучающие материалы выполнены на русском языке, снабжены видеороликами. Даже новичку легко начать в нем работать, так как достаточно подвести курсор к какой-либо иконке инструментальной ленты, как сразу появляется видеоподсказка: что и как делать. Студенты, получившие начальные знания работы в графическом пакете Autodesk Inventor, как правило, продолжают его познавать и осваивать. Затем они выполняют последующие курсовые и дипломный проекты в этом графическом пакете.
Умение работать в трехмерном пространстве – одно из требований современных работодателей, когда речь заходит о конструкторской работе. Сам процесс моделирования весьма увлекателен и дает важные навыки грамотного проектирования любого объекта. Выполненная в трехмерном пространстве модель является цифровым аналогом проектируемого объекта. В процессе моделирования студент в полной мере овладевает тонкостями конструирования, а сама модель может быть использована в учебном процессе.
Расцвеченная 3D-модель редуктора позволяет преподавателю упростить процесс объяснения конструкции каждой детали. А студент, наблюдая трехмерную модель механической передачи, каждая деталь которой раскрашена в свой цвет, лучше понимает ее устройство, ее место в узле и назначение в передаче (рис. 1).
Рисунок 1 – Модель цилиндрического редуктора в 3D-формате
3D-визуализация различных узлов машин позволяет не только доступно и качественно объяснить устройство узла, но и на глазах аудитории разобрать узел на составляющие детали и повращать любую из них, чтобы рассмотреть ее со всех сторон (рис. 2).
Рисунок 2 – Трехмерная модель редукторной передачи с демонстрацией устройства узла тихоходного вала
Моделирование механической передачи в 3D-формате дает студентам многогранные знания, умения и навыки:
- овладение современным графическим пакетом Autodesk Inventor Professional;
- формирование навыков грамотного проектирования типовых деталей, узлов и механизмов;
- приобретение уверенности в своих профессиональных знаниях проектирования в современных графических пакетах;
- создание мотивации к профессиональному самообразованию.
Как видно, внедрение динамичных средств 3D-визуализации в обучающие процессы профессионального образования (ВПО, СПО и НПО) открывает совершенно новые возможности: 3D-модель позволяет рассмотреть любой учебный объект со всех сторон, минимизировать ошибки его моделирования, получить максимально полное представление об объекте, а также заменить дорогостоящее учебное (лабораторное) оборудование на его виртуальную 3D-модель, дать к ней авторское методическое обеспечение [4].
Вполне очевидно, что современность вызывает необходимость разработки организационно-методических материалов на основе динамичных средств 3D-визуализации для создания мультимедийных учебно-методических комплексов по обучающим дисциплинам и для подготовки преподавателей профессионального образования (ВПО, СПО и НПО) к эффективной деятельности с использованием этого вида ИКТ.
Размещение в информационно-образовательной среде нашего университета 3D-моделей деталей, узлов и механизмов, а также других учебных материалов по дисциплине «Детали машин» позволяет студентам в любое удобное для них время суток обратиться к ИОС за обучающей информацией. Преподаватель имеет отличную возможность через ИОС дать информацию о часто встречающихся ошибках студентов по любой теме дисциплины. Наличие электронной консультации преподавателя позволяет быстро решить возникший вопрос студента и снимает необходимость ожидания очередной очной консультации преподавателя [5].
Таким образом, ИОС на основе современных информационных технологий привносит в учебный процесс новые возможности:
- сочетание высокой экономической эффективности и гибкости учебного процесса,
- широкое использование информационных ресурсов,
- существенное расширение возможностей традиционных форм обучения,
- возможность построения новых эффективных форм обучения.
Основные дидактические задачи, стоящие перед современными преподавателями, состоят именно в том, чтобы подготовить студентов к самообразованию, развить у них интерес к обучению, вызвать познавательные потребности, сформировать умения и навыки самостоятельного умственного труда.
Актуальность этих задач обусловлена острой общественной необходимостью обеспечения инновационного характера образования, модернизации институтов системы образования как инструментов социального развития страны, а также создания современной системы профессионального образования (ВПО, СПО и НПО), подготовки и переподготовки профессиональных кадров.
Рецензенты:
Хаматнуров Ф.Т., д.п.н., профессор, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», ученый секретарь диссертационного совета университета, г. Екатеринбург.
Осипова И.В., д.п.н., профессор, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», г. Екатеринбург.
Библиографическая ссылка
Новгородова Н.Г., Чубаркова Е.В. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6. ;URL: https://science-education.ru/en/article/view?id=11108 (дата обращения: 02.06.2026).