авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

«Министерство образования Российской Федерации Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана Научно-методический центр «Инженерное образование» ...»

-- [ Страница 4 ] --

системность и др.) Конфигурирование и • упорядочивание учебных материалов при помощи каталогов и рубрикаторов для облегчения поиска и навигации.

Предоставление • развернутой контекстно-зависимой справочной системы.

Повторно Обеспечи Сохранение лекций, • • использовать ть хранение и заметок, протоколов, обсуждений, учебные многократное чатов, конференций и онлайновых материалы использование учебных консультаций, чтобы преподаватель и повысить материалов. или студент смогли в дальнейшем методический обращаться к уже имеющемуся Соверше • уровень накопленному материалу нствовать подачу преподавания материала и Обеспечение • стимулировать совместного преподавания курсов с преемственность участием нескольких преподавателей курсов. Разработка и ведение • глоссария курса, содержащего Обеспечи • ть доступность основные термины и понятия учебного материала. предмета, а также библиографии, в которую можно включать ссылки URL Технологическая платформа E-Style Software располагает мощной и гибкой платформой для создания, управления и доставки мультимедийного контента через Интернет или комбинацию Интернет+CD-ROM. Эта платформа - не коробочный продукт, а адаптируемое и настраиваемое к конкретным нуждам программное решение, построенное на принципах открытой архитектуры, "тонкого клиента" и независимости от платформы. Этот продукт сочетает в себе функциональность профессионального редактора мультимедийного контента, имеет функциональность системы дистанционного обучения, системы управления контентом, системы управления курсами, системы планирования, поддержки аудио- и видеоконференций и прочих технологий, успешно применяемых в самых различных областях бизнеса, от подготовки и проведения сейлс презентаций до систем управления мультимедийными базами данных.

Преимущества платформы Быстрое создание мультимедийных обучающих материалов, • использующих видео- и аудиоматериалы.

Низкая требовательность к пропускной способности Интернет • через использование уникальной технологии "Гибридный Интернет".

Полный цикл обучения от регистрации до сертификации, • включая самообразование, индивидуальные и групповые уроки, синхронное/асинхронное обучение, индивидуальный темп обучения.

Поддержка всех языков, включая языки Юго-Восточной Азии • Возможность создавать и изменять полный комплект тестов и • сертификационных процедур и методик как для групп, так и для индивидуальных слушателей.

Поставляется с большой медиа-библиотекой, предоставленной • партнерами E-Style Software - компанией "Кирил и Мефодий".

Поддержка передовых технологий коммуникации, включая • онлайн-консультации, форумы, чаты, ЧаВо, доски объявлений, электронная почта.

Поддержка аудио- и видеоконференции.

• Многоязыковый интерфейс с возможностью легко менять язык • интерфейса.

Модульная открытая архитектура • Ключевая функциональность системы Совмещение различных форм обучения (самообразование, • индивидуальные и групповые уроки, синхронное/асинхронное обучение), темпов обучения и порядка изучения курсов Возможность легко изменять и контролировать учебный процесс, • планировать структуру курсов, задавать тип и форму обучения, правила тестирования и сертификации, создавать различные курсы для разных групп, получать отчеты о посещаемости, протоколы занятий и другие отчеты Полный комплект инструментов и средств обучения: средства создания • учебных планов;

лекций, семинаров;

инструменты создания и проверки домашних индивидуальных и групповых заданий;

средства для консультаций (чат и тематический форум), ведения дневников, подробная статистика по занятиям учащихся (посещаемость, типы и формы обучения, отслеживание индивидуального обучения и т.д.) Использование полного комплекта средств синхронного/асинхронного • общения: консультации онлайн, форумы, чаты, видео- и аудиоконференции Использование полного комплекта средств налаживания учебного • процесса, тестирования и аттестации: все широко используемые формы обучения (лекция, семинар, самостоятельные занятия, тесты и т.д.), виды тестов (вопросы с выбором варианта ответа, с возможностью составить ответ и т.д.), различные типы индивидуальных и групповых опросов Индивидуальная регистрация учащихся и возможность записаться на • курсы по индивидуальному расписанию Форма и темп обучения в зависимости от предпочтений и возможностей • учащихся Преподавателям предоставляются средства гибкого планирования сроков • и этапов обучения Использование электронной почты, электронных пейджеров, досок • объявлений и других технологий для того, чтобы максимально облегчить учебный процесс и обмен информацией Возможность создания, использования и распространения • мультимедийных (графических, аудио- и видео-) материалов Учебные материалы классифицируются при помощи каталогов и • разделов, что облегчает их поиск Работа с документами на разных языках, включая арабский и восточные • языки, с помощью средств создания текстов, основанных на Unicode Удобное средство локализации, позволяющее легко и быстро перевести • интерфейс системы на любой язык Использование готовых энциклопедий «Кирилл и Мефодий» и учебных • пособий, содержащих прекрасную медиа-библиотеку (учебные и художественные фильмы, слайды, рисунки и другие материалы) Визуализация и интерактивность при создании и просмотре учебных • пособий, содержащих тексты, графику и мультимедийную информацию Импорт медиа-объектов из различных источников, включая CD и URL • ссылки из Интернет Лекции, заметки, дискуссии, чаты, конференции сохраняются для • последующего использования преподавателями и учащимися Параллельное ведение занятий несколькими преподавателями • Преподаватель может разработать словарь для уроков, включающий • основные термины и понятия, а также библиографию, содержащую URL-ссылки Архитектура Предлагаемое техническое решение имеет модульную организацию, что позволяет инсталлировать только те модули, которые необходимы на первоначальном этапе развертывания системы. При этом возможно дальнейшее наращивание мощности и функциональности платформы за счет кластеризации, добавления новых модулей, смены ОС или СУБД. Для работы с системой пользователю достаточно иметь только Интернет браузер (Microsoft Internet Explorer 5.0 или выше) и подключение к сети.

Платформа дистанционного образования отличается следующими особенностями:

Персонализация и определение прав пользователя в зависимости от его • роли (Студент, Преподаватель, Куратор, Создатель курсов, Администратор) Авторский дизайн графического интерфейса, разработанный в • соответствии с устоявшимися стандартами пользовательского интерфейса Windows:

интуитивная навигация и наличие визуальных элементов управления обеспечивают легкое освоение и использование системы Независимость от операционной системы и систему управления базами • данных Высокая масштабируемость (все компоненты могут быть размещены как • на одном компьютере, так и на нескольких, что позволяет осуществлять кластеризацию и поддерживать распределенное медиахранилище) Низкие требования к пропускной способности канала путем • использования уникальной технологии "Гибридного Интернета" На рис.1 представлена функциональная архитектура системы.

• • • • • • Рис. На рис. 2 представлена техническая архитектура системы.

Рис. О Компании E-Style Software Обзор компании E-Style Software входит в группу компаний E-Style, которая объединяет более десяти высокотехнологичных компаний, работающих в различных отраслях IT-бизнеса. Эти компании раньше входили в многопрофильный холдинг R-Style, однако затем были объединены в единую группу компаний по их принадлежности к бизнесу информационных технологий. Сейчас область специализации компаний E Style включают средства массовой информации, электронная коммерция, образование, программное обеспечение, Интернет-услуги. В группе E-Style работает более 500 человек, а всего в группах R-Style и E-Style занято более полутора тысяч специалистов, включая сотрудников филиалов и региональных представительств. E-Style продолжает расширяться, адаптируясь к быстро меняющимся требованиям рынка и представляя новаторские разработки, чтобы всесторонне удовлетворять потребности своих клиентов.

Главной специализацией компании eSTYLE Software является проектирование и разработка программного обеспечения на заказ. В числе наших клиентов такие компании, как Coca-Cola, Procter & Gamble, Ericsson, HSBC, Credit Suisse First Boston, Vodafone. Наши программные продукты успешно работают в J.P. Morgan Chase, Bank of America, Michinoku Bank, Газпроме и других компаниях. Центральный банк и Министерство финансов России также используют наши разработки. Мы установили партнерские отношения с лидерами IT-бизнеса: Oracle, Microsoft, Novell, Sun Microsystems, Borland.

Табл. 1. Компании группы E-Style Организация Описание бизнеса Холдинг E-Style Управляющая компания группы Разработка программного обеспечения на заказ E-Style Software House Консалтинг, интеграция систем, поставка полных E-Style Systems комплексных решений Кирилл и Производство мультимедиа-контента. Издания Мефодий Кирилла и Мефодия выпускаются на переносных стандартных жестких носителях (CD-ROM, DVD ROM), и могут быть опубликованы в любых информационных средах, в том числе глобальной сети Интернет. Основные сегменты рынка, где компания является безусловным лидером, энциклопедические и образовательные мультимедиа-издания Дистрибуция программного обеспечения на New Media внутреннем и внешнем рынках, издательская Generation деятельность Разработка технологических инструментов для NMG различных вычислительных платформ Technologies Мультипортал, построенный на базе современных KM-online Интернет-технологий Продажа вычислительного оборудования и ComputerPlaza программных продуктов через Интернет. Компания вошла в десятку лучших Интернет-магазинов России Продажа авиабилетов и резервирование гостиниц on TravelShop.Ru line Организация Описание бизнеса Предоставление доступа в Интернет, услуги хостинга E-Style ISP Опыт разработки систем тренинга и обучения Программное обеспечение E-Style Software разрабатывалось в тесном сотрудничестве с психологами, педагогами, учителями и другими специалистами, в соответствии с их требованиями. Для того чтобы достичь максимальной эффективности обучения, E-Style Software предоставляет продукты и услуги, в дополнение к разработке, внедрению и поддержке программного обеспечения. E-Style Software гарантирует, что предоставляемые продукты и услуги соответствуют требованиям образовательных организаций и превосходят их. Предоставляемые решения соответствуют самым высоким требованиям методологии, креативности и визуального конструирования. Курсы содержат качественные тексты, графику и интерактивные материалы, так как в их разработке принимают участие профессионалы дистанционного обучения.

Компания E-Style Software и ее дочерние предприятия успешно внедрили системы дистанционного обучения в нескольких образовательных организациях, включая территориально рассредоточенные общенациональные образовательные организации, что свидетельствует о высочайшем качестве оказываемых услуг и продукта. В ходе эксплуатации мы собрали большое количество отзывов наших клиентов, что позволяет нам включать дополнительные возможности и сопутствующие продукты в предлагаемые решения.

E-Style Software тесно сотрудничает с проектом Rucarta.com (http://www.rucarta.com/). Это образовательно-развлекательный портал для учащихся. Компания холдинга E-Style «Кирилл и Мефодий» разработала компьютерные энциклопедии и обучающие программы, которые считаются лучшими на Российском рынке. Огромная коллекция материалов включает более 30,000 качественных тематических иллюстраций и 130,000 статей. Компания «Кирилл и Мефодий» также поддерживает самый популярный в России образовательный портал, http://www.km.ru/.

E-Style Software не предлагает коробочных решений. Наша главная специализация проектирование и разработка индивидуальных программных продуктов на заказ. Это означает, что E-Style Software гарантирует успешную установку и внедрение системы, а также обеспечит индивидуальные потребности заказчика, внеся некоторые изменения в имеющуюся платформу. Таким образом, наши решения могут быть быстро и недорого усовершенствованы, например, путем интеграции с уже имеющимися у заказчика системами, может быть создана дополнительная функциональность, и т.д.

Табл. 2. Адреса организаций, использующих платформу дистанционного обучения Организация Описание бизнеса Контакты Открытый Открытый российский Александр Фомиченков Университет образовательный центр (в Ректор Кирила и т.ч. дистанционного ул. Римского-Корсакова д. Мефодия обучения), использующий 127566, Москва компьютерные средства Тел. +7(095) 903- информации, включая E-Mail: fav@nmg.ru Интернет.

http://www.b2k.ru/ Российский Российский университет с Сергей Кувшинов Государственн большим количеством Зам. ректора по информатике ый региональных филиалов, где Миусская пл., д.6, к. Гуманитарный на различных формах 125267, Москва Университет обучения учится более Тел. +7 (095) 250- 10,000 студентов. E-Mail: kuvshinov@rsuh.ru http://rsuh.ru Кирилл и Разработка, распространение, Вячеслав Теренин Мефодий поддержка и сопровождение Руководитель образовательного производственного отдела программного обеспечения ул. Пришвина, д. 127549, Москва Образовательный портал Тел. +7 (095) 406- http://www.cm.ru/ E-Mail: terenin@cm.ru Образовательный центр, Валерий Бумагин Rucarta.com работающий в режиме Директор онлайн. Содержит онлайн- ул. Декабристов, д. 38/ курсы и энциклопедии 127273, Москва (VSchool, VKids), в т.ч. Тел. +7 (095) 904- курсы дистанционного E-Mail: bumagin@cm.ru обучения http://www.rucarta.com Школы Заведения, осуществляющие Вячеслав Рудников Министерства профессиональную Генеральный директор путей подготовку сотрудников ул. Римского-Корсакова, д. сообщения МПС 127566, Москва Тел. +7 (095) 904- E-Mail: Rudnikov@nmg.ru Доклад на семинаре «Создание системы открытого инженерного образования».

Ищенко В.В., Кураков С.В.

Методология и практика управления качеством традиционного и дистанционного образования.

Кафедра «Технологии конструкционных материалов»

МГТУ им. Н.Э. Баумана Ищенко Владимир Васильевич – преподаватель кафедры «Технологии конструкционных материалов» (МТ-13) МГТУ им. Н. Э. Баумана, доцент, кандидат технических наук Кураков Сергей Витальевич– аспирант кафедры «Технологии обработки материалов» (МТ-13) МГТУ им. Н. Э. Баумана В соответствии с Федеральной целевой программой «Интеграция науки и высшего образования России на 2002-2006 годы» одним из основных направлений является использование потенциала ведущих научных центров страны (обучающих) для повышения качества подготовки обучающихся: бакалавров, дипломированных инженеров, молодых исследователей, аспирантов, преподавателей и докторантов высших учебных заведений.

Профессиональную значимость перспективного уровня качества подготовки технических специалистов определяют по таким критериям, как:

• конкурентоспособность субъектов: обучающихся и обучающих;

• профессиональная мобильность и адаптируемость субъектов;

• открытость субъектов непрерывному образованию, • эффективность использования субъектами информационно компьютерных технологий для ускоренного создания и сопровождения виртуально-материальных результатов интеллектуальной деятельности.

Разработчиками многочисленных научно-методологических исследований в области управления качеством образования являются Селезнева Н. А., Субетто А. И., Северцев В. А., Пахомов Н. Н., Татур Ю.

Г., Акимов Ю. П., Четверяков В. Н., Савельев А. Я., Степанов А. Л., Пузанков Д. В., Максимов Н. И., Галямина И. Г., Козлов В. Н., Алешин Н.

В., Кинелев В. Г., Перегудов Ф. И., Шадриков В. Д., Сенашенко В. С., Мануйлов В. Ф., Соловьев В. П., Шестаков Г. К., Розина Н. М., Попова Е.

П., Добряков А. А., Сухинин В. П. и др. При системном подходе к управлению качеством и квалиметрии образования учитывались влияния:

междисциплинарных связей;

обратных взаимосвязей субъектов «обучающийся-обучающий»;

образовательных технологий и контролирующих мероприятий;

введения мониторинга повышения качества образования в соответствии с психолого-педагогическими принципами (Селезнева Н. А., Субетто А. И., Добряков А. А., Сухинин В. П. и др). В результате разработок выделено множество подходов к дуальности управления качеством образования на стадии проектирования и функционирования. Показана эффективность использования в современном учебном процессе высоких технологий и информационно-компьютерной поддержки совместной деятельности преподавателей и студентов.

Для повышения качества образования необходимо преобразование типовых подходов в формализованные, количественно определяющие необходимость и достаточность требований к профессиональной значимости обучения на каждом уровне качества подготовки творческих специалистов.

Сущность дуального управления качеством (рис. 1) традиционного и дистанционного образования заключается в совместной мотивированной систематической деятельности обучающихся и обучающих как при непосредственном, так и при удаленном доступе, в результате которой осуществляется проектирование образовательных процессов, организация их функционирования, систематического сопровождения с системным развитием субъектов.

Дуальность управления качеством образования заключается в создании обучающими условий, способствующих активизации самостоятельной работы обучающихся: студентов, молодых специалистов, аспирантов, докторантов, при целенаправленном применении обратных связей субъектов, в результате которых осуществляется мотивированный переход с одного уровня качества образования на последующий уровень, более эффективный по сравнению с предыдущим.

Дуальное управление качеством на стадии проектирования учебных процессов включает диагностику уровня качества расчетно-графических электронных результатов работ студентов. Обучающие используют результаты виртуальных работ для выделения базового уровня качества учебного процесса и соответствующих ему регулировочных и предупредительных интервалов успеваемости.

Рис. Обучающие на стадии функционирования учебных процессов при дуальном управлении качеством проводят анализ содержания виртуально – материальных результатов деятельности обучающихся с выделением стратегий развития творческой деятельности, направленной на определение адекватности объектов автоматизированного проектирования реальным условиям с учетом их практической реализации. При этом осуществляется стабилизация базового уровня качества обучения на предупредительном интервале успеваемости.

Обучающие на стадии систематического сопровождения учебных процессов используют методы синтеза виртуально-материальных результатов деятельности субъектов с выделением возможностей логистического развития уровня качества обучения. Выделяется переходы на новый системно-ориентированный уровень качества, более эффективный по сравнению с базовым уровнем. Оцениваются регулировочные и предупредительные интервалы успеваемости с введением мониторинга повышения качества обучения.

На стадии развития учебных процессов при дуальном управлении субъекты создают функционально-завершенные расчетно-графические результаты интеллектуальной деятельности, диагностируют уровень их качества, выделяют системно-ориентированный базовый уровень качества и проектируют соответствующие ему образовательные технологии.

Переход от традиционного обучения к системно-ориентированному учебному процессу с базовым уровнем качества заключается в том, чтобы все виды учебных занятий по конкретной дисциплине имели инвариантную логическую структуру достижения учебных целей дисциплины в соответствии с ГОС (рис. 2).

Рис. При этом системно-ориентированный процесс с рациональным сочетанием традиционного и дистанционного образования формируется как базовый.

Следующий цикл перехода от базового к новому системно ориентированному учебному процессу заключается в создании инвариантной логической структуры достижения образовательных целей по всем дисциплинам конкретного образовательного подразделения.

Последующие циклы перехода от стабильного базового процесса к качественно-новому системно-ориентированному учебному процессу заключается в создании инвариантной логической структуры достижения образовательных целей по всем дисциплинам ряда образовательных подразделений.

Создание условий для реализации циклов возможно только при введении учебно-методических виртуально-материальных комплексов по всем видам учебной нагрузки образовательных подразделений.

Каждый комплекс должен содержать системно-ориентированный набор учебно-методических, руководящих, справочных, иллюстративных и раздаточных материалов, необходимых и достаточных для проведения субъектами всех видов учебных занятий по выделенной дисциплине.

Каждый комплекс должен способствовать обеспечению базового уровня качества учебного процесса и содержит методики проведения занятий с оценкой регулировочного интервала успеваемости и методики дуального управления, позволяющие повысить успеваемость обучающихся от регулировочного до предупредительного интервала.

Каждый комплекс должен включать сравнительную оценку достоверности планируемых и фактических учебных процессов при создании, изготовлении объектов проектирования.

Комплекс должен содержать информацию, которая определяет условия:

эксплуатации объектов проектирования;

восстановления их качества;

безотходной утилизации при выработке ресурса работы;

синтеза функционально-завершенного жизненного цикла повышения уровня качества образования с учетом проектирования, функционирования, сопровождения и развития стратегий подготовки субъектов к созданию конкурентоспособных учебно-научно практических разработок.

Выявление субъектами закономерностей взаимосвязей уровней качества подготовки обучающихся и развития образовательных, гуманитарных, учебно-методических, научно-исследовательских, производственных, коммерческих, виртуально-материальных систем является основой устойчивого разрешения множества проблем профессионального, социального, экономического, учебно-методического, научно-технического, производственного, гуманитарного характера. При логистическом развитии каждый последующий уровень качества виртуально-материального системно – ориентированного образования определяется условиями рационального сочетания традиционного, дистанционного и открытого обучения.

Создание студентами в режиме реального времени под руководством преподавателей конкурентоспособных виртуально-материальных результатов возможно при использовании высоких технологий, например, технологий послойного синтеза деталей, прототипов и других объектов.

Перспективы развития образовательных технологий определяются возможностями мотивированного непосредственного и удаленного сотрудничества разработчиков, производителей, коммерсантов при формировании, практической реализации, эксплуатации и сопровождении объектов автоматизированного проектирования.

Актуальной проблемой дуального управления качеством образования является разработка научно-методологических стратегий повышения уровня качества за счет применения междисциплинарных обратных связей, сетевых решений и мониторинга, способствующих развитию возможностей создания субъектами личностно-ориентированных объектов автоматизированного проектирования, анализа их функционирования, сопровождения и развития на каждом уровне качества учебного процесса.

Цель доклада «Методология и практика управления качеством традиционного и дистанционного образования» на семинаре, организованном научно-методическим центром «Инженерное образование» МГТУ им. Н.Э. Баумана продемонстрировать системно ориентированные стратегии внедрения информационных технологий в традиционный учебный процесс на примерах создания учебно методических комплексов для всех учебных занятий по всем дисциплинам образовательного подразделения технического университета (рис. 1).

В качестве базового подразделения была выделена кафедра «Технологии обработки материалов (МТ-13)» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Преподаватели кафедры МТ-13 проводят базовую технологическую подготовку всех студентов МГТУ:

на первом курсе при проведении учебно-технологической практики;

на втором курсе при чтении лекций, проведении семинаров, организации выполнения студентами домашних заданий;

на четвертом курсе при организации и проведении первой технологической практики.

Преподаватели кафедры МТ-13 проводят базовую информационную подготовку студентов второго курса по дисциплине «Основы САПР»

для студентов группы МТ-13 по специализации «Реновация объектов машиностроительного производства».

Преподаватели кафедры МТ-13 проводят специальную подготовку студентов:

на четвертом – пятом курсах при чтении по специальным дисциплинам лекций, проведении лабораторных работ, курсовом проектировании, выполнении студентами научно исследовательских работ;

на шестом курсе – при дипломном проектировании.

Преподаватели кафедры МТ-13 проводят лекции:

на седьмом-восьмом курсах – при психолого-педагогической подготовке студентов к будущей аспирантской и преподавательской деятельности.

Системно-ориентированные стратегии управления качеством традиционного и дистанционного технического образования должны базироваться на инвариантных подходах к внедрению образовательных технологий на всех этапах обучения студентов от первого до восьмого курсов.

Инвариантные стратегии включают:

использование инвариантных логических структур достижения целей обучения по всем дисциплинам (рис. 2);

выделения целей и задач по конкретной дисциплине и всем учебным занятиям каждой дисциплины (рис. 3);

создание словаря терминов по всем видам подготовки и специализации с учетом рекомендуемых определений, системотехнических отображений в соответствии с образовательными стандартами (рис. 3).

Методология введения междисциплинарных и обратных связей субъектов позволяет с помощью компьютерной поддержки (рис. 2):

формализовано описать цели и задачи каждой дисциплины, всех учебных занятий (рис. 4);

выделить исходную таблицу, способствующую направленному формированию системной базы принятия предсказательных решений по всем дисциплинам образовательного подразделения (рис. 5);

использовать знания, умения, навыки, полученные на основе применения научно-обоснованных взаимосвязей таксонов – параметров базы принятия решений по всем видам подготовки студентов и всем дисциплинам, проводимых преподавателями на конкретной кафедре (рис. 6-28);

оценить контрольный пример формирования базы принятия решений (рис. 29);

подготовить субъектов к постановке системной задачи для мониторинга повышения уровня качества образования (рис. 30).

Обратные связи междисциплинарного характера позволяют своевременно корректировать уровень качества учебного процесса как при проведении каждого учебного занятия конкретной дисциплины, так и при проведении всех занятий одной дисциплины, ряда дисциплин одного семестра, курсов, стажировки.

Мониторинг повышения уровня качества обучения на основе систематического использования диагностики состояния учебного процесса, анализа условий его реализации, синтеза деятельности, прогнозирования эффективности междисциплинарных взаимосвязей способствует развитию мотивационно-творческой самостоятельной непрерывной деятельности технических специалистов.

Рис. Рис. Инструментом для управления являются сетевые решения учебно методического комплекса, выполненные в виде гиперссылок, которые могут быть использованы для личностно-ориентированного мониторинга как по каждому учебному занятию, так и по ряду занятий одной дисциплины, множеству учебных занятий по одной, по всем дисциплинам, необходимых для подготовки специалистов в соответствии с требованиями образовательных стандартов.

Перспективно прогнозируемый уровень качества обучения определяется результатами функциональной завершенности подготовки выпускников – дипломированных бакалавров, инженеров, разработчиков конкурентоспособностью разработанных каждым обучаемым виртуально материальных объектов автоматизированного проектирования, интегрирующими образовательную, научную, производственную и коммерческую личностно-ориентированную деятельность.

Научно-методологические основы управления качеством образования с применением междисциплинарных обратных связей и сетевых решений позволяют создать качественно-новые информационные энерго положительные потоки обучаемых, обучающих, ученых, специалистов, которые будут способствовать развитию мотивационно творческой деятельности всесторонне развитых гуманитарно-технических специалистов.

Целью работы явилась разработка теоретических концепций, принципов и научно-методологических стратегий, обеспечивающих:

создание базового уровня качества обучения с формированием личностно-ориентированных объектов автоматизированного проектирования, функционирования, сопровождения и развития;

введение личностно-ориентированного мониторинга «обучающийся обучающий» для стабилизации базового уровня и систематического повышения уровня качества образования;

эффективное применение междисциплинарных обратных связей «обучающийся-обучающий» для количественного описания уровня качества учебно-методических процессов управления образованием;

целенаправленное развитие мотивационно-творческой деятельности обучающихся, способствующей повышению уровня качества обучения;

ускоренное достижение целей подготовки специалистов при рациональном сочетании методических, дидактических, психологических, интеллектуальных, информационных и профессиональных подходов;

использование сетевых решений для создания в режиме реального времени функционально-завершенных учебных процессов формирования системных результатов интеллектуальной деятельности с личностно-ориентированным их сопровождением на краткосрочном, среднесрочном, долгосрочном горизонтах.

Объектом исследования является многоуровневая система качества высшего образования в технических университетах, а предметная область включает процессы дуального управления качеством обучения студентов от первого до восьмого курсов.

Методология и практика управления способствуют целенаправленному развитию мотивационно-творческой деятельности:

обучаемых от первого до 6-го курса при проведении лекций, семинаров, лабораторных, практических работ, всех видов практики, при выполнении домашних заданий;

студентов 4-8-го курсов при выполнении курсового и дипломного проектирования, научно-исследовательских разработок, психолого педагогических выпускных работ;

аспирантов, стажеров, преподавателей, руководителей учебных, научно-исследовательских, производственных и коммерческих подразделений при стажировке, повышении квалификации и создании объектов интеллектуальной собственности (ОИС).

Достижение целей управления качеством образования осуществлялось с применением научно-обоснованных системотехнических принципов при мотивированной заинтересованности субъектов использовать свои междисциплинарные знания, умения, навыки для создания, внедрения, сопровождения и развития в режиме реального времени личностно-ориентированных ОИС.

Реализация научно-обоснованных системотехнических принципов способствует целенаправленному повышению уровня:

• качества всех видов образования в технических университетах, инженерных вузах;

• эффективности использования методических, научно исследовательских, производственных, гуманитарно-технических разработок студентов, бакалавров, инженеров, разработчиков, аспирантов, преподавателей, магистров, докторантов.

Цели определили следующие основные задачи исследования:

• разработка научно-методологических основ дуального управления качеством подготовки творческих гуманитарно-технических специалистов на основе систематической междисциплинарной обратной связи;

• создание и использование инвариантных логических структур для ускоренного достижения эффективных результатов личностно деятельностных подходов;

• создание инвариантных системотехнических методов формирования и обработки многоцелевых баз профессиональных знаний и данных;

• выделение методов дуального управления качеством, позволяющих интегрировать на автоматизированном рабочем месте междисциплинарную деятельность обучаемых и специалистов для проектирования, функционирования, сопровождения и развития функционально-завершенных виртуально-материальных объектов различных отраслей науки, образования, промышленности, социальной сферы.

В результате решения задач разработана методология:

• системного управления качеством образовательного процесса на основе анализа результатов деятельности обучаемых с последующим синтезом обучаемыми рациональной образовательной траектории для систе матического развития мотивационно-творческой деятельности;

• целенаправленной подготовки обучаемых к постановке сложных профессиональных задач и их решению при поэтапном повышении уровня качества результатов творческой деятельности и мотивированном создании системотехнического конечного результата в заданные сроки в режиме реального времени с квалиметрией и сертификацией обучающим качества объекта интеллектуальной собственности обучаемого;

• управления качеством учебного процесса при своевременной корректировке на основе обратной связи методики последующего обучения с учетом повышения уровня сложности систематического мониторинга и выделением на каждом учебном занятии функционально завершенного цикла с количественной оценкой деятельности обучаемого и возможностью повышения оценки с положительным энерго-информационным результатом образовательного процесса;

• последовательного «выращивания» способностей специалиста использовать свои знания, умения, навыки и возможности с учетом личностно-деятельностных интересов, внимания, активности, при которых в результате систематической обратной связи каждый обучаемый создает свою «управляющую программу» для энерго положительного разрешения множества проблемных ситуаций;

• стимулирования повышения качества ОИС и его практической реализации с помощью сетевых решений, открытого и дистанционного самообучения, способствующих систематическому развитию творческих возможностей каждого обучаемого.

Системотехнические методы исследований основывались на теориях:

• системного анализа, синтеза и обоснованного принятия методологических, дидактических, психологических, информационных, интеллектуальных решений;

• квалиметрии, множеств, математической статистики, системологии, акмеологии, теоретической и прикладной информатики;

• формирования технологичных машиностроительных заготовок;

• автоматизированного проектирования и формирования объектов интеллектуальной собственности технического назначения;

• открытого и дистанционного самообучения с эффективным применением сетевых решений и технологий послойного синтеза объектов интеллектуальной деятельности.

Разработаны системотехнические отображения дисциплин, модели их преобразований, позволяющие управлять качеством образования на основе междисциплинарных обратных связей при виртуально-материальной интеграции профессиональной деятельности специалистов.

Обоснованно выделены психолого-педагогические и научно методологические принципы целенаправленного управления качеством непрерывного образования различных специалистов, разработчиков, обучающих, обучаемых.

Методология использования непосредственной и удаленной обратной связи исполнителей с руководителями учебных, научно исследовательских, производственных подразделений позволяет в режиме реального времени создавать ФЗЖЦ ОИС и повышать их качество при сопровождении и реновации.

Выявлены системотехнические принципы управления качеством обучения, позволяющие создать условия для личностно-деятельностного мотивированного ускоренного логистического развития способностей обучаемых использовать полученные знания, умения, навыки, возможности.

Системотехнические принципы дуального управления качеством обучения способствуют:

• активизации заинтересованности каждого исполнителя, разработчика в создании и быстрой апробации виртуально-материальных объектов интеллектуальной собственности (ОИС);

• систематическому анализу конкурентоспособности ОИС и выявлению направлений его совершенствования;

• синтезу стратегий повышения качества при сопровождении базовых ОИС и при создании новых ОИС, более эффективных по сравнению с базовыми.

При проектировании, функционировании, сопровождении и развитии каждого учебно-методического виртуально-материального комплекса использовалась многолетняя практика проведения всех видов учебных занятий с учетом выделенных методологий.

1. Методология многоуровневого дуального управления качеством образования позволила обучающимся под руководством обучающих с применением междисциплинарных обратных связей разработать в режиме реального времени системные базы профессиональных предсказательных решений, необходимых для генерирования разработчиками новых для них результатов.

2. Методология мониторинга повышения уровня качества обучения позволяет субъектам ускоренно создавать, апробировать и сопровождать конкурентоспособные виртуально-материальные объекты интеллектуальной деятельности.

3. Методология ускоренного логистического развития способностей каждого обучающегося дает возможность на основе систематического мониторинга создавать инвариантные стратегии развития рационального сочетания открытого, дистанционного, непрерывного традиционного образования с тактикой последовательного повышения уровня качества подготовки специалистов при эффективном использовании сетевых решений.

4. Методы системотехнических преобразований позволяют управлять качеством самообучения.

5. Систематическое использование способностей обучающихся создавать и эффективно применять базы методических, научных, профессиональных, технологических, информационных, нормативных, руководящих данных для разрешения множества проблемных ситуаций в режиме реального времени.

6. Принципы непрерывного повышения качества образования и уровня квалификации с систематическим самоанализом и самосинтезом функционально-завершенных результатов личностно-ориентированной деятельности на основе применения многофункциональных сетевых решений.

7. Методы инвариантной математической обработки многоцелевых баз профессиональных знаний и данных, с помощью которых при соответствующей компьютерной поддержке ускоренно реализуются системотехнические концепции дуального управления качеством образования при проведении всех видов занятий от первого до седьмого курса при обучении в техническом университете, при стажировке мододых исследователей, аспирантов, руководителей учебных, научных, производственных и коммерческих подразделений.

Объектом виртуально-материальной апробации методологий явилось исследование возможностей обучающих прогнозировать уровень качества использования знаний, умений, навыков субъектов образования при автоматизированном проектировании, функционировании, сопровождении и развитии образовательных технологий с введением фрагментов дистанционного самообучения обучающихся.

В результате апробации выделены электронные комплексы учебных и методических материалов, необходимые и достаточные для проведения преподавателями и студентами виртуально-материальных учебных занятий: практических, лабораторных работ, лекций, семинаров, практики;

для виртуально-материального самообучения студентов при выполнении домашних заданий, курсовых и дипломных проектов.

Введение стратегий дуального управления качеством технического образования, сетевых решений и междисциплинарных связей позволяет выделить условия, при которых и обучающиеся и обучающие заинтересованы в использовании систематической обратной связи для сопровождения творческой деятельности.

Систематические обратные взаимосвязи обучающихся и обучающих как при непосредственном, так и при удаленном доступе развивают способности субъектов применить личностные знания, умения, навыки при подготовке к формированию объектов интеллектуальной собственности.

Актуальность виртуально-материальной апробации заключается в том, что практическое внедрение комплексов осуществлялось на всех стадиях дуального управления качеством подготовки студентов от первого до восьмого курсов с учетом стратегий повышения качества образовательных процессов, результатов обучения с позиций их проектирования, функционирования, сопровождения и развития.

Показателями качества технического образования при виртуально материальной апробации выделены сравнительные характеристики показателей эффективности применения базового уровня качества, соответствующего требованиям образовательных стандартов, и системно ориентированного уровня качества учебного процесса конкретного образовательного подразделения.

Цель виртуально-материальной апробации – создание и внедрение сетевых комплексов учебно-методических материалов с фрагментами дистанционного образования, позволяющих преподавателям технических дисциплин проводить все виды учебных занятий с демонстрацией студентам функционально-завершенных виртуально-материальных объектов по всем направлениям подготовки студентов, которые реализуются в условиях конкретного образовательного подразделения (рис. 5 – рис.30).

Например, на кафедре «Технологии обработки материалов (МТ-13)»

МГТУ им. Н.Э. Баумана выделено пять направлений подготовки студентов и специалистов:

1. базовая практическая подготовка студентов первого курса всех специальностей технического университета (рис. 6 - 7);

2. базовая технологическая подготовка студентов второго курса всех специальностей - рис. 8-10 (лекции);

рис. 11-14 (семинары и ДЗ);

3. базовая технологическая практика студентов четвертого курса всех специальностей – рис. 15-16;

4. базовая информационная подготовка студентов второго курса по специализации кафедры – рис. 17-20 (лекции, лабораторные работы);

5. специальная подготовка студентов пятого и шестого курсов по специализации кафедры – рис. 21-30.

В результате проведенной виртуально-материальной апробации разработано пять комплексов, используемых на кафедре «Технология обработки материалов (МТ-13)» при проведении традиционных и системно-ориентированных учебных занятий со студентами первого восьмого курсов.

Каждый электронный комплекс имеет многофункциональное применение, как в образовательной, так и в научно-производственной, коммерческой сфере. Каждый комплекс может использоваться в качестве учебных и методических рекомендаций:

• при самостоятельной работе студента;

• при дистанционном самообучении;

• при подготовке студентов к проведению учебных занятий.

Сетевые электронные учебно-методические комплексы с фрагментами дистанционного обучения создавались на кафедре «Технологии обработки материалов (МТ-13)» МГТУ им. Н.Э. Баумана в течение многих лет с применением методологии дуального управления качеством совместно преподавателями, аспирантами, студентами первого-восьмого курса.


Только за последние пять лет системно - ориентированно обучались более 500 студентов первого курса, более 300 студентов второго курса, более 200 студентов четвертого курса, более 50 студентов 7-8 курса, два аспиранта.

Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. В учебный процесс кафедры МТ-13 внедрены пять комплексов, которые используются студентами и преподавателями при рациональном сочетании стратегий дуального управления качеством традиционного и дистанционного образования.

Дистанционное самообучение с помощью комплекса способствует повышению эффективности проведения лабораторных, практических работ.

Применение комплексов обеспечивает наличие систематических обратных связей «студент-преподаватель»:

• при выполнении домашних заданий;

• в процессе практики;

• при подготовке студентов к выполнению курсового, дипломного проектов;

• при подготовке и выполнении студентами научно исследовательских работ;

• при мотивированно-творческой самостоятельной деятельности.

В инвариантный состав каждого сетевого комплекса входят:

1. темы учебных занятий в соответствии с учебной программой;

2. рабочая программа проведения всех видов учебных занятий по дисциплине;

3. цели и задачи учебных занятий;

4. системотехнические отображения и преобразования, необходимые и достаточные для описания стратегий достижения целей и задач учебных занятий;

5. научно-техническое содержание учебного материала;

6. инвариантная логическая структура достижения целей и задач;

7. фундаментальное обоснование взаимосвязей целевых функций и интервалов варьирования показателей образовательной системы при выделенных ограничениях;

8. базы принятия предсказательных решений (БПР) по всем видам учебных занятий по выделенной дисциплине;

9. контрольный пример предсказательных взаимосвязей параметров каждой БПР по конкретному учебному занятию;

10.инвариантные алгоритмы обработки БПР;

11.индивидуальные и коллективные задания студентам;

12.примеры расчетно-графических работ студентов;

13.примеры виртуально-материальных функционально-завершенных результатов деятельности студентов;

14.методика проведения контрольных мероприятий и показатели оценки фактической успеваемости студентов по каждой дисциплине.

Каждый сетевой учебно-методический комплекс содержит методические рекомендации по проведению учебных занятий (в виде html документов) и контрольные примеры современных виртуально материальных объектов автоматизированного проектирования и функционирования.

Созданные на кафедре "Технологии обработки материалов" (МТ-13) пять учебно-методических электронных комплексов способствуют внедрению сетевых решений и Интернет в учебный процесс МГТУ им.

Н.Э. Баумана при реализации научно-методологических стратегий дуального управления качеством технического образования, включающей:

• проектирование учебного процесса с систематизацией содержания учебного материала по всем видам учебных занятий выделенной дисциплины в системную базу принятия предсказательных решений;

• системно-ориентированное функционирование учебного процесса при выделенных ограничениях целевых функций;

• сетевое сопровождение учебного процесса с применением технических средств обучения и мониторинга;

• развитие уровней знаний, умений, навыков, способностей, возможностей субъектов при переходе от базового уровня к более эффективному уровню качества традиционного и дистанционного технического образования.

При создании каждого комплекса использовалась совокупность инвариантных видов обеспечений, которая включает обеспечения:

1. методическое;

2. организационное;

3. информационное;

4. профессиональное;

5. инвариантно-структурное;

6. функционально - системное;

7. программное;

8. математическое;

9. технологическое;

10. образовательное;

11. эргономическое.

• Методическое обеспечение представляет совокупность рекомендаций пользователю по использованию комплекса от входа на первую основную страницу до оценки успеваемости студентов, которые обучались с применением методологии и учебно-методического содержания комплекса.

• Организационное обеспечение включает совокупность гиперссылок, которая позволяет ориентировать пользователя на использование «сжатия» информации в базу принятия предсказательных решений.

• Информационное обеспечение включает совокупность сетевых решений, необходимых для создания системного представления о проектировании содержания всех учебных занятий по выделенной дисциплине и применении комплекса с учетом функциональных особенностей учебного процесса.

• Профессиональное обеспечение комплекса включает совокупность междисциплинарных решений, которые составляют содержание учебного материала по каждому учебному занятию.

• Инвариантно-структурное обеспечение содержит наборы инвариантных логических структур достижения целей и задач конкретных дисциплин в соответствии с выделенной образовательной технологией.

• Функционально-системное обеспечение каждой дисциплины представляется в виде совокупности определителей тезауруса – таксонов, позволяющих цели и задачи дуального управления качеством представить в таксономическом описании с помощью системотехнических отображений и преобразований.

• Программное обеспечение включало совокупность стандартных и специализированных программных продуктов.

При создании комплексов разработчики – студенты второго седьмого курсов, аспиранты, преподаватели - использовали стандартное обеспечение Microsoft Word с применением Internet Explorer.

При необходимости разработчики применяли: Автокад, 3DMAX, МаthСаd, язык программирования C++ boulder и другие современные программные продукты. Графические материалы (рисунки, фотографии) предоставлялись в любом формате с разрешением не более 150dpi. Web – страницы оформлялись в виде HTML – документов, в соответствии со спецификацией 4.0. Текст – черный, фон – белый, границы таблиц 1pxl.

Математическое обеспечение включало совокупность • инвариантных математических методов аддитивной, мультипликативной, конъюктивной, дизъюктивной (максимизирующей) сборки.

Технологическое обеспечение включало совокупность методов • формирования и научно-технического обоснования баз принятия предсказательных решений как по каждому занятию, так и по совокупности всех учебных занятий выделенной дисциплины.

Образовательное обеспечение включало совокупность • методик, которые могут быть использованы преподавателями при обучении студентов на лекциях, семинарах, лабораторных, практических работах, при проведении всех видов практики, при курсовом и дипломном проектировании. В каждом комплексе указан набор методик проведения учебных занятий при традиционном, системно-ориентированном и дуально- управляемом обучении.

Эргономическое обеспечение включает совокупность • стимулов, которое содействуют повышению активности самостоятельной работы студентов с помощью учебно-методического комплекса и развитию мотивационно-творческой личностно-ориентированной деятельности студентов и преподавателей.

Представленная виртуально-материальная апробация предназначена для системы повышения квалификации: руководителей образовательных подразделений;

преподавателей технических университетов;

методистов, заинтересованных в управлении качеством подготовки специалистов;

аспирантов, студентов технических вузов, заинтересованных в развитии психолого-педагогической подготовки;

системотехников, заинтересованных в виртуально-материальной интеграции образования, науки, производства, коммерции;

руководителей производственных, коммерческих подразделений.

Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Таким образом, для виртуально-материальной апробации научно методологических стратегий дуального управления качеством технического образования необходимо использовать стратегии дистанционного образования с применением сетевых решений и Интернет.

Выделены следующие стратегии:

проектирования содержания виртуальных учебных занятий, • которые включают: практические, лабораторные работы, лекции, семинары (рис. 2);

функционирования субъектов при непосредственном и при • удаленном доступе, способствующего активизации самостоятельной работы студентов под руководством преподавателей при выполнении домашних заданий, курсовых, дипломных проектов (рис. 3);


сопровождения и развития дуального управления качеством • высшего технического образования с обеспечением систематической обратной связи субъектов и применением мониторинга (рис. 4, 5).

Выделенные позиции виртуально-материальной апробации реализуются с применением сетевых учебно-методических комплексов.

Комплекс «УТП» включает от 4 до 6 виртуальных практических работ по литейному учебно-технологическому практикуму. Назначение комплекса – подготовка к практическому обучению студентов первого курса всех специальностей с демонстрацией виртуально-материальных объектов. Фрагменты комплекса представлены на рис. 6-7.

Комплекс «ТКМ» включает 16 виртуальных лекций, 8 семинаров, части домашнего задания по горячему разделу дисциплины «Технология конструкционных материалов». Комплекс ориентирован на активизацию самообучения студентов второго курса всех специальностей. Фрагменты комплекса представлены на рис. 8 – 10 (лекции), рис. 11-12 (семинары), рис. 13-14 (выполнение домашних заданий).

Комплекс «1ТП» включает инвариантные виртуальные рекомендации по организации и проведению первой технологической производственной практики студентов с введением дистанционного сотрудничества студентов и руководителей работ по ускоренной технологической подготовке действующего производства. Комплекс предназначен для дуального управления качеством практической подготовки студентов четвертого курса всех специальностей. Фрагменты комплекса представлены на рис. 15-16.

Комплекс «САПРре» включает 16 виртуальных лекций, лабораторных работ по дисциплине «Основы САПР» для студентов второго курса специальности «Реновация средств и объектов машиностроительного производства. Комплекс ориентирован на самостоятельную подготовку студентов к проведению лабораторных работ с учетом содержания лекционного материала и анализом качества объектов проектирования.

Фрагменты комплекса представлены на рис. 17-18 (лекции), рис. 19- (лабораторные работы).

Комплекс «АПРЕ» включает 8 виртуальных лекций, 8 лабораторных работ по дисциплине «Автоматизированное проектирование реновационно пригодных деталей» для студентов пятого курса специальности «Реновация средств и объектов машиностроительного производства».

Назначение комплекса – подготовка студентов к мотивационно-творческой деятельности по созданию виртуально-материальных объектов и сопровождению объектов интеллектуальной собственности. Фрагменты комплекса представлены на рис. 21-24 (лекции), рис. 25-26 (лабораторные работы).

Практическая ценность работы связана с использованием научно методологических принципов для управления качеством образования:

студентов первого-восьмого курсов в МГТУ им. Н.Э. Баумана на всех видах учебных занятий;

при выполнении научно-исследовательских работ студентов (рис. 27);

при выполнении курсового (рис. 28);

дипломного проектирования;

при содействии деятельности преподавателей, руководителей учебных, научных, производственных, коммерческих подразделений при повышении квалификации (рис. 29-30).

Использование научно-методологических принципов управления качеством образования с применением междисциплинарных обратных связей и сетевых решений с приоритетом мотивационно-творческой деятельности позволило: 82 студентам 2-7 курсов МГТУ им. Н.Э, Баумана опубликовать свои объекты интеллектуальной собственности в виде электронной строки в журналах “Компьютеры в учебном процессе”, 1996, № 12;

1997, № 7, 8, 9;

1998, №1, 7, 8, 9, 12;

1999, №1, 3, 2002. №1;

более 100 студентам 4-го курса в процессе проведения практики создать сетевые решения для будущих ОИС;

аннотированные сетевые решения расположить на сервере МГТУ www.engineer.bmstu.ru, а также на сервере ВЦ НУК факультета «Машиностроительные технологии» www.nuk mt.bmstu.ru;

студентам и аспирантам профилирующей кафедры создать набор СД-РОМ, который может быть использован при базовой информационной подготовке студентов 2-го курса, технологической подготовке студентов 1-4 курсов, при подготовке бакалавров, студентов 5 6 курсов, инженеров, студентов 6-8 курсов, разработчиков, а также при повышении квалификации руководителей учебных, научных, производственных, коммерческих подразделений: www.foundry.ru.

Фрагменты учебно-методических комплексов расположены на порталах:

• WWW.ENGINEER.BMSTU.RU/ВИРТУАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ//;

• WWW.FOUNDRY.RU// Дубинин В.В., Банников С.Н., Жигулевцев Ю.Н.

МГТУ им. Н.Э. Баумана Лаборатория теоретической механики в Интернете Дубинин Владимир Валентинович– заведующий кафедрой «Теоретической механики» МГТУ им. Н.Э. Баумана, кандидат технических наук, доцент На кафедре «Теоретическая механика» МГТУ им. Н.Э. Баумана создана лаборатория (Динамика), которая используется в учебном процессе по дисциплинам «Теоретическая механика» и «Теория колебаний» [1]. Авторами были предложены идеи создания установок лаборатории, эскизы для их изготовления, методика работы на установках, создано научно-техническое оснащение установок, позволяющее производить запись и обработку сигналов с установок. Создано соответствующее программно-аппаратное обеспечение, позволяющее обрабатывать реальный физический эксперимент в цифровом виде на ПЭВМ. Время обработки гладких процессов выбирается весьма малым, при обработке результатов колебательных процессов результаты обработки фиксируются на каждом периоде колебаний. Такое представление результатов эксперимента позволяет фиксировать все состояния механической системы при движении – стационарные и нестационарные. При математическом сглаживании результатов обработки физических экспериментов остаются данные для стационарных динамических состояний.

При создании алгоритмов работы установок предложено два типа обработки экспериментов. В первом случае фиксируется эксперимент, результаты которого накладываются на теоретическую кривую [2]. Второй случай обработки результатов физического эксперимента заключается в подборе математических описаний (дифференциальных уравнений) записанного физического процесса. Во втором случае восстанавливается физическая картина известных современных математических представлений механических процессов. Подбор дифференциального уравнения весьма продуктивен, так как можно варьировать набором предполагаемых сил и характеристик механической системы [3, 4].

Данная лаборатория является основой для создания единой типовой автоматизированной лаборатории по курсу «Теоретическая механика» для ВУЗов РФ. В связи с этим авторами предложен сайт в Интернете, который посвящен новым обучающим технологиям в механике (рис.1).

Рис. В одной из частей данного сайта помещена часть лаборатории теоретической механики (рис. 2).

На сайте дан список установок лаборатории. Предложен алгоритм пользования этим материалом. На сайте практически дана электронная версия физической лаборатории. Эта версия создана с целью ознакомления заинтересованных преподавателей с данной лабораторией, ее содержанием и возможностями использования в учебном процессе. Представленным материалом можно пользоваться потребителю для проведения лабораторных работ со студентами в компьютерном классе.

Описание содержит ознакомительный материал о составе и обеспечении установки, теоретические разработки вопросов, рассматриваемых в лабораторных работах. Теоретическое описание студент подробно разбирает на занятии. После этого знакомится с материалом «проведение лабораторной работы», осваивая правила проведения эксперимента и в то же время сопоставляя эти правила с материалом теории. Студент к этому моменту должен проработать соответствующий материал лекций и учебника. На сайте записываются результаты нескольких физических экспериментов. Это делается на кафедре ТМ МГТУ им. Н.Э. Баумана по заказу пользователя. При проведении лабораторной работы преподаватель-пользователь другого ВУЗа раздает данные эксперимента при различных условиях их проведения различным студентам, которые и сравнивают эти экспериментальные данные с теорией. Студент перед проведением эксперимента получает на сайте данные эксперимента, строит теоретические кривые динамических процессов, которые будут проведены в эксперименте.

Рис. 2.

Эту кривую студент сравнивает с полученной на компьютере (рассчитанной на компьютере с помощью специальной программы).

В случае несовпадения результатов компьютерных и студенческих расчетов работа с компьютером продолжается, а студент после сеанса ищет ошибку. Анализируя полученные результаты цифровой записи эксперимента, студенты выделяют области нестационарности (выпады результатов). Эти выпады устраняются при математическом сглаживании результатов эксперимента, проведенного на реальной установке. Именно сглаженные результаты необходимо сравнивать с теорией, так как математическая модель строится для динамических установившихся процессов с воздействием на механические системы сил с установившимися законами изменения. Студент анализирует сглаженные результаты и предлагает версию неидеального совпадения результатов эксперимента и теории.

На сайте в Интернете представлен список разработанных авторами лабораторных работ (рис.2). Ряд работ описан полностью, например комплекс «Вынужденные колебания системы с одной степенью свободы»

(рис.3). Изложено описание работы, теоретические основы (рис.4), проведение эксперимента, обработка результатов (рис.5). Запись экспериментальных данных при различных исходных данных эксперимента выполняется на кафедре ТМ МГТУ им. Н. Э. Баумана и выкладывается на сайт. Представленные таким образом результаты лабораторных работ просматриваются пользователем в режиме электронной модели комплекса, записывающего и обрабатывающего физический эксперимент (рис.6).

Рис. 3.

Данная электронная версия лабораторных работ может выполняться самостоятельно или под руководством преподавателя в диалоговом режиме.

Эксперименты при различных динамических состояниях установок можно повторять многократно в удобном режиме, чтобы заполнить экспериментальными данными теоретические кривые (рис.7).

Сайт представляет собой сложный программный комплекс, основанный на современных открытых программно-технических решениях (Web-сервер Apache, НТМL 4.0, JavaScript 1.1, PHP 4), позволяющих использовать данную разработку не только в Интернете, но и в локальной учебной сети, а также и на отдельно стоящем персональном компьютере.

Рис. 4.

Рис. 5.

Рис. 6.

Эксперименты при различных динамических состояниях установок можно повторять многократно в удобном режиме, чтобы заполнить экспериментальными данными теоретические кривые (рис. 7).

Рис. Литература 1. Дубинин В.В., Жигулевцев Ю.Н. Типовая автоматизированная лаборатория «Теоретическая механика». Сборник научно-методических статей. Теоретическая механика. Вып. 23. Изд-во МГУ, 2000. с. 154–162.

2. Лабораторный аппаратно-программный комплекс ТМЛ-20/МР.

В.В. Дубинин, В.А. Иванников, Б.П. Назаренко, Е.Н. Солохин. — М.: Изд во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. – 20 c.

3. Использование ЭВМ в учебном процессе при изучении курса «Теоретическая механика». Методическое пособие. Дубинин В.В., Солохин Е.Н., Ремизов А. В и др. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. – 120 с., ил.

4. Компьютеризированный лабораторный комплекс «Свободные колебания физического маятника». Дубинин В.В., Солохин Е.Н., Банников С.Н., Назаренко Б.П. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. – 19 с., ил.

5. С.Н. Банников, В.В. Дубинин, Ю.Н. Жигулевцев. Развитие технологий обучения: обработка физического эксперимента и дистанционное образование. Восьмой всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике, Пермь, 23–29 августа 2001 г.

Аннотации докладов. Екатеринбург. УрО РАН, 2001. (с. 72).

Приложение Программы семинаров, проведенных в 2001-2002 годах в МГТУ им. Н.Э. Баумана Научно-методическим центром «Инженерное образование»

Первый семинар, 4 апреля 2001 г., доклады:

1. Коршунов С.В.- проректор по учебно-методической работе, директор НМЦ «Инженерное образование»

Приветственное слово.

2. Норенков И. П. заведующий кафедрой «САПР» МГТУ им. Н. Э.

Баумана.

Пути выполнения НИР по теме «Создание основ инфраструктуры открытого инженерного образования и разработка главных компонентов ИОС технического университета».

3. Зимин А. М. - доцент кафедры «Плазменные энергетические установки» МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Лаборатория удаленного доступа в МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Второй семинар проведен 16 мая 2001 г., доклады:

1. Коршунов С.В. - проректор по учебно-методической работе МГТУ им. Н.Э. Баумана Задачи защиты авторских прав.

2. Козлов О.С. - доцент кафедры «Плазменные энергетические установки» МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Возможности программного комплекса «МВТУ» применительно к разработке виртуальных лабораторных работ.

Трудоношин В.А. – доцент кафедры «САПР» МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Варианты построения виртуальных лабораторий.

Третий семинар проведен 27 июня 2001 г., доклады:

Усков В.Л. – доктор технических наук, BRADLEY 1.

UNIVERSITY.

Мировое интернет-образование: анализ потребностей и тенденций развития.

Плосковитов А.Б.–начальник отдела «Дистанционного 2.

обучения» МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Создание базы учебных материалов и вопросы взаимодействия элементов системы открытого образования.

Четвертый семинар проведен 26 сентября 2001 г., доклады:

Коршунов С.В. - проректор по учебно-методической работе 1.

МГТУ им. Н.Э. Баумана Вступительное слово.

Норенков И.П.- заведующий кафедрой «САПР» МГТУ 2.

им. Н. Э. Баумана, доктор технических наук, профессор.

Бушминский И.П.- заведующий кафедрой «Технологии приборостроения», доктор технических наук, профессор.

Электронные энциклопедии.

Пятый семинар проведен 31 октября 2001 г., доклад:

Лобачев С.Л.- первый заместитель директора РГИОО кандидат 1.

технических наук.

Принципы построения структуры и организации виртуального представительства в системе открытого образования. Методика организации учебного процесса через виртуальные представительства вузов.

Шестой семинар 5 февраля 2002 г., доклад:

Тарабарин В.Б.- доцент кафедры «Теории механизмов и 1.

машин», кандидат технических наук.

Учебно-методический комплекс по теории механизмов и машин для дистанционного обучения.

Седьмой семинар 27 февраля 2002 г., доклад:

Путилов Г. П.- проректор по информатизации и новым формам 1.

обучения МГИЭМ, доктор технических наук.

Кечиев Л. Н.- заведующий кафедрой радиоэлектронных и телекоммуникационных устройств и систем МГЭМ, доктор технических наук, профессор.

Проектирование, разработка и сопровождение информационно образовательной среды вуза по инженерной специальности.

Восьмой семинар 10 апреля 2002 г., доклады:

Попов А. И.- первый проректор, проректор по учебной работе 1.

МЭИ, профессор, доктор технических наук.

Создание информационно-образовательной среды технического университета.

Маслов С. И.- заведующий кафедрой ЭКАО МЭИ (ТУ) доктор 2.

технических наук, профессор.

Политехническая Интернет-лаборатория как базовый компонент единой образовательной информационной среды в области техники и технологий.

Седов А. Н.- доцент кафедры «Физики и ядерного синтеза»

3.

МЭИ, кандидат технических наук.

Компьютерный курс общей физики.

Девятый семинар 22 мая 2002 г., доклад:

Потапенко А. А.- руководитель проекта компании E-Style 1.

Software House.

Система дистанционного обучения Bridge To Knowledge (B2K).

Повышение качества и интенсивности образования и профессиональной переподготовки.

Десятый семинар 19 июня 2002 г., доклады:

Ищенко В. В.- преподаватель кафедры «Технологии обработки 1.

материалов» МГТУ им. Н. Э. Баумана, доцент, кандидат технических наук.

Методология и практика управления качеством традиционного и дистанционного образования.

2. Кураков С. В.- аспирант кафедры «Технологии обработки материалов»

МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Внедрение информационных технологий в традиционный учебный процесс.

Одиннадцатый семинар 25 сентября 2002 г., доклад:

Золотарев А.А. – академик аэрокосмической академии Украины, кандидат технических наук, профессор.

Теория и методика систематизированного интенсивного информатизированного обучения как дидактическая основа создания компьютеризированных средств обучения.

Двенадцатый семинар 11 декабря 2002 г., доклад:

Бойков В. Г. – генеральный директор АО «АвтоМеханика», доцент ВМК МГУ им. Ломоносова, кандидат технических наук.

Светлов С.Д.-заместитель генерального директора АО «АвтоМеханика».

Программный комплекс автоматизированного динамического анализа многокомпонентных механических систем «Эйлер» как инструментальная среда для создания виртуальных лабораторных практикумов.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.