Главная Архив номеров N-17 декабря 2007 Программный пакет "СОФИЯ" для учебных занятий на базе компьютерного класса.
 

Авторизация



Программный пакет "СОФИЯ" для учебных занятий на базе компьютерного класса. Печать

Т.А.Миронова, к.т.н., доцент.

В наше время, в век активного развития компьютерных технологий все чаще применяются инновационные методы обучения. Активно разрабатываются и компьютерные обучающие приложения и компьютерные тренажеры для различных сфер деятельности. Однако это привело и к негативным эффектам. Большинство обучающих программ не связаны ме6жду собой, каждая из них, как правило, имеет свою систему опроса, свою небольшую базу данных, свои правила запуска. В итоге, чтобы запустить какую-либо обучающую программу в компьютерном классе (скажем хотя бы из 12 компьютеров) преподавателем затрачивается в среднем около 10-минут. Чтобы просмотреть результаты проведения этого занятия тоже не менее 10 минут. Объединение результатов по разным занятием вообще проводятся вручную (в журналах). Все это резко снижает использование разрозненных обучающих приложений, в целях хкономии времени на обучение.

 

В свете сказанного обозначилась актуальная задача - эффективное проведение учебных занятий (тренировок), с использованием обучающих приложений.
Данная задача обуславливает:
-комплексирование обучающих приложений по заданной предметной области;
-формирование базы данных обучения, что позволяет фиксировать (хранить) итоги обучения;
-автоматизацию формирования номенклатурной учебно-методической документации.
Для решения этой задачи в Военно-морском инженерном институте разработан программный пакет (ПП) «СОФИЯ».
ПП «София» предназначен для создания и проведения учебных занятий на базе локальной сети ПЭВМ и для организации базы данных учебного процесса и его автоматизации. Пакет представляет собой совокупность следующих программных средств:
- система управления учебной базой данных;
- система тематических интерактивных справочников;
- система формирования компьютерных тестовых заданий;
- программно-инструментальные средства руководителя учебного занятия;
-программная среда обучаемого.
Система управления (ведения) учебной базой данных устанавливается на рабочее место преподавателя (РМП) и обеспечивает следующие режимы работы:
1 ведение справочников;
2 настройка параметров нового семестра;
3 ведение журналов;
4 создание и апробация контрольных тестовых заданий;
5 формирование плановой документации;
6 формирование структуры проведения компьютерного занятия;
7 формирование номенклатурной отчетной документации;
8 администрирование базы данных.
Программно-инструментальные средства руководителя учебного занятия устанавливаются на рабочее место руководителя занятием (РМР). Данные программные средства предназначены для непосредственного проведения учебных занятий и обеспечивают:
1.формирование, изменение структуры проведения;
2.запуск занятия на рабочих местах обучаемых;
3.управление рабочими местами обучаемых:
-получение сведений о результатах проведенных занятиях,
-выбор тем занятий, групп обучения и/или отдельных обучаемых, рассылка этих тем занятий на РМО,
-просмотр копий экранной рабочих мест обучаемых,
-управление рабочими местами обучаемых (завершение активных задач, посылка им сообщений, включение, отключение и перезагрузку рабочих мест обучаемых и т.д.
Программная среда обучаемого устанавливается на рабочие места обучаемых (РМО). Находясь в этой среде, обучаемый осваевает те темы, которые определяет для него руководитель обучения. Количество рабочих мест РМП и РМО - неограничено.
«София» имеет общие базы данных:
-групп обучаемых;
-преподавателей, ведущих учебные занятия;
-специальностей и дисциплин, по которым ведутся учебные занятия;
-тем занятий по этим дисциплинам;
-контрольных тестовых заданий для этих тем.
Эти базы данных хранятся на сервере. Причем обращаться и работать с ними имеет право только преподаватель и руководитель обучения. Сам обучаемый доступа к базам данных не имеет.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И РАБОТЕ программного пакета «София»
ПП «София» обеспечивает решение ряда задач:
-формирование и настройку базы данных обучаемых;
-формирование и настройку базы данных руководителей обучением;
формирование баз данных по структурам изучения и составу учебных курсов;
-формирование различных видов контроля и структуры проведения тренажных занятий по выбранным темам;
-организация проведения тренажных занятий;
-получение отчетных материалов по изучаемым учебным курсам.
Решение перечисленных задач предусматривает разработку программного обеспечения (ПО), которое бы позволяло их решать.
Так как разработчиками данной системы были ведущие преподаватели (программисты), то естественно, при разработке ПО был учтен методический опыт проведения таких занятий и специфика его пользователей. Особое внимание было уделено организации интерфейса между пользователем (преподавателем, обучаемым) и ПП»София».
При разработке интерфейса использованы технологии построения интерфейса Windows-приложений, при котором пользователь может выбирать команды, запускать задачи и просматривать отчетные материалы, указывая на пиктограммы или пункты в списках меню или во всплывающих списках, показанных на рабочем столе экрана, что в значительной степени упростит работу пользователя. Для сокращения времени определения параметров занятия вся вводимая информация каталогизирована и в большинстве случаев осуществляется выбор исходных данных, а не их ввод с клавиатуры. Такая организация интерфейса направлена на то, чтобы пользователь не тратил время на освоение нюансов пользовательского интерфейса данной программы и чтобы он смог как можно скорее продуктивно применять ПП «София».
Интерактивный интерфейс пользователя обеспечивает:
-простоту ввода информации с максимально возможным исключением ввода повторяющейся информации;
-автоматизацию ввода путем использования при задании информации выбора из предлагаемых вариантов (варианты значений задаются либо жестко, либо выбираются из созданных справочников);
-возможность их создавать, изменять и дополнять (справочники открытого типа);
-защиту от несанкционированных и случайных действий;
-наличие интерактивных подсказок, управляющего и контекстных меню;
-удобный (не перегруженный) рабочий стол ввода и отображения информации;
-возможность настройки интерфейса.
СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПП «София»
Исходя из задач, решаемых ПП «София», его программное обеспечение разработано с использованием модульного программирования, т.е. для каждой задачи разработан свой программный модуль. Такой принцип построения ПО позволит в случае необходимости легко его модернизировать, а также создать библиотеки модулей, тем самым значительно сократить объем программного кода и более стабильную работу ПО.
Программное обеспечение ПП «София» включает в себя три программных приложения, которые могут быть использованы как самостоятельные программные продукты, так и как составные части ПО ПП «София»:
ПО системы управления учебной базой данных (СУ УБД) определяет рабочее место преподавателя (РМП);
-ПО программно-инструментальных средств руководителя учебного занятия определяет рабочее место руководителя обучения (РМР);
-ПО программной среды обучаемого - рабочее место обучаемого (РМО).
ПО СУ УБД обеспечивает формирование учебных занятий, организацию учебного процесса, а также работу с базами данных (БД) обучаемых и занятий (тем занятий, тем вопросов).
ПО программно-инструментальных средств руководителя учебного занятия обеспечивает проведение готовых учебных занятий, ведение интерактивных журналов и автоматизацию формирования учебной документации по учебным курсам.
ПО программной среды обучаемого обеспечивает непосредственное прохождение учебного занятия обучаемым.
При разработке структуры программного обеспечения ПП «София» было учтено использование вышеперечисленных программных приложений в различных режимах. Структура ПО представлена на рис. 1.
Организация работы на рабочем месте преподавателя
При работе на РМП предусмотрены следующие режимы:
-настройка базы данных обучаемых;
-настройка баз данных учебных курсов;
-настройка базы данных тестовых заданий, используемых при проведении контроля обучаемых;
-настройка параметров проведения занятий;
-подготовка занятий по требуемым дисциплинам и темам;
-просмотр отчетов о результатах ранее проведенных занятий;
-создание и настройка тематических интерактивных справочников.
Подготовка учебных занятий предполагает создание различных вариантов входных и выходных (итоговых) контрольных опросов и требуемых исходных состояний заказа для режима тренажа по требуемым учебным дисциплинам и темам.
Содержимое контрольных опросов настраивается преподавателями и инструкторами с помощью соответствующего программного обеспечения разработки занятий и опросов, входящего в состав ПО РМП.
Все множество подготовленных (настроенных) занятий можно разбить по учебным курсам. То есть, к каждому учебному курсу относится свой набор занятий. В то же время каждому курсу соответствует свое множество вопросов. Подготовка определенного занятия заключается в построении его структуры, времени проведения входного и выходного контроля и в выборе набора вопросов из множества вопросов, относящихся к курсу, по которому формируется занятие. Один и тот же вопрос может входить в различные занятия по одному курсу.
НАЗНАЧЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА РУКОВОДИТЕЛЯ ОБУЧЕНИЯ
Рабочее место руководителя обучения (РМР) предназначено для проведения готовых учебных занятий.
На РМР предусмотрены следующие функции при проведении занятий:
-управление процессом проведения занятия;
-контроль выполнения обучаемыми шагов занятия;
-контроль результатов входных и итоговых опросов;
-контроль выполнения задания в режиме тренажа;
-просмотр результатов проведенных занятий.
Руководитель обучения управляет процессом проведения занятия, а именно: назначает каждому РМО учебное занятие.
Просмотр результатов осуществляется для выбранной учебной группы и предусматривает два режима просмотра или фильтрации данных из базы данных проведенных занятий:
по занятию или по обучаемому. Для просмотра оценок по занятию или обучаемому выбирается нужная строка в соответствующем раскрывающемся списке. Результаты занятий отражаются в расположенных под этими списками таблицах. Таблица результатов по обучаемому включает перечень занятий, которые он прошел, даты и оценки.

На РМО руководитель занятия может:
-сформировать заданные структуры занятий;
-начать занятие на конкретном рабочем месте РМО;
-завершить занятие на РМО;
-получить отчет о прохождении занятий на РМО;
-отключить РМО из системы руководства обучением;
-послать какое-либо сообщение на РМО;
-посмотреть список запущенных процессов на РМО;
-получить на РМР копию экрана какого-либо РМО;
-включить или выключить РМО.
НАЗНАЧЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА ОБУЧАЕМОГО
Рабочее место обучаемого предназначено для проведения тренажных занятий, реализуется на базе ПЭВМ.
На каждом РМО реализуется занятие и его вид по той теме, которую определил руководитель обучения. Причем фамилия обучаемого за данным РМО также определяется руководителем обучения. Таким образом, обучаемый при запуске на рабочем столе иконки с именем РМО сразу же начинает выполнение задания руководителя обучения.
В общем случае тренажное занятие имеет следующую структуру (последовательность шагов):
1.Регистрация обучаемого на РМО (выбор фамилии из списка, заданного на РМР).
2.Ответ на вопросы входного контрольного опроса.
3.Выполнение заданий по тренажной части (обучающих приложений на одном занятии может быть несколько. Порядок их запуска и время работы с ними определяется на этапе формирования структуры проведения занятия (РМП) .
4.Ответ на вопросы выходного (итогового) контрольного опроса.
5.Получение оценки по занятию.
На рабочем месте обучаемый может работать в двух режимах: в режиме самостоятельного изучения или в режиме обучения под руководством преподавателя. В режиме самостоятельного обучения его личные параметры не задаются и результаты ответов обучаемого на вопросы входного и выходного контроля не фиксируются в базе проведенных занятий. В режиме обучения под руководством преподавателя все его действия и результаты контроля фиксируются в базе данных.
При проведении тестового контроля на рабочем столе обучаемого отображается:
- поле, содержащее параметры вопросов контроля (вопросы предлагаются по случайному закону);
- окно отображения предполагаемых ответов (вид окна зависит от формы ответа; в случае если ответы заданы в виде списка, то их порядок следования формируется по случайному закону);
- время, отведенное на ответ;
- окно текущего протокола производимого контроля (количество правильных и неправильных ответов, набранный на данный момент балл).
В конце проведения теста выводится окно протокола выполнения контроля (оценка и количество правильных и неправильных ответов по вопросам). Все протоколы по пройденным занятиям на РМО передаются на РМР и сохраняются в базе данных.
Предлагаемый ПП «София» опробован и внедрен в учебный процесс Военно-морского инженерного института по нескольким дисциплинам. По результатам использования данного программного продукта можно сказать следующее:
1. Данный ПП дает 100% опрос знаний обучаемых.
2. Значительно повысилась эффективность проведения занятий в компьютерном классе с использованием обучающих приложений.
3. У обучаемых появилась возможность самостоятельной проработки материала, что значительно повысило качество знаний.
4. Сократилось время на формирование номенклатурной документации процесса обучения.
5. Активно используется опыт ведущих педагогов по конкретным дисциплинам, так как при формировании базы данных обучения (тестовых заданий, планов проведения занятий, тематических интерактивных справочников и т.д.) закладываются их профессиональные и методические знания.

 
Разработка сайтов