Практический опыт и результаты использования инструментальной системы дистанционного обучения, разработанной в ггу им. Ф. Скорины


Скачать 135.45 Kb.
НазваниеПрактический опыт и результаты использования инструментальной системы дистанционного обучения, разработанной в ггу им. Ф. Скорины
Дата публикации10.05.2013
Размер135.45 Kb.
ТипДокументы
referatdb.ru > Информатика > Документы
Практический опыт и результаты использования инструментальной системы дистанционного обучения, разработанной в ГГУ им.Ф.Скорины
Долинский М.С., Судиловский К.Н., Горбачев С.Н., Легчилкин В.В.
Введение
Разработка инструментальной системы дистанционного обучения (ИСДО) ведется в ГГУ им.Ф.Скорины с 1997 года [1-4]. С сентября 1999 года, эта ИСДО функционирует на базе WWW-сервера ГГУ им.Ф.Скорины (http://dl.gsu.unibel.by). На текущей момент в системе зарегистрировано более 4000 пользователей более чем из 40 стран

мира. С помощью ИСДО проводятся Гомельская городская и Гомельская областная олимпиады по информатике для школьников, многочисленные конкурсы в рамках Гомельской Недели Компьютерных Наук (http://www.gsu.unibel.by/gcsw).

Кроме того, с помощью ИСДО ведутся учебные предметы для студентов математического факультета:

- "ЭВМ и программирование", специальность - прикладная

математика, 1-ый курс, 1-ый семестр;

- "Элементы вычислительной техники", специальность - математика, 3-ий курс, 5-ый семестр;

- "Физические основы ЭВМ", специальность - прикладная

математика, 4-ый курс, 7-ой семестр;

и школьников:

- профильное изучение информатики и программирования (СШ 27, 7"В")

- внешкольное изучение информатики и программирования

(школьники Гомеля и Гомельской области).

В то же время, подобный курс обучения может пройти любой

желающий, имеющий доступ к Internet или к локальной сети ГГУ им.Ф. Скорины, в частности для переквалификации или получения основ алгоритмизации и программирования.

Необходимо подчеркнуть, ИСДО не специализирована на обучение только этим предметам и открыта к погружению в нее других учебных предметов.

К основным достоинствам разработанной ИСДО можно отнести:

- предоставление образовательных услуг без ограничений на

временные рамки проведения учебного процесса и местоположение

обучаемого

- индивидуализация процесса обучения как для самообучения, так и в рамках классно-урочной системы в школе и ВУЗе

- высвобождение преподавателя от огромного объема работ по

текущему, промежуточному и итоговому контролю успеваемости

- высвобождение преподавателя от значительного объема работ по

повторному объяснению материала отдельным ученикам

- эффективная поддержка самостоятельной и, в тоже время,

абсолютно контролируемой творческой работы обучаемых

- накопление статистического материала по учебному процессу

- анализ учебного процесса в разрезах "ученик/группа учеников -

время", "ученик/группа учеников - задания" и др.

Все вместе эти факторы оказывают революционизирующее влияние на процесс обучения.

Важно подчеркнуть, что учебный материал включает в себя и теорию и контрольные задания, погруженные в ИСДО и иерархически организованные таким образом, что обучаемый легко может как пропускать блоки теории и упражнений, так и переходить на более детальный уровень изучения.

Изначально задача блока учебных курсов по обучению программированию, погруженных в ИСДО, заключалась в полном обеспечении теорией и заданиями для обучения программированию от начального уровня (4 класс) до победы в финалах международных олимпиад школьников.
О результативности ИСДО для обучения программированию
За период с 1997 по 2002 год в общей сложности 11 раз

гомельчане включались в состав сборной Беларуси на международные олимпиады по информатике (IOI), завоевав 8 медалей: 5 серебряных и 3 бронзовых.

Ниже приведены результаты гомельчан на олимпиадах IOI в порядке обратном хронологическому :

2002 г., Корея, Бронза - Дзвинковский Роман, 9 кл СШ61

2001 г., Финляндия, Бронза - Сваричевский Михаил, 11 кл, СШ60

участие - Гончар Евгений , 11 кл, СШ61

2000 г., Китай, Серебро - Данченко Алексей, 11кл, СШ27

Серебро - Сваричевский Михаил , 10 кл , СШ60

1999 г., Турция, Серебро - Данченко Алексей, 10 кл, СШ27

Бронза - Вдовиченко Вячеслав, 11 кл, ГГЛ

1998 г., Португалия, Серебро - Логвиненко Сергей, 11 кл, ГГЛ

участие - Вдовиченко Вячеслав, 10 кл, ГГЛ

участие - Данченко Алексей , 9 кл, СШ2

1997 г., ЮАР, Серебро - Кузнецов Артем, 11 кл, СШ9

Легко оценить, насколько весом такой результат, если учесть тот

факт, что за тот же период, представители всей остальной республики (включая г.Минск, Лицей при Белорусском государственном университете, Минскую и другие области) включались в состав сборной 13 раз, завоевав 9 медалей - 3 серебряных и 6 бронзовых.

С 1997 сборная школьников Гомельской области не опускалась ни разу ниже командного второго места в Белорусской республиканской олимпиаде по информатике. Трижды (1997 г. Кузнецов Артем, 1999 г. Судиловский Константин, 2000 г. Гончар Евгений) гомельский школьники становились абсолютными чемпионами Белорусской республиканской олимпиады.

Ежегодно на регулярной основе в учебном процессе, организованном на базе кабинета информатики СШ 27 и сервера дистанционного обучения ГГУ им.Ф.Скорины участвует более 100 школьников различных возрастов (с 4 по 11 классы) из Гомеля, Жлобина, Речицы, Мозыря, как непосредственно, так и с помошью Интернет и электронной почты из мест проживания.

Использование системы в учебном процессе математического факультета позволяет гармонично вести обучение студентов, приниципиально по разному подготовленных в области информатики. Такое положение с различием в уровнях подготовки первокурсников связано с тем, что в ГГУ им.Ф.Скорины нет вступительных экзаменов по информатике, а в 10-11 классах общеобразовательной средней школы не ведется изучение информатики.
Структура учебного материала по обучению программированию
Одновременное индивидуализированное обучение программированию школьников и студентов с разным уровнем подготовки поддерживается серией учебных курсов:

- "Информатическая математика"

- "Программирование-начинающие"

- "Программирование-профессионалы"

- "Информатическая математика - Работа над ошибками (Р/О)"

- "Программирование-начинающие - Р/О"

- "Программирование-профессионалы - Р/О"

- "Программирование на языке Паскаль"

- "Методы алгоритмизации"

- "Олимпиады по информатике"

- "Тренировочный курс АСМ"

Далее детально описывается содержание и способы использования каждого из курсов.

- "Информатическая математика"

- "Программирование-начинающие"

- "Программирование-профессионалы"

Эти три курса предназначены для диагностирования уровня подготовки новичков и перманентного контроля за динамикой развития обучаемых всех уровней подготовки.

Каждое воскресенье в этих курсах открываются новые задачи, для решения которых ученикам предлагается 5 часов: с 9.00 до 14.00 по гомельскому времени (GMT+2). В связи с нехваткой компьютеров задачи в курсах "Информатическая математика" и "Программирование-начинающие" открыты с 7.00 до 20.00. Таким образом поучаствовать в соответствующих еженедельных воскресных олимпиадах может значительно большее количество учеников - последовательно сменяя на машинах друг друга.

По мере повышения квалификации обучаемый переходит в воскресных олимпиадах от курса "Информатическая математика" к курсу "Программирование-начинающие", а от курса "Программирование- начинающие" к курсу "Программирование-профессионалы".

В момент закрытия воскресных олимпиад задачи из них переходят в соответствующие курсы "Работа над ошибками". Таким обрахом, ученик может в течение всего периода обучения ДОРЕШИВАТЬ задачи, нерешенные во время олимпиады. Особое достоинство курсов "Работа над ошибками" - возможность воспользоваться "уступкой тестов". То есть, ученику не просто констатируется, что его решение неверно, но и сообщается, для каких исходных данных оно выдает неправильный ответ, и какой ответ является правильным для этих исходных данных. Это существенно повышает эффективность самостоятельной работы обучаемых.

Курс "Программирование на языке Паскаль" реализует уникальную авторскую методику "быстрого старта" обучению программированию, которая может применяться в работе с учениками начиная от младшего школьного возраста. Понятно, что темп продвижения обучаемого по материалу сугубо индивидуален. Курс содержит необходимую теорию, многочисленные примеры и 24 контрольных задачи, логически представляющие 3 базовые темы:

- стандартные алгоритмы (суммирование, подсчет, максимум/минимум, поиск) на одномерных массивах

- стандартные алгоритмы на двумерных массивах

- приемы разработки собственных алгоритмов

Успешное усвоение курса "Программирование на языке Паскаль"

гарантирует решение первых четырех задач из пяти, предлагаемых в

олимпиадах "Программирование-начинающие".

Более углубленное изучение теории и практики решения задач

обеспечивает курс "Методы алгоритмизации", который охватывает темы: структуры данных: очередь и стек, аналитическая геометрия на плоскости, графы, рекурсия, рекуррентные соотношения, генерация комбинаторных объектов, элементы теории чисел.

И, наконец, курс "Олимпиады по информатике" включает огромное количество самых разнообразных задач с реальных соревнований школьников (с условиями как правило на русском языке), а "Тренировочный курс ACM" включает огромное количество самых разнообразных задач с реальных соревнований студентов (с условиями, как правило, на английском языке)
Поддержка конкурсов в рамках Недели Компьютерных Наук
С 1997 года ежегодно во второй декаде марта на базе математического факультета ГГУ им. Ф. Скорины проводится Неделя компьютерных наук (Gomel Computer Science Week - GCSW). Стратегической целью GCSW является создание “технопарка”, включающего в себя школы, ВУЗы, научно-исследовательские организации, производственные предприятия и коммерческие фирмы, работающие в сфере новых компьютерных технологий. Естественным образом представляется и распределение интересов и обязанностей в таком технопарке:

— ВУЗы готовят специалистов для научно-исследовательских организаций, производственных предприятий и коммерческих фирм, работающих в сфере новых компьютерных технологий, ориентируясь на приоритеты, определяемые “потребителями” специалистов;

— школы готовят ребят к поступлению в ВУЗы и успешной учебе в них, ориентируясь на требования ВУЗов к подготовке абитуриентов.

В этой парадигме GCSW отводится роль камертона, по которому настраивались бы все предполагаемые партнеры технопарка.

Ну а теперь по порядку, о том, как проходят мероприятия GCSW, ориентируясь на следующие парадигмы “бытия”:

a) возможность участия во всех мероприятиях GCSW без физического перемещения в Гомель;

b) оперативность, доступность и привлекательность информации о всех мероприятиях GCSW не только для непосредственных участников данного мероприятия, но и для наблюдателей;

c) полная автоматизация проведения всех мероприятий GCSW - с целью снять ограничение на количество участников в любом мероприятии.

^ I. Личная олимпиада по программированию для профессионалов

По традиции, основной контингент этих соревнований — школьники, готовящиеся к Республиканской олимпиаде по информатике, которая проводится спустя несколько недель после нашей олимпиады. Тем не менее, эта олимпиада открыта для всех: школьников, не попавших на Республиканскую олимпиаду текущего года по результатам областных олимпиад; студентов, скучающих по “личным” соревнованиям; профессионалов, не боящихся сразиться в честном бою со школьниками; и вообще всех желающих.

^ II. Личная олимпиада по программированию для начинающих

По задумке организаторов эта олимпиада предназначена для тех, кто изучает программирование в течение месяца — трех, и соответственно вовлекающая в соревнования учеников 6-х–8-х классов. Однако практика показывает, что в них с удовольствием принимают участие и школьники более старшего возраста, по разным причинам не готовые участвовать в олимпиадах по программированию для профессионалов.

Надо отметить, что обе описанные олимпиады — личные и проводятся в 2 тура. Т.е. с 9.00 утра во вторник и в среду условия задач 1-го и 2-го тура соответственно выкладывались на сайт олимпиады. Кроме того, они рассылаются всем, кто зарегистрировался на сайте и указал свой электронный почтовый адрес. 5 часов участники решают задачи (соблюдение этого правила на совести участника), затем отсылают свое решение на сайт, где оно автоматически тестируется, и результаты тестирования отсылаются участнику, одновременно пополняя и сводную таблицу олимпиады на сайте. По завершению каждого дня результаты по запросу (посредством Internet или e mail) могут быть получены любым участником олимпиады.

Следующие 2 олимпиады командные, обе проводятся одновременно в четверг, с 9.00 до 14.00 по времени GMT+2.

III. Командная олимпиада по программированию для профессионалов

Эта олимпиада ориентирована на команды ВУЗов, и проводится она по правилам командного студенческого первенства мира по программированию, которое ежегодно организуется ACM — международной ассоциацией компьютерных специалистов.

В кратком изложении правила таковы:

— условия на английском языке включают от 6 до 8 задач;

— в команде должно быть ровно 3 человека и один компьютер ;

— проверка решений осуществляется в режиме реального времени: команда отсылает решение не в конце олимпиады, как это традиционно происходит в случае личных олимпиад по информатике для школьников, а как только участникам показалось, что команда решила какую-то из предложенных задач. Сразу по приходу решения, в порядке “живой” очереди, тестирующая система принимается за проверку присланного решения, и, по завершении тестирования, отсылает команде результат проверки, пополняя протокол тестирования и обновляя текущую таблицу результатов, доступную всем участникам;

— и, наконец, последняя важная особенность правил — в этих соревнованиях засчитываются только полные решения, то есть решения, которые выдают правильные результаты на всех тестах, подготовленных жюри.

Таким образом, побеждает команда, которая полностью решит большее количество задач. В случае равенства по количеству решенных задач сравнивается суммарное потраченное время на решение задач. Суммарное время решения задач командой равно сумме времен по каждой принятой задаче. А время по принятой задаче складывается из времени от начала соревнований до времени приема задачи, а также штрафного времени, начисляемого по формуле (20 мин)*(N–1). Где N — номер попытки сдачи решения, которая оказалось успешной. Из формулы следует, что в случае успешной сдачи с первой попытки штрафное время по этой задаче не начисляется.

И хотя олимпиада ориентирована на подготовку команд белорусских вузов к командному студенческому первенству мира по программированию, в ней нет ограничений на участие — для школьников, студентов, профессиональных программистов и других любителей таких соревнований.

И действительно эта олимпиада является одним из наиболее эмоциональных мероприятий GCSW.

^ IV. Командная олимпиада по программированию для начинающих

Отличается от олимпиады для профессионалов только тем, что условия — на русском языке и задания значительно проще.

^ V. Олимпиада по информатической математике

Изначально эта олимпиада была задумана как средство привлечь к Неделе компьютерных наук младших и средних школьников (4–8 классы), еще не умеющих программировать, с целью отобрать из участников этой олимпиады ребят, склонных и способных к изучению программирования.

Мучительная подготовка условий задач для первой олимпиады такого сорта привела вначале к выработке парадигм олимпиады:

а) в задаче должно быть жизненное развернутое условие, заставляющее мыслителей “отделить зерна от плевел”, то есть выяснить, что в условиях задачи является ее беллетрическим оформлением, а что определяет математическую суть задачи;

b) решение предполагает исследование, разработку и исполнение алгоритма. Многолетний опыт в работе с начинающими изучение программирование показал, что именно отсутствие этого навыка у обучаемого, а не сложность абстракций и конструкций языков программирования становится основным камнем преткновения для большинства пытающихся изучать программирование;

c) однозначный автоматически проверяемый ответ — с целью снятия ограничений на количество участников олимпиады за счет использования автоматической системы проверки решений;

d) задачу могут решить самые маленькие — опять-таки опыт работы показал, что алгоритмические навыки не обязательно определяются возрастом ребенка. И потому хотелось вовлечь как можно более широкий круг ребят.

Сопоставление всех этих требований привело к решению, которое на первый взгляд показалось оригинальным, а на все последующие взгляды — простым, естественным и единственно соответствующим как парадигмам составления задач, так и глобальной цели этой олимпиады.

На олимпиаде по информатической математике выдаются условия задач те же самые, что и на олимпиаде по программированию для начинающих!

Разница будет заключается в том, что на олимпиаде по информатической математике участники вместе с условиями задач получают еще и входные данные тестов. Задача участников олимпиады — правильно вычислить (можно без написания программ) выходные результаты тестов. И именно эти результаты сообщить в жюри для каждого просчитанного теста каждой задачи.

Поскольку задачи рассчитаны на самый широкий круг участников, сделаны и некоторые послабления:

— к соревнованиях могут участвовать как отдельные ученики, так и команды из учеников;

— не регламентируется количество участников команды, оно должно определяться участниками или их учителем из соображений максимальной занятости каждого участника в течение олимпиады;

— допускается помощь учителей, родителей и руководителей команд в организации работы команд и разъяснении фактов и сведений, необходимых для решения задач, не известных участникам команды;

  • оценивание проводится по баллам, начисляемым за каждый верно вычисленный ответ.

^ VI. Конкурс по решению шахматных задач.

На трое суток - с 9.00 утра вторника до 9.00 утра пятницы открываются условия нескольких десятков шахматных задач от самых простых (мат в один ход, до достаточно сложных многоходовых этюдов). Условие каждой задачи представлено в виде рисунка шахматной доски и перечня ходов. Решение (полный набор всех вариантов) можно вводить либо текстовой записью ходов, либо интерактивным перемещением фигур на доске.

^ VII. Конкурс по английскому языку.

На те же трое суток со вторника по пятницу открывается набор упражнений по английскому языку.

VIII-X. Конкурсы по проектированию цифровых устройств, разработке программ для микроконтроллеров, совместной разработке программного и аппаратного обеспечения встроенных систем.

Появление этих конкурсов связано с одной из ведущих прикладных тематик, разрабатываемых на математическом факультете Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины “Автоматизация разработки программного и аппаратного обеспечения встроенных систем” (http://newit.gsu.unibel.by). Для этих конкурсов, так же как и для конкурса по решению шахматных задач, условия объявляются во вторник утром, а тестирование решений прекращается в пятницу утром — ровно через 3 суток после обнародования условий задач.
Заключение
ИСДО, разработанная в ГГУ им.Ф.Скорины, в ходе многолетней практики показала свою высокую эффективность при обучении программированию и открыта для пополнения ее новыми учебными курсами для самых разнообразных учебных предметов.

Более того, по мнению авторов, ИСДО - замечательная основа для создания Белорусского республиканского электронного методического центра для начальной, средней и высшей школы.
Литература
1. Долинский М.С., Кузнецов А.В., Судиловский К.Н. "Инструментальная cистема дистанционного обучения, разработанная в ГГУ им.Ф.Скорины, как средство трансфера образовательных технологий". Материалы Первой международной научно-практической конференции "Трансфер технологий в свободных экономических зонах. Тенденции. Теория и

практика", 15-17 мая 2002 г., Беларусь, Гомель, с. 83-88

2. Долинский М.С. "Инструментальная WEB-система автоматизации процессов дистанционного обучения, эксплуатируемая в ГГУ им.Ф. Скорины", Материалы первой международной конференции "Инновационные технологии. Теория и практика", Беларусь, Гомель, 7-8 июня 2001 года, с. 120-123

3. Долинский М.С. "Виртуальная Неделя Компьютерных Наук", Proceedings of the Second International Conference Internet. Education. Science (IES-2000), 10-12 October, 2000 Vinnytsa, Ukraine, pp. 95-98

4. Долинский М.С., Кузнецов А.В., Дегтярев Д.В., Мосько С.Н., Судиловский К.Н. "Проект "Дистанционное обучение в Беларуси", Proceedings of the Second International Conference Internet. Education. Science (IES-2000), 10-12 October, 2000,Vinnytsa, Ukraine, pp. 194-197

Похожие рефераты:

Практический опыт использования инструментальной системы
Разработка инструментальной системы дистанционного обучения (исдо) ведется в ггу им. Ф. Скорины с 1997 года [1-4]. С сентября 1999...
М. С. Долинский,А. В. Кузнецов,К. Н. Судиловский
Об опыте эксплуатации инструментальной системы дистанционного обучения гомельского государственного университета им. Ф. Скорины
Доцент кафедры математических проблем управления, к т. н, доцент
О практике использования гомельской инструментальной системы дистанционного обучения в учебном процессе вуза
Задачами дисциплины являются: изучение основных возможностей инструментальной...

Инструментальная web-система автоматизации процессов дистанционного...

М. С. Долинский (Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины,...
Инструментальная web-система автоматизации процессов дистанционного обучения, эксплуатируемая в ггу им. Ф. Скорины
Инструментальная система дистанционного обучения, разработанная в...

Инструментальная система дистанционного обучения, разработанная в...

Обзор возможностей системы дистанционного обучения Moodle
В последе время появились системы дистанционного обучения, которые частично или полностью лишены приведенных выше недостатков. Одной...
Надежность функционирования автоматизированных систем управления тексты лекций по спецкурсу
«Автоматизированные системы обработки информации» специализации 1 53 01 02 03 «Корпоративные сети и системы» Н. А. Шаповалова; В....

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза