М. С. Долинский,А. В. Кузнецов,К. Н. Судиловский


НазваниеМ. С. Долинский,А. В. Кузнецов,К. Н. Судиловский
Дата публикации16.03.2013
Размер97.1 Kb.
ТипДокументы
referatdb.ru > Информатика > Документы
ОБ ОПЫТЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ ГОМЕЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ.Ф.СКОРИНЫ

М.С.Долинский,А.В.Кузнецов,К.Н.Судиловский

Беларусь, Гомель, Гомельский государственный университет им.Ф.Скорины

Тел.: +375-232--56-4237, Факс: +375-232-57-8111,

E-mail: dolinsky@gsu.unibel.by

Введение

Инструментальная система дистанционного обучения (ИСДО), разрабатываемая в ГГУ им.Ф.Скорины внедрена в практическую эксплуатацию с октября 1999 года (http://dl.gsu.unibel.by). Основные отличительные особенности нашей системы описаны в [1], методологические основы ее построения изложены в [2], примеры эффективного применения для проведения соревнований, конкурсов и олимпиад различного типа приводятся в [3]. Данная работа посвящена иллюстрации применения нашей системы дистанционного обучения в 2001/2002 учебном году непосредственно в учебном процессе математического факультета ГГУ им.Ф.Скорины и при профильной работе со школьниками 5-11 классов при обучении программированию и подготовке к олимпиадам по информатике разных уровней.

Разработанная нами инструментальная система дистанционного обучения, базируется на современных Internet технологиях. Она может быть эффективно использована не только для дистанционного обучения, нивелируя значимость географической приближенности учеников к учителям и учебным материалам, и уменьшая потребность в одновременном участии в учебном процессе учеников и учителей, но и для повышения эффективности учебного процесса для студентов очной формы обучения.

Прежде всего, система снимает с преподавателя значительные функции по контролю и организации работ. Кроме того, она автоматически обеспечивает отображение текущих результатов учебного процесса, стимулируя тем самым соревновательность у учащихся.

В настоящее время ИСДО внедрена в учебный процесс математического факультета для следующих дисциплин "ЭВМ и программирование" (1-ый курс), "Элементная база вычислительной техники" (3-й курс), "Физические основы ЭВМ" (4-ый курс),

Кроме того, ИСДО активно используется при профильном обучении школьников 5-11 классов информатике, а также подготовке школьников к олимпиадам по программированию различных уровней. Проведена апробация курса автоматизированного приема зачетов по английскому языку.

На базе нашей системы ежегодно проводятся: Гомельские городская и областная олимпиады по информатике для школьников. А также множество конкурсов и олимпиад в рамках Гомельской Недели Компьютерных Наук [3]: по программированию на языках высокого уровня; проектированию цифровых систем; разработке программного обеспечения для микропроцессоров Intel 8051/8086, Motorola 68HC05/08, Atmel AVR, Texas Instruments TMS370, Microchip PIC; решению шахматных задач; решению математических задач (http://www.gsu.unibel.by/gcsw).

На 15 июня 2002 года в общей сложности у нас более трех с половиной тысяч зарегистрированных пользователей из 40 стран мира.
^ 1. Применение ИСДО в учебном процессе университета
В версию ИСДО, эксплуатируемую в настоящее время в университете, погружены все учебные предметы, которые преподает один из авторов статьи. Далее описывается, какие именно это предметы и как конкретно используется ИСДО в учебном процессе. Кроме того, в пилотном варианте, запущены курсы "Математика 5 класс" и "Английский язык".
^ 1.1. "ЭВМ и программирование" (08.01 - прикладная математика, 1 курс)
В среде ИСДО данный предмет поддерживается четырьмя курсами:

а)"Программирование на языке Паскаль".

Теория включает все необходимые сведения для начала изучения языка программирования Паскаль. Курс также содержит 24 задачи, которые ориентированы на постепенный рост навыков обучаемого, сгруппированных по темам: "Базовые алгоритмы на одномерных массивах", "Базовые алгоритмы на двумерных массивах", "Конструирование новых алгоритмов на одномерных и двумерных массивах".

б) "Методы алгоритмизации"

Теория включает необходимые сведения по сложным алгоритмам из таких разделов как "Структуры данных", "Аналитическая геометрия на плоскости", "Рекурсия", "Рекуррентные соотношения и динамическое программирование", "Графы", "Поиск с возвращением", "Элементы теории чисел". Все теоретические материалы опубликованы [4].

Курс содержит задачи, как разобранные в теоретическом материале, так и новые задачи на закрепление и развитие приобретенных навыков использования сложных алгоритмов.

В обоих курсах студент отсылает написанные программы в ИСДО, которая компилирует полученный исходный текст и исполняет его на заранее подготовленном множестве тестов. Результат тестирования сообщается студенту и накапливается в таблицах успеваемости группы.

Преподаватель может анализировать процесс выполнения студентом контрольных заданий. Ему доступны также материалы проверки каждого из присланных решений - для выработки плана индивидуальной работы со студентами.

Кроме того, в систему встроен режим консультаций, когда ученик может посредством ИСДО задать тьютору вопрос и получить на него ответ.

В качестве тьютора в любом курсе может выступать как автор курса, так и назначенный им подготовленный соответствующим образом аспирант или студент старшего курса.

в) "ЭВМ и программирование"

В рамках этого учебного курса студент должен придумать свою задачу, сделать к ней тесты и решение. Архив отсылается в ИСДО на проверку. В данном случае проверку осуществляют тьюторы, назначенные автором курса. Они выставляют оценки, в случае необходимости пишут рекомендации по устранению обнаруженных ошибок и недочетов. Все остальные процессы аналогичны процессам курсов а) и б).

Студент имеет право выбора: готовить ли ему одну сложную задачу (уровня областной олимпиады по информатике для школьников 9-11 классов) или пакет из 5 простых задач (уровня областной олимпиады для школьников 5-8 классов). Пакет включает задачи следующей тематики: базовые алгоритмы на одномерном и двумерном массивах, простейшая обработка символьных строк, простейшая задача на применение знаний из аналитической геометрии, задача на очередь.

г) "Программирование на языке ассемблера IBM PC"

В рамках этого курса студент должен решить одну или несколько задач на языке ассемблера IBM PC по индивидуальному варианту. Как и в курсах а) и б) проверка осуществляется автоматически.
^ 1.2. "Физические основы ЭВМ" (08.01- прикладная математика, 4 курс),
В среде ИСДО данный предмет поддерживается двумя курсами:

а) "Основы цифровой техники"

Теория включает необходимые сведения по базовым цифровым устройствам, а также документацию по использованию разработанных в ГГУ систем автоматизации разработки программного обеспечения WInter, автоматизации проектирования аппаратного обеспечения HLCCAD, автоматизации совместной разработки программного и аппаратного обеспечения IEESD-2000 (http://NewIT.gsu.unibel.by), внедренных в учебный процесс математического факультета университета.

Пакет практических заданий, которые могут выполнять студенты, варьируется и может подбираться в соответствии с уровнем студента или группы студентов и включает в себя две группы заданий:

1) все задания имеют примерно одинаковую сложность (вариант назначается студенту)

- проектирование простейшей комбинационной схемы

- разработка простейшей программы для микроконтроллера

2) сложность заданий сильно различается (вариант выбирает себе студент, но в порядке успешного выполнения заданий из первой группы)

- проектирование цифрового устройства

- разработка сложных программ для микроконтроллеров

- создание и отладка встроенной системы, включающей и программную и аппаратную компоненты

Выполненные задания из обеих групп проверяются автоматически симуляцией в системах WInter, HLCCAD, IEESD-2000.

б) "Проектирование новых цифровых устройств"

В отличие от курса а) студент должен выполнить сам постановку задачи и утвердить ее у тьютора. Затем выполнить проект и тесты к нему, и тоже защитить эту работу у тьютора. Передача информации между студентом и тьютором осуществляется посредством ИСДО. Это обеспечивает контроль преподавателя за процессом выполнения работа студентами и проверки этих работ тьюторами.

Важно отметить, что данные учебные курсы из ИСДО используются также при преподавании предметов дисциплина специализации "Элементы вычислительной техники" (01.01 -математика, 3 курс) и "Элементы информатики" (08.01 - прикладная математика , 1 курс)
^ 1.3. "Математика - 5 класс"
Один из авторов статьи начал систематическое обучение младших школьников основам информатики в сентябре 2000 года на базе 5-го "В" класса СШ27. Тогда и выяснилось, что многие школьники имеют пробелы в адекватном математическом образовании. Это послужило толчком к запуску (силами лучших из 5-классников) пилотного курса "Математика - 5 класс". Курс включает отобранные учителем математики "ключевые" задачи и необходимую теорию из соответствующего школьного учебника.

Наличие между СШ27 и университетом выделенной телефонной линии обеспечило техническую возможность применения этого курса в СШ 27. Эксплуатация курса показала резкое повышение мотивации к обучению с соответствующим повышением качества обучения.

В 2001/2002 учебном году модернизацией курса занимается студент 5-го курса математического факультета Ковалев В.В., выполняющий дипломную работу "Методика применения новых информационных технологий при преподавании математики в 5-ом классе".

В будущем этот курс может использоваться для поддержки такой учебной дисциплины как "Методика преподавания математики".

Кроме того, курс "Математика 5 класс" убедительно показывает технические возможности и достоинства применения ИСДО при преподавании практически любых дисциплин как вузовского, так и школьного этапов обучения.
^ 1.4. Английский язык
В 2001 году по инициативе университетского преподавателя английского языка Петуховой Г.Н. началась разработка курса "Английский язык". Предполагается погрузить туда необходимые теоретические сведения, а также контрольные задания для автоматической сдачи зачетов и экзаменов. В мае 2002 года на базе этого курса проведен автоматический зачет по английскому языку для студентов второго курса специальности 08.01 - прикладная математика.
^ 2. Влияние ИСДО на профориентацию школьников
Значительная работа по профориентации школьников проводится авторами статьи с использованием ИСДО. Целая серия учебных курсов разработана в поддержку этого процесса. Далее описываются эти курсы и особенности их применения.
^ 2.1. Воскресные тренировочные олимпиады
Каждое воскресенье в ИСДО открываются ТРИ олимпиады:

- "Программирование - профессионалы"

- "Программирование - начинающие"

- "Информатическая математика"

Задания олимпиады "Программирование - профессионалы" открыты для тестирования с 9.00 до 14.00 по гомельскому времени (GMT+2).

В этих олимпиадах участвуют школьники, которые готовятся к областным, республиканским и международным олимпиадам по информатике. В течение 2002 года реальное число участников - от 20 до 40 человек из Гомеля, Мозыря, Жлобина, Светлогорска, Дрогичина, Березино и Минска. Причем имеется устойчивая тенденция к количественному росту и расширению географии.

Задания олимпиад "Программирование - начинающие" и "Информатическая математика" открыты для тестирования с 7.00 до 20.00 по гомельскому времени. Так сделано для того, чтобы участники этих олимпиад могли работать в более широком диапазоне времени, поскольку мы не можем обеспечить компьютерами одновременно всех желающих участвовать. Оба курса имеют одни и те же условия задач. В курсе "Программирование - начинающие" ученик должен написать программу, которая решает задачу, вычисляя по входным данным выходные. В курсе "Информатическая математика" ученик должен решить задачу "вручную", то есть собственноручно посчитать по заданным входным данным правильные выходные. Фактически для этого он должен разработать "алгоритм" решения задачи, и сам же выступить в качестве исполнителя этого алгоритма.

Такой "триумвират" олимпиад позволяет с первого дня начать эффективную работу со школьником любого уровня подготовки и любого класса. Минимально необходимые требования к уровню подготовки школьника - навыки чтения и счета.
^ 2.2. Курсы "Работа над ошибками"
Задания из всех курсов воскресных тренировочных олимпиад автоматически переносятся в одноименные курсы подоглавления "Работа над ошибками", в котором отсылать на тестирование решение любой задачи на тестирование можно неограниченное число раз в любое удобное для школьника время в режиме 24*7 (24 часа в сутки, семь дней в неделю). Кроме того, в этих курсах обеспечена уступка тестов. То есть, если программа участника выдает неправильный ответ, то он имеет возможность получить от системы входные данные и ответ, который считается правильным автором задачи. В курсе "Информатическая математика" ученику выдаются номера тестов, для которых он неправильно посчитал ответ.

Интегральные таблицы удобно и гибко отображают результаты всех участников во всех соревнованиях и курсах. Что позволяет удобно отслеживать и спортивные, и учебные достижения учеников.

Курсы "Тренировочные олимпиады" и "Работа над ошибками" позволяют эффективно и безошибочно определить имеются ли у школьника склонности и способности к учебе и работе в сфере информационных технологий и не ошибиться в выборе последующего профессионального будущего.
^ 2.3. Подборки задач по информатике и программированию
Имеется несколько курсов, которые включают задачи с различных официальных олимпиад по информатике и программированию, в том числе "Олимпиады по информатике" и "Тренировочные олимпиады АСМ", которые используются школьниками и студентами при подготовке соответственно к индивидуальным и командным соревнованиям.
^ 2.4. Официальные олимпиады школьников по информатике
С 1999 года все городские и областные олимпиады школьников по информатике проводятся с помощью ИСДО, что резко сократило трудоемкость их проведения, повысило объективность и качество, сняло ограничения на количество и географию участников. Например, в январе 2002 года в Гомельской областной олимпиаде по информатике для школьников принимали участие школьники из других областей Беларуси, а также Украины, Македонии и Шри-Ланка. Причем представитель Шри-Ланка - двукратный чемпион своей страны, золотой призер международной олимпиады по информатике (IOI 2001), готовился к очередной международной олимпиаде IOI 2002. Архивы всех проведенных олимпиад, условия, тесты, результаты доступны непосредственно с сайта ИСДО любому желающему.
Заключение
Использование ИСДО в учебном процессе резко повышает его эффективность и качество по следующим причинам: повышается мотивация обучаемых к самостоятельной работе, поддерживается индивидуальный подход к обучению, обеспечивается быстрый и объективный контроль уровня подготовки обучаемых, высвобождается рабочее время преподавателя, поддерживается механизм "тьюторства".
Литература
1. 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

2. Долинский М.С., Кузнецов А.В., Нигериш П.М. "Разработка методов, средств и технологий дистанционного обучения с помощью локальных и глобальных компьютерных сетей" "Iнфарматызацыя адукацыi", Мн., выпуск 3, 1998, с.100-112

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. Серия статей. "Радиомир. Ваш Компьютер". Москва, 1999-2002г.

Похожие рефераты:

Сбережение энергии и энергия сбережения
Судиловский В. К., к т н., доцент, заведующий сектором технологических энергогенерирующих установок ОАО "Белгорхимпром"
М. С. Долинский, М. А кугейко (Гомель)

Кузнецов В. Г., Кузнецова И. Д., Миронов В. В., Момджян К. Х. Философия: Учебник
Кузнецов В. Г., Кузнецова И. Д., Миронов В. В., Момджян К. Х. Философия: Учебник. М.: Инфра-м, 2004. 519 с
Перспективные направления применения встроенных цифровых систем Долинский М. С. Введение

М. С. Долинский Беларусь, Гомель, ггу им. Ф. Скорины
Совместного проектирования программного и аппаратного обеспечения встроенных мультипроцессорных систем на кристалле
М. С. Долинский Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины
Внедрение элементов нирс в лабораторные работы по проектированию программного и аппаратного обеспечения цифровых систем
М. С. Долинский Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины
Основные направления работы студенческой научно-исследовательской лаборатории прикладного и системного программирования и новых информационных...
Общая характеристика подготовленности спортсмена
Литература: Курамшин, Ю. Ф. Тимфк; Холодов, Ж. К., Кузнецов, В. С. ТимфвиС; Волков, И. П. Отимст
М. С. Долинский, В. А. Литвинов, А. В. Галатин
Рассматривается система hlccad, ее возможности по созданию иерархических цифровых систем, редактированию, моделированию и анализу,...
Тема: Интегральная подготовка спортсмена План лекции
Литература: Курамшин, Ю. Ф. Тимфк; Холодов, Ж. К., Кузнецов, В. С. ТимфвиС; Волков, И. П. Отимст

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


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