Статья посвящена режиму удаленного доступа автоматизированной обучающей системы на основе лабораторных стендов. Описаны средства и подходы, примененные в данном вопросе, приведены преимущества использования удаленного доступа.
Ключевые слова: автоматизированная обучающая система, удаленный доступ, дистанционное обучение, лабораторный практикум, научно-дидактический комплекс.
Работа автоматизированной обучающей системы (АОС) в режиме удаленного доступа сопровождается использованием средств дистанционного обучения (ДО) [1]. В высшем техническом образовании важную роль играет возможность сформировать у исследователей и инженеров научное мышление, навыки усвоения информации и ее критического анализа, умение построения научных гипотез и проведения эксперимента для их проверки. Решение данной задачи представляется возможным благодаря широкому применению современных информационных технологий.
Используемые средства обучения во время ДО выступают в качестве интерпретации содержания обучения и также применяются, чтобы контролировать и управлять учебно-образовательной деятельностью. Определенный материал, возможно представить разными средствами обучения, у каждого имеются уникальные дидактические возможности. Обучающему необходимо знать об этих возможностях и уметь относить их к разным средствам. Из анализа источников, к средствам ДО относятся:
- Учебные пособия (электронный вариант учебников и учебно-методических пособий, электронные справочные системы и учебники и т. д.);
- Сетевые учебно-методические пособия;
- Компьютерные обучающие системы в мультимедийном и обычном вариантах;
- Аудио учебно-информационные материалы;
- Видео учебно-информационные материалы;
- Лабораторные дистанционные практикумы;
- Тренажеры с удаленным доступом;
- Базы знаний и данных с удаленным доступом;
- Электронные библиотеки с удаленным доступом.
Исходя из общепринятых взглядов на традиционный учебный процесс, средства обучения представляются через технические средства обучения (ТСО). Например: мультимедийные проекторы, компьютеры, лабораторные стенды и т. д. ТСО являются учебным оборудованием, состоящего из лабораторного оборудования (микроскопы, химическая посуда, контрольно-измерительные приборы и т. п.), а также учебных приспособлений и мебели. Следует обратить внимание на то, что в СДО используются средства новых информационных технологий (СНИТ) в качестве средств обучения.
Ключевой составляющей АОС является «Лабораторный практикум» выступающий в качестве средства ДО. Потребность в подобном средстве увеличивается, когда затрагивается процесс подготовки специалистов во многих отраслях техники, так как подготовка специалистов основывается и на изучении необходимого теоретического материала, и на получении определенных практических навыков для проведения лабораторных исследований. На сегодняшний день, анализируя возможные пути решения этой проблемы касаемо СДО, приводит к тому, что она решается двумя способами. Один заключается в специальной разработке и последующей доставке мобильного комплекта к обучаемому, другой используется, чтобы обеспечить дистанционный доступ к установкам в лаборатории. Последователи этих направлений имеют определенные достижения, однако, кардинально решить указанную проблему возможно при создании идеи дистанционного лабораторного практикума (ДЛП), что решает как проблемы практикумов для ДО, так и проблемы традиционных форм процесса образования [2].
Основным компонентом ДЛП является универсальный научно-дидактический комплекс (НДК), созданный для определенного тематического направления. НДК возможно применять при обучении студентов, переподготовки специалистов и проведении исследований в области науки, также предусмотрена возможность коллективного использования абонентами, находящимися на значительном расстоянии, что выполняется посредством телекоммуникации. Работа измерительных приборов в НДК имитируется автоматизированной интеллектуальной подсистемой. Для управления экспериментом в автоматическом режиме используется интеллектуальная многоканальная подсистема регулирования по командам, получаемым со стороны пользователей с удаленных компьютеров на рабочих местах, где создается виртуальное отображение НДК, что позволяет максимально приближенно воспроизвести реальное оборудование, используемое в стенде. Программное обеспечение, установленное на рабочих местах, поддерживает весь процесс лабораторного практикума, состоящего из моделирования, контроля знаний, получения индивидуального задания, обучения, инициирования выполнения эксперимента, возможности задавать его условия, получения результатов и их последующий анализ. В состав комплекса желательно добавлять практические задания и методические указания, облегчающие получение и освоение навыков взаимодействия с компьютером и его сетями.
Однако описанные выше подходы лишены главного — отсутствие возможности проведения натурального эксперимента на реальных объектах и образцах самостоятельно. В АОС такая возможность реализуется в полном объеме. Роль инженера лаборатории удаленного доступа сводится лишь к установке исследуемых образцов/объектов, включению стенда и запуска серверного приложения. Программу исследования, обработку результатов и составление отчета учащийся реализует самостоятельно. Его работа в АОС в удаленном режиме ничем не должна отличаться от работы студента, непосредственно присутствующего в лаборатории. Грамотно построенная справочная система делает необязательным личное общение с преподавателем. Но такая возможность в виде электронной переписки во время проведения исследований обязательно должна быть реализована. Эти технологии на сегодняшний день хорошо развиты и не вызовут больших проблем при реализации. Такой подход резко увеличивает целевую группу потребителей системы:
– студенты вечерней и заочной форм обучения;
– студенты с хроническими заболеваниями, вынужденные прерывать в моменты обострений посещения занятий либо в периоды плановой госпитализации;
– лица с ограниченными возможностями.
Для студентов, обучающихся по очной форме, появляется возможность использовать ресурсы выпускающей кафедры (это создает более комфортные условия обучения), а для администрации ВУЗа появляется возможность улучшить планирование учебного процесса и повысить загруженность специализированных лабораторий [3].
Для остальных, раннее перечисленных категорий, преимущества использования удаленного доступа очевидны.
Главное требование к АОС для реализации такой задачи: программно-аппаратное обеспечение должно обеспечить абсолютно равные возможности получения образования в режиме удаленного доступа. Роль лаборантов и инженеров лаборатории сводиться лишь к включению питания оборудования и установке образцов. Режим работы всех систем АОС (справочной, учебно-методической, контроля знаний и т. д.) должен по своим возможностям полностью соответствовать рабочим местам непосредственно в специализированной лаборатории.
Литература:
- Метальников А. М., Карпанин О. В., Чайкин М. С. Аппаратное и программное обеспечение автоматизированной обучающей системы для исследования вольт-амперных характеристик полупроводниковых приборов // Молодой ученый. — 2019. — № 50. — С. 118–121.
- Раводин О. М., Туровец Л. А., Зайцев А. П. Адаптивная обучающая система для проведения лабораторных практикумов при дистанционной технологии. Успехи современного естествознания. — 2005. — № 6. — С. 90–92.
- Гедранович, В. В. Квалиметрический инструментарий в управлении учебно-познавательной деятельностью студентов / В. В. Гедранович // Инновационные образовательные технологии. — 2005. — № 1. — С. 58–65.
