Организация учебного процесса с помощью специализированных средств сетевого обучения

В настоящее время на физико-техническом факультете ПетрГУ для большинства студентов учебные занятия организованы по традиционной системе обучения, когда обе дисциплины изучаются последовательно с использованием инновационных педагогических технологий и специализированных программных средств обучения. Обычно один-два студента, обучающиеся в семестре за границей и имеющие достаточно высокий средний балл по предшествующим дисциплинам профессионального цикла, осваивают дисциплину «Микропроцессорная техника» дистанционно, общаясь с преподавателем по электронной почте.

Для самостоятельного или дополнительного изучения содержания образовательного модуля «ЭВМ и периферийные устройства» на сайте кафедры информационно-измерительных систем и физической электроники представлены электронные учебники: «Микропроцессоры», «Современные процессоры Intel IA-32 в персональных компьютерах», «Организация ЭВМ и систем» и презентации к лекциям по обеим дисциплинам модуля. Кроме этого, на сайте университета информационных технологий опубликован учебник «Организация вычислительных систем» [33], в котором для каждого тематического модуля (лекции) представлены вопросы и практические задания.

При традиционной системе обучения во время лекционных занятий активно используются презентации и другие инновационные методы обучения, такие как дебаты, дискуссия, деловая игра. Дебаты можно проводить в процессе преподавания инженерных дисциплин, когда в рассматриваемой теме есть вопросы, нс имеющие однозначно правильного решения. Технология организации и проведения дебатов используется в ходе преподавания дисциплины «Организация ЭВМ и систем» на тему «Последовательные интерфейсы быстрее параллельных».

По этой же дисциплине применяется технология прогрессивной дискуссии в форме вопросов-ответов. Тема дискуссии формулируется в виде вопроса: «Какие архитектурные решения можно использовать для построения новых процессоров?». Студентам дается время на выдвижение своих аргументированных вариантов, которые записываются на доске и активно обсуждаются. Что-то отбрасывается вследствие критики других студентов, наиболее подходящие варианты располагаются по степени значимости. После выработки обоснованного ответа на поставленный в дискуссии вопрос, преподаватель продолжает тему, рассказывая об основных особенностях архитектуры IA-64 (Intel Architecture), реализованной в процессорах Itanium и Itanium 2, в сравнении с архитектурой Е2К суперкомпьютера Эльбрус 3.

Изучение тематического модуля «Тенденции развития средств вычислительной техники», как правило проходит в виде деловой игры «Шесть шляп мышления» и пользуется популярностью у студентов.

Лабораторные практикумы организованы в специализированных компьютерных классах и лабораториях. Кроме очной формы есть возможность выполнять ряд работ в режиме удаленного доступа к оборудованию [31] и в режиме компьютерной симуляции. Для подготовки к лабораторным занятиям и выполнения заданий самостоятельной работы на сайте кафедры представлены электронные версии учебных пособий - «Проектирование микропроцессорных систем» [34] и «Микроконтроллеры Atmel AVR» [35].

Блок контроля результатов обучения представлен:

  • • входным контролем, осуществляемым в виде фронтального устного опроса в начале лекции, и вопросов по материалам лекции, представленных в конце презентации;
  • • текущим и промежуточным контролем тематического модуля как в форме самоконтроля, так и в процессе сдачи студентом отчетов по практическим и лабораторным заданиям;
  • • тестами разного типа и уровня сложности.

На сайте iq.karelia.ru по курсу «Организация ЭВМ и систем» представлены три теста разной степени сложности. Тематический тест «Архитектура процессоров 1А-32» с небольшой базой основных вопросов по содержанию модуля «Архитектура процессоров» и тест «Современные процессоры фирмы Intel». Последний требует самостоятельной подготовительной работы, при этом даже при контрольном тестировании студентам разрешается пользоваться конспектами лекций, книгами, Интернетом.

При такой организации тестирования перед студентами ставятся следующие цели:

  • • получить необходимые фундаментальные знания, осмысливая их таким образом, чтобы использовать для решения конкретных познавательных или практических проблем;
  • • продуктивно работать с дополнительными источниками информации, необходимыми для решения поставленной познавательной задачи;

• оценить собственные познавательные усилия, достигнутые успехи, корректировать свою деятельность.

Итоговый тест «Организация ЭВМ и систем» содержит 200 вопросов по 14 темам дисциплины (рис. 1.39).

В тесте представлены следующие группы заданий:

  • • закрытой формы или с выбором одного правильного ответа из нескольких предложенных,
  • • на установление соответствия,
  • • на установление правильной последовательности (рис. 1.40).

Темы теста «Организация ЭВМ и систем»

Рис. 1.39. Темы теста «Организация ЭВМ и систем»

Задания на установление соответствия позволяют проверить знания взаимосвязи определений и фактов, сущности и явлений, соотношения между объектами и их свойствами, законами и формулами. Задания на установление правильной последовательности проверяют знание определенной последовательности действий для получения конечного результата или знание хронологии событий.

Наряду с тестами, представленными в системе on-line тестирования, в рамках курсовой работы [36] создан двухуровневый игровой тест. Первый уровень - подготовительное тестирование перед экзаменом (зачетом) по дисциплине «Микропроцессорная техника» и второй уровень - текущий тест «Архитектура i386 и PC АТ». Цель этого тестирования - подготовиться в домашних условиях к контрольному тестированию на сайте iq.karelia.ru. Тест выполнен в программной среде Game Maker 8.0.

Концепцией первого уровня по дисциплине «Микропроцессорная техника» выбран лабиринт в жанре квеста. Идея игры - игрок попадает в начальную точку лабиринта и стремиться из него выйти. На своем пути он встречает персонажей, задающих вопросы (рис. 1.41). На пути также встречаются ямы, выбраться из них можно, только поднявшись по лестнице, состоящей из трех несложных вопросов. Существуют еще ловушки в виде больших красных валунов либо песчаных квадратов, подойдя к которым можно также очутиться в яме с лестницей.

Вопрос теста «Организация ЭВМ и систем» на установление правильной последовательности

Рис. 1.39. Вопрос теста «Организация ЭВМ и систем» на установление правильной последовательности

После ответа на последний вопрос, игрок выходит из лабиринта и выводится таблица итоговых результатов. Количество задаваемых вопросов можно варьировать.

Концепцией второго уровня теста «Архитектура i386 и PC АТ» является ряд комнат разной степени сложности. В каждой такой комнате летают камни и пытаются сбить игрока с ног (рис. 1.42). Цель героя - добраться до конца комнаты, где его будет ждать вопрос, при ответе на который можно пройти в другую комнату с более усложненными условиями (рис. 1.42). При сбивании героя камнем, автоматически происходит возвращение в начало комнаты. На более сложных уровнях герой может прятаться от камней за неподвижными скалами и тоже получать вопрос. В конце игры на экран выводится результат тестирования.

Вопрос «Встреча с персонажем»

Рис. 1.41. Вопрос «Встреча с персонажем»

Летающие камни (вид задаваемого вопроса)

Рис. 1.42. Летающие камни (вид задаваемого вопроса)

По обеим дисциплинам образовательного модуля в учебный процесс внедрена БРС оценки достижений, которая создана на базе специализированных программных средств, описанных выше.

Приведем некоторые результаты рефлексивного анкетирования студентов 4 курса ФТФ (более 50 человека) по вопросу применения БРС в дисциплине «Микропроцессорная техника» (рис. 1.43). На вопрос: «Выразите ваше отношение к введению БРС в учебный процесс в целом» 59 % опрашиваемых студентов ответили - «положительное», 38 % - «мне все равно» и только 3 % категорически отрицательно относятся к БРС оценивания результатов обучения.

Результирующие диаграммы ответов на вопросы

Рис. 1.43. Результирующие диаграммы ответов на вопросы: а - Вы интересуетесь текущими результатами БРС в «Кондуитах»? б - Помогает ли вам БРС лучше усвоить дисциплину?

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >