Современные образовательные технологии помогают повышать качество образования и более эффективно использовать учебное время. Они ориентированы на индивидуализацию, дистанционность и вариативность образовательного процесса, академическую мобильность обучаемых, независимо от возраста и уровня образования.

Для эффективной и корректной работы образовательных программ с применением электронного обучения должны быть созданы условия для функционирования электронной информационно-образовательной среды, включающей в себя:

• электронные информационные и образовательные ресурсы;
• совокупность информационных технологий;
• телекоммуникационных технологий, соответствующих технологических средств и обеспечивающей освоение обучающимися образовательных программ в полном объеме.

Необходимым условием при использовании серии тренажеров «3D Атлас оборудования» является наличие компьютерного класса, оснащенного оборудованием, характеристики которого будут соответствовать требованиям используемого программного продукта. В случае, если компьютерная обучающая система интегрирована в систему дистанционного обучения, необходимым условием для его корректного использования является наличие сети Интернет.

Кроме того, важным аспектом успешного внедрения автоматизированной обучающей системы, в частности 3D Атласов оборудования, в образовательный процесс является соответствующая подготовка кадров к применению информационных образовательных технологий. Педагогам рекомендуется освоить следующие знания и умения:

• знание методик, технологий, подходов в организации электронного обучения для учащихся;
• знания о специфическом инструментарии и возможностях компьютерной обучающем системы, позволяющих осуществлять процесс обучения в электронной форме;
• умение организовать собственную работу на компьютере или соответствующем устройстве (сенсорный стол, физический пульт управления и т.д.);
• умение использовать обучающую систему для решения конкретных педагогических задач;
• умение эффективно организовывать собственную деятельность и деятельность обучающихся в информационной среде.

Помимо этого, использование 3D Атласов оборудования для изучения дисциплин «Техническая механика» и «Элементы гидравлических и пневматических приводов» решает ряд задач, среди которых:

• повышение мотивации и вовлеченности студентов в образовательный процесс;
• повышение наглядности изучаемого материала за счет визуализация учебной информации;
• стимулирования познавательного интереса студентов;
• развитие самостоятельности, самоорганизации студентов;
• обеспечение гибкости процесса обучения;
• формирование информационной компетентности и
• информационной культуры;
• индивидуализация и дифференциация процесса обучения.

Говоря о методическом компоненте, отметим, что существует три модели организации учебного процесса с применением электронных средств обучения:

1. Обучение с веб-поддержкой
2. Смешанное обучение
3. Онлайн-обучение

Ключевые характеристики моделей определяются следующим:

• количеством времени, выделяемым на работу в электронной среде при освоении дисциплины;
• способом организации учебного процесса;
• используемыми стратегиями преподавания.

Рассмотрим вышеперечисленные модели организации учебного процесса.

Обучение с веб-поддержкой предполагает, что в учебном процессе по очной форме обучения до тридцати процентов времени выделено на работу с электронным образовательным средством. Отметим, что электронная среда должна быть лаконичным дополнением к основному традиционному учебному процессу для решения следующих задач:

• организация самостоятельной работы учеников в электронной среде (электронные материалы для самоподготовки, электронные дистанционные курсы, подготовка к лабораторным работам с использованием виртуальных лабораторных комплексов, самотестирование и др.);
• проведение консультаций с использованием форумов и вебинаров;
• организация текущего и промежуточного контроля обучающихся;
• организация учебно- и научно-исследовательской работы, проектной работы студентов в электронной среде и д.р.

Смешанное обучение способствует уменьшению объема аудиторных часов, решает задачи экономии аудиторного фонда, повышает качество обучения за счет использования современных технологий электронного обучения.

Смешанное обучение предусматривает, что в учебном процессе по очной форме обучения до 80% времени по освоению дисциплины может быть переведено на электронное обучение. В электронную среду могут быть перенесены частично или полностью некоторые виды учебной деятельности: лекции, практические занятия или лабораторные работы. Именно смешанное обучение считается самой эффективной, качественной и перспективной моделью организации учебного процесса.

Встречи в классах могут быть организованы с целью проведения консультаций по дисциплине (при необходимости индивидуальной работы со студентами), лабораторных практикумов, а также для проведения текущей и промежуточной аттестации.

В нашем случае, оптимальным для применения 3D Атласов оборудования будет построение учебного процесса по смешанной модели обучения, когда традиционное обучение по дисциплинам «Техническая механика» и «Элементы гидравлических и пневматических приводов» будет лаконично дополнятся использованием соответствующих 3D Атласов оборудования.

Функциональные возможности рассматриваемых компьютерных тренажеров и взаимосвязи объектов образовательного процесса в ходе их использования представлены в диаграмме вариантов использования (Use Case):

Учебные занятия по дисциплинам «Техническая механика» и «Элементы гидравлических и пневматических приводов» с применением 3D Атласов оборудования могут проводиться как в форме контактной работы преподавателя с обучающимися, так и в форме самостоятельной работы студентов.

В процессе работы с 3D Атласами основной формой деятельности обучаемого является самостоятельная индивидуальная работа. Он выбирает комфортный темп изучения материала, самостоятельно осуществляет навигацию по структуре компьютерного тренажера и, при необходимости, обращается к преподавателю и пользуется дополнительным источникам информации, а также осуществляет самоконтроль и самооценку, проходя промежуточное и итоговое тестирование посредством интерактивного тестирования, предусмотренном в используемом обучающем средстве. В ходе урока с применением электронных образовательных средств предпочтение отдается наглядным и практическим методы, в то время как словесные отходят на второй план. При этом в 3D Атласах оборудования реализованы методы стимулирования и мотивации учебной деятельности: поощрения в формировании мотивации, чувства ответственности, обязательств, интересов в овладении знаниями, умениями и навыками.

Повышение эффективности процесса обучения постигается за счет визуализации детального устройства агрегатов и их конструкционных особенностей, реализации 3D моделей с высокой степенью точности повторяющих устройство реального промышленного оборудования, интерактивности системы и т.д. Методы контроля и самоконтроля за эффективностью учебно-познавательной деятельности реализованы в 3D Атласах за счет встроенных тестовых заданий.

Отметим, что при этом функции педагога не теряют своей значимости, педагогу следует оказывать сопровождение, планировать и организовывать самостоятельную работу студентов по предмету с использованием 3D Атласов оборудования. Преподаватель выступает в качестве куратора, который помогает учащимся в поиске и реализации своей персональной образовательной траектории, а также является экспертом по оцениванию результатов обучения.

На данный момент на компьютерах в учебных аудиториях установлена локальная версия 3D Атласов, для использования данных компьютерных тренажеров в самостоятельной работе студентов перспективным считаем переход на сетевую версию, которая будет интегрирована в систему дистанционного обучения (СДО) и станет доступна учащимся в любое время в любом месте по средствам сети Интернет.

Таким образом, можно говорить об обширных возможностях применения рассматриваемого электронного образовательного средства в обучении и мониторинге знаний и умений студентов.

Как было упомянуто выше, в последние годы в России и других странах мира весьма интенсивно развивается социальное, профессиональное, практико-ориентированное явление «World Skills», которое в России носит название «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia) и оказывает влияние на системную работу по подготовке будущих профессиональных кадров, а также является независимой системой оценки квалификации. Участником этого движения является и Многопрофильный колледж, преподаватели которого отмечают высокий потенциал 3D Атласов оборудования в подготовке студентов к чемпионату WorldSkills Russia.

Помимо применения в учебной деятельности, подготовке к олимпиадам и конкурсам, считаем перспективным использовать 3D Атласы оборудования во внеурочной и самостоятельной работе учащихся. В настоящее время в образовании акцент смещается с преподавания на самостоятельную деятельность студентов, самостоятельная работа студентов является важной формой образовательного процесса, поэтому поиск путей её оптимизации и повышения эффективности становится одной из наиболее актуальных проблем педагогики.

Одним из способов решения данной проблемы является использование в самостоятельной и внеучебной деятельности студентов современных средств информационно-коммуникационных технологий. На данный момент в Многопрофильном колледже установлены локальная версия данных компьютерных тренажеров (т.е. доступ осуществляется с рабочих компьютеров, расположенных в учебном заведении), однако с целью внедрения 3D Атласов оборудования в самостоятельную деятельность студентов перспективным считаем полную или частичную интеграцию тренажеров в систему дистанционного обучения колледжа.