13.04.2021

Организация учебной деятельности студентов колледжа с использованием 3D Атласов
при изучении дисциплин «Техническая механика» и «Элементы гидравлических и пневматических приводов»

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.
Муравленковский многопрофильный колледж: класс для проведения занятий по учебным дисциплинам с использованием информационных технологий - Подготовка слесарей-ремонтников с применением электронного курса и тренажера SIKE
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.
Основное назначение серии компьютерных тренажеров «3D Атласы оборудования» – формирование и закрепление новых знаний, умений и навыков в определенной предметной области и в определенном объеме в индивидуальном режиме либо при ограниченной по объему методической помощи преподавателя.
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.
3D Атласы оборудования являются одним из основных компонентов информационно-образовательной среды, ориентированным на осуществление образовательного процесса на основе информационно-коммуникационных технологий и на применение современных форм и методов 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 предполагает совмещение аудиторной и внеаудиторной учебной деятельности с применением технологий как традиционного, так и электронного обучения.
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.
Онлайн-обучение или дистанционное означает, что основная часть учебного процесса (90-100%) будет проходить в электронной среде. Данная модель обучения характеризуется высокой интерактивностью учебного материала и регулярным взаимодействием обучающихся с преподавателем и друг с другом. Онлайн-обучение не предполагает регулярные аудиторные занятия.
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):

Диаграмма вариантов использования 3D Атласов оборудования
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.
Применение 3D Атласов оборудования целесообразно при реализации таких форм обучения как лабораторные и практические занятия.
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.
3D Атласы оборудования могут быть использованы и в другом, актуальном на сегодняшний день направлении – в подготовке учащихся к олимпиадам различного уровня.
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.

Интересные статьи по теме