поиск по сайту
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ СОЗДАНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ПРАКТИКУМОВ УДАЛЕННОГО ДОСТУПА НА ПРИМЕРЕ КУРСА «СЕТИ ЭВМ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ»

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ СОЗДАНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ПРАКТИКУМОВ УДАЛЕННОГО ДОСТУПА НА ПРИМЕРЕ КУРСА  «СЕТИ ЭВМ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ»

 Головина Дарья Дмитриевна, Сухарева Светлана Владимировна

Научный руководитель  проф., д.т.н.  Климанов В.П., кафедра «Информационные системы»

В докладе представлена разработанная  программная среда создания лабораторных практикумов удаленного доступа на примере курса «Сети ЭВМ и телекоммуникации», рассмотрены предоставляемые ею возможности для преподавателей и студентов. Данная тема является актуальной, так как в настоящее время дистанционное обучение из-за своего удобства становится все более популярным во всем мире, в том числе и в России.

Ключевые слова: удаленный доступ, дистанционное обучение.

Дистанционное обучение - это форма организации учебного процесса, которая обеспечивает интерактивное взаимодействие удаленных участников образовательного процесса через открытые каналы доступа. Ключевыми в определении являются понятия «интерактивное взаимодействие» и «взаимодействие через открытые каналы доступа».

Лабораторный практикум удаленного доступа по курсу  «Сети ЭВМ и телекоммуникации» предназначен для проведения дистанционных лабораторных работ в ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН» по учебной дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации».

При создании лабораторного практикума удаленного доступа были поставлены следующие задачи:

  • Предоставление авторизованным пользователям возможности работать с лабораторным практикумом;
  • Сохранение результатов выполнения лабораторных работ студентами;
  • Сохранение оценок за лабораторные работы, выставленных преподавателями.

При использовании лабораторного практикума удаленного доступа студенты и преподаватели имеют доступ к лабораторным работам с любого компьютера, подключенного к сети Интернет, в том числе из дома, и в любое удобное время (рис. 1).

Рис. 1. Удаленный доступ к лабораторному практикуму

Лабораторный практикум удаленного доступа имеет следующую структуру:

  • Программные модули, представляющие собой среду моделирования;
  • Учебные материалы, необходимые для выполнения лабораторных работ;
  • База данных учетных записей пользователей практикума;
  • Система авторизации пользователей;
  • База данных оценок за лабораторные работы.

Выполнение студентами лабораторной работы состоит из следующих этапов:

  • изучение описания лабораторной работы;
  • прохождение теста по теории;
  • проведение эксперимента с помощью программы моделирования;
  • анализ результатов, составление отчета.

Созданная система удаленного доступа обеспечивает выполнение всех этих этапов.

Доступ к данным, хранящимся на сервере, осуществляется через Интернет. Для этого необходимо в браузере задать нужный адрес и ввести логин и пароль.

После осуществления входа в систему, появляется перечень лабораторных работ. Как правило, лабораторная работа состоит из файла описания работы и программы моделирования.

В данной системе полностью реализована первая лабораторная работа по курсу «Сети ЭВМ и телекоммуникации».

Название лабораторной работы: «Исследование поведения характеристик надежности при введении в систему резервных элементов».

Цель работы: исследование поведения характеристик надежности системы при различном способе резервирования при помощи аналитического подхода.

Задачи:

  • получить необходимые характеристики надежности системы при различном способе резервирования с помощью моделирующей программы;
  • построить графики характеристик надежности системы;
  • проанализировать полученные зависимости и объяснить результаты.

Помимо теоретического материала по теме лабораторной работы описание содержит задание на лабораторную работу. Номер варианта задания соответствует номеру студента в списке группы.

И описание работы, и программу моделирования можно как просто открыть, так и сохранить на свой компьютер.

После изучения материала описания лабораторной работы студент должен пройти тест по теории. В данной системе вопросы и варианты ответов в тесте предлагаются студентам в случайном порядке.

 Тест содержит 10 вопросов (которые случайным образом выбираются из 50 вопросов, занесенных в систему). Каждый вопрос теста оценивается в 10 баллов, таким образом, максимальная оценка за тест составляет 50 баллов. Время прохождения теста по теории ограничено 15 минутами.

После завершения теста на экране появится оценка. Таким образом, студент сразу после прохождения теста узнает свою оценку. Оценки сохраняются в специальной базе данных и преподаватель может в любой момент их просмотреть.

Для проведения эксперимента с помощью программы моделирования, необходимо открыть папку с нужной лабораторной работой и выбрать программу моделирования. Далее необходимо провести исследование согласно заданию. В данной лабораторной работе используется имитационное моделирование. Оно является одним из наиболее мощных средств исследования сложных динамических систем.

Для моделирования необходимо запустить программу и в появившемся диалоговом окне ввести значения параметров системы (рис. 2). После нажатия кнопки "Расчёт" значения вероятностей нахождения системы в различных стадиях запишутся в файл Microsoft Excel. Полученные зависимости вероятностей от исследуемого параметра необходимо оформить в виде графиков, используя для этой цели любое стандартное программное средство.

Рис. 2. Программа моделирования

В результате выполнения лабораторной работы преподавателю должен быть представлен отчет. Данная система позволяет сохранять отчеты студентов для их дальнейшей проверки преподавателем и выставления оценок.

Преподаватель, посмотрев отчет и результаты тестирования, выставит оценку за лабораторную работу. Данная система сохраняет оценки студентов в специальной базе данных, после чего каждый студент может посмотреть свою оценку за лабораторную работу.

Создание преподавателем лабораторной работы и ведение курса состоит из следующих этапов:

  • добавление необходимых элементов курса;
  • создание учетных записей студентов;
  • просмотр результатов теста и отчетов по лабораторным работам;
  • выставление оценок за лабораторную работу.

Преподаватель имеет возможность добавлять и редактировать учебные материалы без участия разработчиков лабораторного практикума.

Данная система позволяет создать различные типы ресурсов и элементов курса. При вводе их настроек отмечаются обязательные для заполнения поля. При выделении определенного поля появляются подсказки. Если преподаватель укажет недопустимое значение, то появится сообщение об ошибке. Данная система позволяет преподавателю сразу просмотреть результаты редактирования.

При создании теста существует возможность выбрать тип каждого вопроса и произвести необходимые настройки (содержание вопроса, варианты ответов и т.д.). Данная система показывает подсказки и сообщает об ошибках таким же образом, как и при вводе настроек других ресурсов и элементов курсов.

Далее преподавателю необходимо определить количество случайных вопросов в тесте. Выбранное число вопросов включается в тест случайным образом из общей базы вопросов. За ответ на каждый вопрос можно определить максимальную оценку.

Данная система предоставляет возможность добавить в базу данных новый файл, содержащий учебные материалы для выполнения лабораторных работ, а также позволяет преподавателю редактировать уже существующие лабораторные работы. В этом случае он производит необходимые изменения в окне обновления ресурса, аналогичном форме, появляющейся при его создании; при этом появляются подсказки и сообщения об ошибках.

Преподаватель имеет возможность создать новые учетные записи студентов и сделать их участниками различных курсов. Он вводит логин, пароль, фамилию, имя, адрес электронной почты и другие характеристики нового пользователя, назначает ему  роль «Студент» и делает участником курса, выбрав его в списке потенциальных пользователей.

Специальная база данных содержит отчеты студентов по лабораторным работам и результаты выполнения ими тестов. Преподаватель может просматривать их и выставлять оценки.

Учебный процесс в системе дистанционного образования характеризуют:

  • Гибкость. Студенты проходят обучение в удобное для себя время, в удобном для них месте. Это позволяет экономить время для других важных дел и работ.
  • Модульность. Отдельный комплекс программ дает целостное представление в определенной предметной области, что позволяет формировать учебную программу из набора необходимого количества модулей-курсов, отвечающую определенным требованиям.
  • Экономическая эффективность. Средняя оценка мировых образовательных систем показывает, что дистанционное обучение примерно в 2 раза дешевле традиционных форм обучения.
  • Ориентация на потребителя. Появляется возможность доступа к качественному образованию для людей, которые не могут по разным причинам посещать занятия.
  • Опора на передовые технологии, позволяющие донести знания до любой точки не территории Земли.[2]

Данная система обладает всеми этими свойствами.

Выводы

Созданная система предоставляет простой инструментарий, который позволяет преподавателю создавать новые лабораторные работы и редактировать существующие, а студенту их выполнять. Работа с лабораторным практикумом удаленного доступа может осуществляться из дома в любое время. Вся информация хранится на сервере и доступ к ней осуществляется через Интернет. Такой подход наиболее удобен как студентам, так и преподавателям, кроме того он позволяет экономить ресурсы университета (пропадает необходимость обслуживать лабораторные классы).

Данный пример является опытным образцом, система может быть использована для широкого класса лабораторных работ, в которых изучаемые процессы представлены с помощью математических моделей.

Переход на лабораторные практикумы удаленного доступа не составит больших сложностей, так как большинство преподавателей МГТУ СТАНКИН имеют материалы для лабораторных работ в электронном виде.

Библиографический список

  1. Арбузов Ю.В., Ахромушкин Е.А., Беляков А.В. и др., Информатизация образования: направления, средства, технологии / Под общ. ред. С.И. Маслова. - М.: МЭИ, 2004. - 868 с.
  2. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. - М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003. - 616 с.

ФорумФорум
Форум ОКБ САПР
Вопросы специалистовВопросы специалистов
Вопросы, которые нам присылают, и наши ответы на них