Опыт автоматизации процессов обучения инженерным дисциплинам

Abstract

Предмет рассмотрения – процессы обучения инженерным дисциплинам в части их компьютерной поддержки, согласованной с методами преподавания, требованиями обучения в вузе. Представлен опыт системного учета особенностей преподавания, тенденций значимости самостоятельной работы, актуальности удаленных форм образования посредством комплексирования принципов модульного обучения и возможностей информационных технологий. Подход к автоматизации рассмотрен применительно к дисциплинам цикла моделирования систем, которые аккумулируют черты технических предметов: характеризуются формализацией, работой с абстрактными системами, моделями; обладают практической направленностью; предполагают использование программных инструментов и т. д. Обучение моделированию является непрерывным, продолжительным процессом, требует соответствующей подготовки учебного материала и автоматизации трудоемких этапов. Для обеспечения целостности обучения выделено ядро предмета – «объединяющий» модуль «Моделирование систем на базе сетей с очередями», который: интегрирует знания, получаемые в рамках дисциплины; специализирует их для применения в сфере оценки характеристик объектов; позволяет применить навыки не только фрагментарно, но и ко всему циклу моделирования. Для поддержки наиболее трудоемких в «ручном» исполнении процессов обучения, контроля и оценки результатов модуль оснащен комплексом программно-информационных средств. Он включает подсистемы построения сетевых и модельных спецификаций, подсистему аттестации (тестирования) моделей, базу данных учебных заданий и др. Комплекс обеспечивает: получение объектов моделирования (уникальных вариантов описаний учебных систем, отвечающих заданным требованиям и к их сложности и режиму функционирования); генерацию необходимых для аттестации моделей наборов тестовых данных; построение кодов имитационных моделей систем на входном языке стандартной системы моделирования; проведение аттестации моделей. Это обеспечивает системный подход к обучению, так как задание на разработку моделей согласуется с его результатами, а сами процессы моделирования имитируются от этапа обследования системы до оценки адекватности моделей, прогнозирования характеристик систем. Комплекс может быть развернут в десктопном варианте, в том числе в составе локальной сети либо как веб-приложение с доступ ом через стандартный браузер.