Россия
Россия
Доступность материально-технологических возможностей современных информационно-коммуникационных технологий в области образования позволяет, с одной стороны, реализовать творческий потенциал каждого преподавателя в создании таких средств как учебно-методические комплексы, приложения, тренажёры, учебные игры и так далее, значительно изменив педагогический инструментарий, а с другой стороны, расширяющаяся номенклатура вновь созданных учебных средств вызывает острую необходимость в адекватной оценке их влияния на результативность обучения. Цель работы – оценить результативность использования программы-тренажёра для самостоятельных занятий студентов по дисциплине «Начертательная геометрия». В работе использованы такие методы исследования как анкетирование при помощи Google Fоrms, тестирование, хронометраж, статистическая обработка данных, сравнение контрольных и экспериментальных групп, построение столбчатых и круговых диаграмм, SWOT-анализ. В процессе педагогических исследований использовались следующие платформы и программы: LMS Moodle, Microsoft Excel, оригинальная программа-тренажёр для развития пространственного мышления студентов. Установлено, что разработанная программа-тренажер для развития пространственного мышления студентов инженерных специальностей, изучающих дисциплину «Начертательная геометрия» позволяет повысить заинтересованность студентов в освоении тем дисциплины, благоприятно сказывается на формировании навыков построения ортогональных проекций точки, уменьшая время решения задач по данной теме на 40%, а также положительно отражается на степени адекватности самооценки студентов. Установлено также, что для проверки в полуавтоматическом режиме 80 отчетов студентов о выполнении индивидуальных заданий в программе-тренажёре преподаватель затратит всего около 30…40 минут своего времени. В конце статьи приводятся пути совершенствования программы-тренажера и намечаются направления дальнейших исследований.
программа-тренажер, пространственное мышление, информационно-коммуникационные технологии, LMS Moodle, результативность обучения, формирование навыков
1. Бойков А.А. Компьютерная проверка решений задач начертательной геометрии для инженерно-графического образования / А.А. Бойков // Геометрия и графика. - 2020. - Т. 8. - № 2. - С. 66-81. DOI: /10.12737/2308-4898-2020-66-81.
2. Бояшова Е.П. Особенности дистанционного обучения геометро-графическим дисциплинам с использованием методов конструктивного геометрического моделирования. / Е.П. Бояшова // Геометрия и графика. -2021. - Т. 9. - № 3. - С. 46-56. DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-3-46-56.
3. Годунов А.И. Синтез автоматизированной системы оценивания качества пилотирования на авиационном тренажере / А.И. Годунов, Ю.Г. Квятковский, Н.К. Юрков // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2012. - Т. 21. - № 1. - С. 58-64.
4. Дамчаасурэн Х. Внедрение электронной технологии в образование / Х. Дамчаасурэн // Геометрия и графика. - 2021. - Т. 9. - № 3. - С. 39-45. DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-3-39-45.
5. Игнатьев С.А. Обзор образовательных курсов на основе технологий дополненной реальности / С.А. Игнатьев, З.О. Третьякова, М.В. Воронина // Геометрия и графика. - 2020. - Т. 8. - № 3. - С. 67-86. DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-67-86.
6. Ильин В.А. Оценка качества тренажерных средств / В.А. Ильин, Е.С. Пахомов // Программные продукты и системы. - 2021. - Т. 34. - № 1. - С. 67-74. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-kachestva-trenazhernyh-sredstv
7. Ильин В.А. Тактические тренажерные комплексы для подготовки к ведению боевых действий на море/ В.А. Ильин, Е.С. Пахомов, С.Н. Соколов, А.Д. Шуванов // Программные продукты и системы. - 2016. - Т. 113. - № 1. - C. 22-26. DOI:https://doi.org/10.15827/0236-235X.113.022-026.
8. Катунцов Е. В. Обновление курсов по основам ИТ в сетевой академии Cisco. / Е.В. Катунцов // Современные образовательные технологии в подготовке специалистов для минерально-сырьевого комплекса Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский горный университет. - 2020. - Т. 1. - С 186 - 190.
9. Катунцов Е.В. Применение средств электронного обучения при подготовке специалистов в области информационных технологий для предприятий минерально-сырьевого комплекса / Е.В. Катунцов, Я. Култан, А.Б. Маховиков // Записки Горного института. - 2017. - Т. 226. - № 4. - С. 503-508. DOI:https://doi.org/10.25515/pmi.2017.4.503.
10. Красильникова В.А. Методология создания единой информационно-образовательной среды университетского округа / В.А. Красильникова // Вестник ОГУ. - 2002. - № 2. - С. 105-110.
11. Куатов Б.Ж. Системный подход к организации тренажерной подготовки летного состава в современных условиях / Б.Ж. Куатов // НиКСС. - 2014. - Т. 8. - № 4. - С. 34-39.URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sistemnyy-podhod-k-organizatsii-trenazhernoy-podgotovki-letnogo-sostava-v-sovremennyh-usloviyah (дата обращения: 07.07.2022).
12. Меркулова В.А. Инновации в инженерно-техническом образовании с использованием AR-технологии на примере дисциплин начертательной геометрии и инженерной графики. / В.А. Меркулова, З.О. Третьякова, И.Г. Шестакова // Перспективы Науки и Образования. - 2022. - № 4 (58). - С. 243.
13. Мусаева Т.В. Дополненная реальность в проведении занятий по инженерным техническим дисциплинам проектирования / Т.В. Мусаева, А.А. Ураго // Геометрия и графика. - 2021. - Т. 9. №. 2. - С. 46-55. DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-2-46-55.
14. Назарова О.Н. Современные проблемы преподавания курса «Прикладная геометрия и инженерная графика» для эксплуатационных направлений авиационного вуза / О.Н. Назарова // Геометрия и графика. - 2020. - Т. 8. № 2. -С. 58-65. DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-58-65.
15. Сальков Н.А. Отображение проблем геометрического образования в журнале «Геометрия и графика»/ Н.А. Сальков // Геометрия и графика. 2020. Т. 9. - № 3. - С. 87-119. DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-87-119.
16. Сальков Н. А. Системный подход к изучению начертательной геометрии / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. № 1. - С.14-23. DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-14-23.
17. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2021681410 Российская Федерация. Тренажер для развития навыков построения проекций геометрических объектов / Фоломкин А.И., Чупин С.А., Устименко К.Д.; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО "Санкт-Петербургский горный университет". - № 2021680541; заявл. 14.12.2021; опубл. 21.12.2021 - 1с.
18. Солдатенков О.Ф. Перспективные технологии разработки и сопровождения авиационных тренажеров (АТ) / О.Ф. Солдатенков // Тренажерные технологии и обучение: новые подходы и задачи: сб. ст. Междунар. конф. - М.: ЦАГИ. - 2003. - С. 40-43.
19. Стариченко Б.Е. Педагогический подход к оценке результативности использования ИКТ в решении образовательных задач/ Б.Е. Стариченко // Педагогическое образование в России. - 2018. - №8. - С153-162 URL: https://cyberleninka.ru/article/n/pedagogicheskiy-podhod-k-otsenke-rezultativnosti-ispolzovaniya-ikt-v-reshenii-obrazovatelnyh-zadach (дата обращения: 07.07.2022).
20. Столбова И.Д. К вопросу о готовности преподавательских кадров к цифровому обучению/ И.Д. Столбова, К.Г. Носов, Л.С. Тарасова // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 1. - С. 24-35. DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-24-35.
21. Трашкова А.В. Выбор способа реализации тренажёра-симулятора для системы трехмерного моделирования открытых горных работ / А.В. Трашкова, А.В. Вицентий // Труды Кольского научного центра РАН. - 2020. - № 8-11. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vybor-sposoba-realizatsii-trenazhera-simulyatora-dlya-sistemy-trehmernogo-modelirovaniya-otkrytyh-gornyh-rabot (дата обращения: 07.07.2022).
22. Трухин А.В. Анализ существующих в РФ тренажёрно-обучающих систем/ А.В. Трухин // Открытое и дистанционное образование. - Томск. - 2008. - Т. 29. - № 1. - С. 32-39.
23. Турутина Т.Ф. Применение информационных технологий в методике проверки графической грамотности будущих специалистов / Т.Ф. Турутина, Д.В. Третьяков // Геометрия и графика. - 2020. - Т. 8. - № 1. - С. 45-56. DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-45-56.
24. Фоломкин А. И. Разработка программы-тренажера на базе нейронных сетевых технологий для развития пространственного мышления студентов / А.И. Фоломкин., С.А. Чупин, О.В. Трубецкая, В.В. Шарок // Перспективы науки и образования. - 2022. - Т. 57. - № 3. - С. 582-602. DOI:https://doi.org/10.32744/pse.2022.3.34.
25. Ahadi A., Lister R., Haapala H., Vihavainen A. Exploring machine learning methods to automatically identify students in need of assistance. // ICER 2015 - Proceedings of the 2015 ACM Conference on International Computing Education Research. 2015, pp. 121 - 130. DOI:https://doi.org/10.1145/2787622.2787717.
26. Ahadi A., Lister R., Vihavainen A. On the number of attempts students made on some online programming exercises during semester and their subsequent performance on final exam questions. // Annual Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education, ITiCSE. 2016, V. 11, pp. 218 - 223. DOI:https://doi.org/10.1145/2899415.2899452.
27. Bai Shurui, Hew Khe Foon, Huang Biyun. Does gamification improve student learning outcome? Evidence from a meta-analysis and synthesis of qualitative data in educational contexts. Educational Research Review. 2020, V. 30. DOI:https://doi.org/10.1016/j.edurev.2020.100322.
28. Bovermann K., Weidlich J., Bastiaens T. Online learning readiness and attitudes towards gaming in gamified online learning - a mixed methods case study. // International Journal of Educational Technology in Higher Education. 2018, V. 15, I. 11. DOI:https://doi.org/10.1186/s41239-018-0107-0.
29. Denny P., McDonald F., Empson R., Kelly P., Petersen A. Empirical support for a causal relationship between gamification and learning outcomes. // Conference on Human Factors in Computing Systems - Proceedings. 2018. DOI:https://doi.org/10.1145/3173574.3173885.
30. Dhandabani Lakshmi, Sukumaran Rajeev. Use of ICT in engineering education: A survey report. // 2014 IEEE International Conference on Computational Intelligence and Computing Research, IEEE ICCIC. 2014, pp. 343 - 355. DOI:https://doi.org/10.1109/ICCIC.2014.7238362.
31. Fernandez-Reyes K., Clarke D., Hornbach J. The impact of opt-in gamification on students' grades in a software design course // 21st ACM/IEEE International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems: Companion Proceedings, MODELS-Companion 2018, pp. 90 - 97. DOI:https://doi.org/10.1145/3270112.3270118.
32. Fortin C., Ignatiev S.A., Voronina M.V. Wolfram mathematica as applied to the interactive visualisation of descriptive geometry problems // Global Journal of Engineering Education. 2021, V. 1, I. 21, pp. 37 - 42.
33. İbili Emin, Çat Mevlüt, Resnyansky Dmitry, Şahin Sami, Billinghurst M. An assessment of geometry teaching supported with augmented reality teaching materials to enhance students’ 3D geometry thinking skills // International Journal of Mathematical Education in Science and Technology. 2020, V. 51, I. 2, pp. 224 - 246. DOI:https://doi.org/10.1080/0020739X.2019.1583382.
34. Lin Hao-Chiang Koong, Chen Mei-Chi, Chang Chih-Kai. Assessing the effectiveness of learning solid geometry by using an augmented reality-assisted learning system // Interactive Learning Environments. 2015, V. 23, I. 6, pp. 799 - 810. DOI:https://doi.org/10.1080/10494820.2013.817435.
35. Parras-Burgos D., Melgarejo-Torralba M., Cañavate F. J. F., Fernández-Pacheco D. G. Graphic Interpretation of Surfaces with the Support of Augmented Reality as a Training Complement in Engineering Studies. // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2022, pp. 318 - 326. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-92426-3_37.
36. Pivec M., Dziabenko O. Game-based learning in universities and lifelong learning: "UniGame: Social skills and knowledge training" game concept 1. // Journal of Universal Computer Science. 2004, V. 10, I. 1, pp. 14 - 26.
37. Polhmann T., Parras-Burgos D., Cavas-Martínez F., Cañavate F.J.F., Nieto J., Fernández-Pacheco D.G. Augmented Reality and Mobile Devices as Tools to Enhance Spatial Vision in Graphic Representations // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2020, pp. 420 - 427. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-41200-5_46
38. Pushmina S.A., Frolova M.A., Yakhina K.A. Digital e-learning socialization among engineering students.// Current problems of socio-humanities and intercultural communication: language, culture, education and economy. Materials of the Third international scientific-practical conference. St. Petersburg State University of Civil Aviation. 2022. pp. 267-274.
39. Sánchez Albert, Redondo Ernest, Fonseca David, Navarro Isidro. Academic performance assessment using Augmented Reality in engineering degree course. // Proceedings - Frontiers in Education Conference, FIE. 2014. pp. 1-7. DOI:https://doi.org/10.1109/FIE.2014.7044238
40. Soboleva E. V., Sokolova A. N., Votintseva M. L. A model of cognitive activity in the Quandary text labyrinth digital environment // Perspektivy Nauki i Obrazovania. 2018, V. 35, I. 5, pp. 221 - 230.
41. Uribe Franz Calderón. Increased reality applied to the teaching of the descriptive geometry // AUS. 2015, V. 18, I. 004.
42. Zaric N. Personalization of gamification in (programming) e-learning environments.// CEUR Workshop Proceedings. 2018.
