Техника мультимедиа дает возможность проведения учебных занятий на принципиально новом уровне. Лектор, привязанный к доске и мелу, избавляется от ограничений в передаче информации. Следующий шаг — переход к открытым системам дистанционного образования требует новых технологий переработки информации для передачи, так как механический перевод материала в электронный вид зачастую не только не повышает эффективность обучения, но, в некоторых случаях, даже снижает к.п.д. информационных систем.

Применение мультимедиа в реальном учебном процессе рассматривается как экспериментальная отработка, предшествующая переходу к виртуальному обучению. Традиционная последовательность в технологии передачи информации: речь—текст—схема—фото—анимация—видео—модель отражает попеременный переход от абстракции и формализации к реальности и детализации. Мультимедиа позволяет сократить технологическую цепочку, оставив этапы речь—схема—анимация—модель, исключив текст—фото—видео в параллельное сопровождение или для самостоятельной работы. В перспективе виртуальные технологии позволят передавать информацию по пути модель—комментарии.

Внедрение мультимедиа—лекции на сегодняшний день, ограничивается высокой стоимостью оборудования (150—180 тыс. руб. проектор + лампа для проектора 20 тыс. руб./2000 часов) и большой предварительной работой над лекцией (30—40 часов/45 мин.). Тем не менее, мультимедиа—оборудование уже в течение трех лет используется в лекционном курсе «Технология переработки нефти и газа» (10 часов из 40). Опыт показывает, что если прикладной материал воспринимается без проблем, то перед лекциями теоретического характера необходима предварительная подготовка студентов к большой концентрации и скорости передачи информации. Во время лекции для восприятия образа необходимо 5 с, 10 секундная анимация должна содержать не менее 120 кадров, и, как правило, повторяться не менее 2—3—х раз, разбор материала на слайде – не менее 1 мин, количество фильмов — не более 3—5 (по 2 мин.). Количество слайдов не должно превышать 20—25/45 мин, текста на слайде — не более 5 фраз, состоящих из 3—5 слов. Как в любом производстве, при увеличении производительности контроль качества учащается: через 2 лекции обучаемые тестируются c зачетом результатов. Мультимедийная лекция требует больше (раздаточного) материала предоставляемого для самостоятельного повторения.

При чтении лекций по технологии переработки нефти и газа возникает проблема ознакомления студентов с технологическими схемами. Необходима предварительная подготовка схем к переводу в электронный вид. Системный анализ сложных схем с многочисленными аппаратами и линиями, их соединяющими, показывает, что схема любого технологического процесса довольно проста, недостаток ее — в несовершенстве способа изображения. При составлении графической модели все элементы и связи между ними сохраняются. Абстрагирование, при котором аппараты изображаются в виде простых символов, позволяет упростить схему без потери сложности (суммы элементов и связей). Проявляется картина технологического процесса, у обучаемого запечатлевается образ. Схемы всех процессов образуются из стандартных графов, поэтому их можно сравнивать друг с другом, находя сходство и отличительные признаки. У обучаемого развивается системное мышление, у преподавателя появляется время на более детальное рассмотрение каждой темы.

Второй аспект подготовки материала к лекциям — детализация отдельных элементов оборудования. Изучение аппаратов возможно только по чертежам, объяснение которых занимает довольно много времени. К тому же лучше один раз увидеть …, что не всегда возможно реально, так как химические процессы осуществляются в закрытых системах. Изучены различные методы представления графической информации и выбран способ хранения и представления графических данных, основанный на объемных компьютерных моделях. Переработано не менее 900 схем и чертежей, на основе которых составлены графические базы по теплообменному оборудованию, ректификационным колоннам, реакторам и предохранительным устройствам, печам нефтеперерабатывающих заводов (40 моделей *.max, 388 рисунков в компьютерной графике *.jpg, 63 анимации *.avi; общий объем 631 Mb). Материалы используются при чтении лекций и оформлены в виде электронных гипертекстовых учебников. Роль новой системы представления информации может выйти на первый план с развитием дистанционного образования, из—за большей наглядности, возможности самостоятельного управления процессом познания, по сравнению с существующими системами.

В качестве лабораторной работы студией компьютерной графики изготовлена интерактивная информационно—обучающая система "Потери нефтепродуктов от испарений в резервуарах". Система включает меню выбора типа потерь (4 варианта) и варианты работы: обучение или исследование. В первом случае пользователю показываются компьютерные фильмы с демонстрацией физических процессов и комментариями. При численном исследовании предлагаются варианты расчетов, результаты которых зависят от выбираемых пользователем параметров. Достоинством такой системы является совмещение обучающей и практической (лабораторной) частей. Интеграция всех видов расчета позволяет проводить сравнительный анализ испарений и исследовать влияние различных факторов, как по отдельности, так и в комбинациях. Лабораторная работа при соответствующей доработке может проводиться дистанционно.

Цифровая электронная библиотека — тема для отдельного рассмотрения, так как разработанная технология не представляет интерес для пользователей, а применяемые программные средства разрабатывались из условия максимальной простоты. Опыт применения цифровой библиотеки «Нефть и газ», включающей более 1000 книг (около 300 тыс. стр.) показывает, как это ни парадоксально, отрицательное влияние на обучение в отношении рефератов и литературных обзоров при дипломном проектировании, так как поисковая система и специальные возможности позволяют составление текстов при минимальном участии обучаемого. Тем не менее, цифровые библиотеки, при ограничении доступа, весьма полезны для научной работы выдающихся студентов и аспирантов.

Для самостоятельной работы студентам предлагаются также учебные фильмы, позволяющие представлять все объекты и сооружения во взаимосвязи. Возможности трехмерной и двумерной компьютерной графики, анимации, совмещенные с результатами расчетов компьютерных программ и фрагментами натурных видеосъемок выводят этот вид учебного материала на новый уровень. Студией компьютерной графики с использованием современных графических компьютерных технологий разработаны учебные фильмы «Ректификация» в 3—х частях, "Основные сооружения магистральных нефтепроводов", «Газокаталитические производства».

Таким образом, большая часть пути: лекция (мультимедиа) — лабораторная работа (элементы виртуальной реальности) — практика — самостоятельная работа (гипертекстовые учебники, цифровая библиотека, интерактивные фильмы) — дистанционное образование, пройдена. Основные технологические вопросы, связанные с анализом исходного материала, векторизацией и оцифровкой, визуализацией; технические аспекты, связанные с аппаратурным оформлением и оснащением, решены.

Проблемой внедрения технологии переработки информации в электронных изданиях для учебного процесса остается поиск источников сырья (новые издания, текущая информация о современных разработках в преподаваемых дисциплинах, опыт преподавателей, не владеющих компьютерной техникой) и контроль качества продукции (выпускаемых учебных изданий и проверка степени усвоения материала). Решение этих проблем, свойственных и традиционному учебному процессу, применительно к новым системам преподавания, и, в особенности, при использовании дистанционного образования приобретают большое значение.

обсудить на форуме написать автору

Сервер поддерживается фирмой НПП "БИТ про" и Московским центром Федерации Интернет Образования