УДК 378.14 + 625.72
Преподавание дисциплины «Автоматизированное проектирование дорог» в условиях цифровой трансформации учебного процесса на кафедре «Изыскания и проектирование дорог» МАДИ
Поспелов Павел Иванович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Изыскания и проектирование дорог» Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ)
Щит Борис Александрович – кандидат технических наук, доцент кафедры «Изыскания и проектирование дорог» Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ)
Аннотация: В статье представлена организация учебного процесса в цифровом формате на кафедре «Изыскания и проектирование дорог» МАДИ при подготовке специалистов в сфере информационного моделирования на этапе проектирования объектов дорожно-уличной инфраструктуры с использованием электронного образовательного курса дисциплины «Автоматизированное дорог» в СДО МАДИ (Moodle). Приведен состав электронного образовательного курса: теоретическая часть, основой которой являются лекции-визуализации; содержание и порядок выполнения лабораторных работ; организация оперативного текущего контроля успеваемости и промежуточных аттестаций студентов.
Ключевые слова: автоматизированное проектирование дорог, цифровизация учебного процесса, технология информационного моделирования, объекты дорожно-уличной инфраструктуры.
В настоящее время цифровые образовательные технологии стали обязательным элементом учебного процесса. На кафедре «Изыскания и проектирования дорог» МАДИ в качестве дополнения и поддержки очного аудиторного изучения дисциплины при подготовке специалистов в сфере информационного моделирования на этапе проектирования объектов дорожно-уличной инфраструктуры использован электронный образовательный курс дисциплины «Автоматизированное проектирование дорог» (далее — ЭОК АПД) [5] в среде СДО МАДИ (Moodle) [4].
Наряду с прикладными программными продуктами автоматизированного проектирования объектов дорожно-уличной инфраструктуры широко используемыми в российских дорожных проектных организациях («ИндорКАД», «Топоматик», «КРЕДО») в ЭОК АПД включены и программные продукты зарубежных разработчиков: «Autodesk», «Bentley Systems» (MX Road), «Ziegler-informatics» (CADdy), «Trimble» (Trimble Quantm Software), GeoniCS (Plateia) «Transsoft solution» и др. Учитывая значительное количество студентов-иностранцев, обучающихся в МАДИ, указанное выше наполнение курса следует считать крайне целесообразным. Это дает возможность студентам-иностранцам успешно адаптироваться к условиям работы в странах их постоянного проживания и выполнять курсовые проекты и выпускную квалификационную работу (ВКР) на реальной основе [3].
Основными задачами при разработке ЭОК АПД являлись:
- Для студентов:
- полноценное дополнение к учебным аудиторным занятиям;
- возможность самостоятельно изучать новые материалы и выполнять упражнения лабораторных работ;
- выполнять задания, взаимодействовать с преподавателем и просматривать свои оценки в любое время и в любом месте при наличии доступа к материалам в Интернете.
- Для преподавателей:
- подготовка к занятиям в любое время и в любом месте при наличии доступа к Интернету;
- возможность оперативно дополнять и изменять содержание курса;
- удобное и эффективное проведение объективного текущего контроля и промежуточной аттестации;
- подготовка с минимальными затратами времени к проведению занятий при подмене/замене преподавателя.
ЭОК АПД включает:
- Аннотацию дисциплины.
- Сведения об авторах.
- Связанные с изучением дисциплины оперативные объявления о вебинарах, форумах, конференциях и т.п.
- Инструкцию по работе с ЭОК АПД.
- Рабочую программу дисциплины. График учебного процесса. Рабочий учебный план. Расписание занятий (лекций и лабораторных работ).
- Разделы теоретической части дисциплины, включающие иллюстрационные материалы лекций-визуализаций и дополнительные материалы к разделам курса.
- Задания для выполнения лабораторных работ по дисциплине, включая иллюстрационные материалы для их выполнения.
- Дидактические и информационно-справочные материалы необходимые для более эффективного освоения теоретической части курса и выполнения лабораторных работ: глоссарий, в котором приведены основные термины, определения и сокращения; адаптированное для использования в учебном процессе правовое и нормативно-методическое обеспечение технологии информационного моделирования применительно к объектам дорожно-уличной инфраструктуры.
- Материалы для углубленного самостоятельного изучения дисциплины.
- Вопросы для самоконтроля при изучении студентами разделов дисциплины.
- Материалы для осуществления оперативного текущего контроля успеваемости.
- Материалы для студентов по подготовке к промежуточным аттестациям (зачту/экзамену).
- Материалы для преподавателей по организации и проведению промежуточных аттестаций (зачета/экзамена).
- Альбомы оформления графической части ранее выполненных ВКР.
Основным элементом теоретической части изучения дисциплины являются лекции-визуализации, представляющие «… собой визуальную форму подачи материалов средствами ТСО или аудиовидеотехники. Чтение такой лекции сводится к развернутому или краткому комментированию просматриваемых визуальных материалов …» [1, с. 107]. Презентационные материалы лекций-визуализаций дают студентам возможность ориентироваться в излагаемом материале, быстро считывать информацию, оказывают эмоциональное воздействие, что способствует восприятию и усвоению материала [2].
Во время лекций-визуализаций, наряду с демонстрацией иллюстрационных материалов разделов курса (слайдов PowerPoint), широко используются возможности современных технических средств обучения (ТСО); Интернет-ресурсы; демонстрация функциональных возможностей прикладных программных продуктов.
Проведение учебных занятий с использованием формата лекций-визуализаций в сочетании с современными ТСО дает возможность продемонстрировать студентам проектные решения, которые сложно или практически невозможно при традиционном чтении лекций с мелом у доски.
Иллюстрационные материалы разделов курса (слайды PowerPoint) включены в ЭОК АПД в виде пакетов SCORM. SCORM (англ. Sharable Content Object Reference Model - «модель ссылок на совместно используемые объекты содержимого») — международный стандарт для создания онлайн курсов. Помимо пакета SCORM в ЭОК АПД задействованы следующие элементы и ресурсы Moodle: «Форум», «Чат», «Глоссарий», «Книга», «Папка», «Задание», «Страница», «Файл» и «Гиперссылка».
Лабораторные работы по дисциплине разделены на 3 группы. К первой группе относятся упражнения лабораторных работ, которые связаны с подготовкой исходных материалов для информационного моделирования объектов дорожно-личной инфраструктуры на этапе проектирования:
- обработка материалов изысканий, проводимых как традиционными методами, так и с применением современных технологий сбора и обработки информации;
- создание цифровых моделей местности (ЦММ) и цифровых моделей рельефа (ЦМР).
Вторая группа включает упражнения лабораторных работ, при выполнении которых студенты знакомятся с функционалом прикладных программных продуктов проектирования объектов дорожно-уличной инфраструктуры («трассы», «профили», «сечения», «коридоры» и т.п.).
Третья группа упражнений лабораторных работ непосредственно связана с проектированием: трассирование дорог с использованием функционала современных программных продуктов; расчеты дорожного водоотвода, дорожной одежды; проектирование пересечений; проектирование вертикальной планировки локальных объектов дорожно-уличной инфраструктуры и т.п.
В конце каждого аудиторного занятия студенты отправляют в ЭОК АПД файл(ы) выполненных упражнений. Преподаватель оценивает выполненную работу, информирует студента через ЭОК АПД о результате, и, если упражнения выполнены с грубыми ошибками, отправляет материалы на доработку.
Текущий контроль успеваемости осуществляется в форме устного опроса и проверки преподавателем в ЭОК АПД выполнения упражнений лабораторных работы. Такая организация проведения, выполнения и оценки упражнений лабораторных работ обеспечивает «прозрачность» работы студентов т.к. они находятся под постоянным контролем преподавателей; повышает уровень их мотивации, что в конечном итоге приводит к существенному повышения качества изучения дисциплины.
Важнейшими этапами учебного процесса являются подготовка и проведение промежуточных аттестаций. Промежуточные аттестации проводятся в ЭОК АПД с использованием элемента курса «Задание».
В период короновирусных ограничений, когда все виды учебных занятий проходили в дистанционном формате (в Microsoft Teams), для проведении экзамена/зачета была разработана последовательность действий преподавателя/экзаменатора и студентов «до», «во время» и «после» экзамена/зачета.
Разработанный на кафедре ЭОК АПД, дополняя и поддерживая очное обучение в сфере информационного моделирования объектов дорожно-уличной инфраструктуры на этапе проектирования, повышает качество учебного процесса:
- материалы ЭОК АПД дают возможность студентам самостоятельно осуществлять углубленное изучение дисциплины и готовиться к промежуточным аттестациям;
- упрощается и обеспечивается объективный контроль знаний студентов;
- обеспечивая прозрачность учебного процесса, дисциплинирует студентов, существенно повышается посещаемость учебных занятий;
- практические навыки, которые получают студенты выполняя упражнения лабораторных работ, используются при выполнении курсовых проектов по смежным дисциплинам кафедры, что обеспечивает полноценную сквозную подготовку к выполнению ВКР;
- материалы ЭОК АПД, разработаны для дополнения и сопровождения очного изучения дисциплины, могут быть также использованы и при проведении всех видов учебных занятий в дистанционном формате, включая текущий контроль успеваемости и промежуточную аттестацию (экзамен/зачет).
Список литературы
- Бордовская, Н. В. Педагогика: Учебное пособие / Н. В. Бордовская, А. А. Реан. – Санкт-Петрбург : Питер, 2006. – 304 с. – ISBN 5-8046-0174-1. – EDN UXDVST.
- Кожевникова А. А. Лекция-визуализация в учебном процессе / А. А. Кожевникова // Язык. Культура. Коммуникации. – 2015. – № 1(3). – С. 2. – EDN VIAHBR.
- Подготовка студентов-иностранцев на кафедре изысканий и проектирования дорог МАДИ в условиях цифровой трансформации учебного процесса / П. И. Поспелов, Б. А. Щит, О. М. Колыбанов [и др.] // Проектирование автомобильных дорог: сборник докладов 81-й Международной научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ, Москва, 30 января – 03 2023 года. – Москва: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2023. – С. 115-124. – EDN JHNRHH.
- СДО МАДИ (Moodle) [Электронный ресурс] // Московский автомобильно-дорожный государственный университет (МАДИ). URL: https://lms.madi.ru/?redirect=0 (Дата обращения 09.02.2024).
- Электронный образовательный курс дисциплины «Автоматизированное проектирование дорог» (ЭОК АПД) в СДО МАДИ (Moodle) [Электронный ресурс] // URL: https://lms.madi.ru/course/view.php?id=1003 (Дата обращения 09.02.2024).