Conceptual Learning of Science (что переводится как - концептуальное изучение науки) - добровольная ассоциация семнадцати университетов Европы и Соединенных Штатов Америки, объединяющая около пятидесяти педагогов и ученых. Свои цели CoLoS формулирует следующим образом (http://www.colos.ec- lyon.fr):

Способствовать созданию и применению новых методов обучения в науке и технике, базирующихся на

• фундаментальных законах природы,
• сочетании качественных и интуитивных методов познания с количественными методами,
• широком использовании технологий компьютерного моделирования и сетевых технологий.

Программа ассоциации адресована тем, кто хочет получать новые научные знания наиболее эффективным, прямым и надежным способом. CoLoS проповедует подходы, ведущие к глубокому пониманию фундаментальных законов, способствующие развитию творческих подходов и приобретению навыков решения новых задач. Педагоги и ученые ассоциации рекомендуют использовать в обучении моделирующие программы, как залог будущих успехов в научной и инженерной деятельности.

Основная посылка CoLoS очень проста - мир богаче уравнений, его описывающих. Многие изучаемые в школах и университетах уравнения и базирующиеся на них модели, охватывают хоть и практически важные, но частные случаи. Будущее за моделями, основанными на фундаментальных законах, таких как законы сохранения энергии, моментов и зарядов, законов, справедливых для гравитационных и электрических сил, ядерных взаимодействий, законов относительности, двойственности, взаимоисключения и неопределенности. Именно такие модели следует называть имитационными. Их богатство в общности заложенных в них фундаментальных законов. Изучая эти модели, экспериментируя с ними, можно сделать удивительные открытия, в частности строить новые математические модели. Обязательным требованием, предъявляемым к компьютерным моделям, используемых для обучения, возможность визуализировать поведение.

В тоже время CoLoS осознает и признает необходимость инженерных макромоделей, применяемых для изучения актуальных технических проблем. Эти модели обычно выстраиваются как временные сооружения, но базируются опять же на неких фундаментальных законах, которые и следует хорошенько поискать, прежде чем начинать что-либо моделировать. По крайней мере, эти модели следует периодически подвергать тщательной ревизии.

Раз в год одна из стран берет на себя роль " хозяина " и организует ежегодную конференцию. Конференция это и общение на интересующие всех темы, и выставка новых программных продуктов, и отчет о проделанной за год работе, и знакомство с новой страной.

Особое внимание уделяется проверке эффективности предлагаемых подходов. Например, на конференции в Словении (1998) весьма подробно обсуждалась методика сравнения двух способов обучения: традиционного и обучения в "виртуальной лаборатории", предложенная и опробованная профессором А. Клоусом из Эдинбурга. Он сравнил результаты сдачи экзаменов в двух параллельных группах, которые вместе слушали курс лекции, но одна упражнялась у доски, а вторая посещала компьютерный класс и выполняла "виртуальные лабораторные работы". Домашние задания, контрольные работы и экзаменационные вопросы были общими, экзамен - письменным. И результаты экзаменов, и ответы на анонимные анкеты, показали, что учится в компьютерном классе и интереснее, и полезнее.

CoLoS постоянно расширяет сферы своей деятельности. Помимо трех программных продуктов " широкого " назначения - xyZET [www.colos.ec-lyon.fr] (законы классической механики), Modellus [www.krev.com] (школьная физика и математика), Model Vision for Windows [www.xjtek.com] (динамические системы), созданы специализированные программные средства для изучения химии, информатики, электроники, медицины.

Важным направлением CoLoS считает разработку программных продуктов на языке Java . И, наконец, CoLoS откликнулся и на не менее модное ныне направление - дистанционное обучение. Профессор оксфордской лаборатории физической и теоретической химии Хьюг Катрайт, организовал сетевой доступ к дорогостоящему оборудованию. На очереди проведение видео-конференций.

Одиннадцатая по счету конференция проводилась в Санкт-Петербурге в 1999 году. Она называлась "Новые идеи в компьютерном обучении. Моделирование. Дистанционное обучение. Программные средства" . На конференции присутствовали делегации из Англии, Германии, Испании, Словении, Соединенных Штатов. В течении трех дней было заслушано более 20 докладов.

Как потом выяснилось, ее название не совсем точно отражало суть дела. В основном все говорили о том, что мы еще только учимся использовать компьютер в учебном процессе, и, наверное, ее было правильнее назвать "Первые шаги в компьютерном обучении".

Участники признавали, что достигли многого, решая с помощью компьютеров конкретные научные и инженерные задачи. С помощью компьютера можно создавать хорошо иллюстрирование книги, переводить, рисовать и показывать рисованные фильмы. Уже не редкость, когда университеты и даже школы оснащены современной техникой. Но многие ли преподаватели знают, как с ее помощью учить студентов и школьников различным дисциплинам? И многие ли задумывались над тем, какая польза от вычислительной техники при обучении? Может показаться неожиданным, прозвучавший во время обсуждения одного из докладов вопрос: "Поднимите руки те, кто действительно применяет компьютер как средство обучения?". И еще более неожиданным был ответ, когда из двадцати докладчиков, руки подняли только четверо.

В Санкт-Петербургском техническом университете с ассоциацией CoLoS начали сотрудничать на кафедре Распределенных Вычислений и Компьютерных Сетей факультета Технической Кибернетики в 1996 году. Представив на конкурс отчет об использовании компьютеров в обучении, кафедра, в знак признания значимости проводимых работ, получила от ассоциации графическую рабочую станцию.

В 1998 году кафедра получила приглашение принять участие в юбилейной, 10 конференции - CoLoS (Словения), и рассказать о своих достижениях в области компьютерного обучения. В 1999 году технический университет уже принимал членом CoLoS в нашем городе. В 2000 году состоялись даже две конференции - подготовительная в Германии, и ежегодная - в США. Материалы о состоявшихся конференциях были опубликованы в Санкт-Петербургском журнале "Компьютерные инструменты в образовании", где так же были опубликованы переведенные на русский язык наиболее интересные доклады.

Еще одно совместное с журналом начинание - это международная программа проверки знаний школьников по физике (раздел "Механика"). CoLoS разработал свои тесты, позволяющие оценивать знания школьников по механике, которые были предложены школьникам различных стран, после чего стало возможным судить об уровне преподавания. У нас в городе тестирование проводилось в физико-математических школах и в школах со стандартной программой. Учащиеся физико-математических школ продемонстрировали настолько хорошие знания, что по сравнению с ними все остальные казались просто двоечниками. Ребята из обычных школ соответствовали европейским стандартам.

В этом году стартовали еще две совместные программы.

Первая продолжает школьный эксперимент, но теперь изучается эффективность применение компьютеров в обучении. Предполагается, что в различных странах, будут созданы одновременно пары учебных групп, в одной из которых физика будет изучаться традиционным способом, а в другой - в компьютерных классах, с помощью специальных виртуальных физических лабораторий. Экзамены для обеих групп будут проводиться одной комиссией, без учета, кто в какой группе обучался, что позволяет надеяться на объективность полученных результатов.

Вторая предполагает издание специального выпуска американского журнала "Computer Applications in Engineering Education" , посвященного применению компьютеров в образовании санкт-петербургскими преподавателями.

Решением действительных членов международной ассоциации университетов CoLoS, принятом на 11-той ежегодной конференции, проходившей с 5 по 9 сентября 2000 года в городе Сан-Франциско (США) была учреждена специальная стипендия на 2001 год для студентов-отличников младших курсов Санкт-Петербургского технического университета. Стипендия должна способствовать дальнейшему успешному обучению в области естественнонаучных дисциплин талантливых студентов, занимающихся научными исследованиями.

Ю.Б. Сениченков