Исследование заключается в разработке нового средства обучения для технических вузов занятий по химико-технологическим дисциплинам на основе технологий Мультимедиа, способствующего активизации учебно-познавательной деятельности обучающихся.
The research consists of development of a new means of training for technical high schools of lessons of Chemical-technological disciplines on the basis of technologies of Multimedia, promoting to activization of educational-cognitive activity the trainees.
В настоящее время в образовательный процесс Республики Узбекистан широко внедряются технологии мультимедиа, представляющие особый вид компьютерных технологий, которые объединяют в себе как традиционную статическую визуальную информацию (текст, графику), так и динамическую (речь, музыку, видеофрагменты, анимацию), обусловливая возможность одновременного воздействия на зрительные и слуховые органы чувств обучающихся, что позволяет создавать динамически развивающиеся образы в различных информационных представлениях (аудиальном, визуальном) [1-3].
Современный этап развития общества характеризуется переходом к инновационной модели развития науки, техники, технологий. Определены приоритетные направления научно-технической политики Республики Узбекистан на период до 2015 г. и на дальнейшую перспективу. При этом наивысший приоритет получило направление информационно-телекоммуникационных технологий. В этих условиях решающее значение приобретает проблема информатизации образования.
В настоящее время информатизация образования рассматривается как процесс интеллектуализации деятельности обучающего и обучаемого, как погружение человека в новую интеллектуальную среду. К перспективным направлениям информатизации образования отнесены: разработка и оптимальное использование средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), а именно электронных образовательных ресурсов (ЭОР), и расширение масштабов их внедрения в учебный процесс.
Методическая система формирования профессиональной компетентности студентов технического вуза описывает модель методической системы, ее структурные элементы, иерархические связи между ними, этапы и виды образовательной деятельности главных участников образовательного процесса: студента и преподавателя.
Создание модели методической системы формирования профессиональной компетентности студентов с использованием возможностей ИКТ (мультимедиа, гипермедиа, виртуальная реальность, система Internet) предполагает разработку общих требований к информационно-образовательной среде, включающей технический парк аппаратных средств информатизации, средства коммуникации, современное программное обеспечение, электронные дидактические ресурсы, сгруппированные по предметным и тематическим признакам в отдельные модули.
Достижения, имеющиеся в настоящее время в области применения ЭОР, обусловлены, прежде всего, высоким уровнем аппаратного и программного обеспечения современных ИКТ. Известно что, в образовании методологически господствует традиционный подход со всеми вытекающими противоречиями. Основной объем работы по созданию ЭОР выполняют программисты, не имеющие педагогической подготовки. Специалисты в области дидактики и методики преподавания конкретных дисциплин, в свою очередь, зачастую далеки от информационных технологий и потому не могут в полной мере использовать их потенциальные возможности.
В связи с этим повышается необходимость в формировании новых подходов к разработке ЭОР, создании новых технологий и методик обучения с применением ЭОР.
Программные возможности мультимедийных средств учебного назначения предопределяют их психолого-педагогические возможности в учебном процессе:
гипертекст упрощает процесс навигации и предоставляет возможность выбора индивидуальных траектории и темпа изучения материала;
аудиосопровождение учебной информации повышает эффективность восприятия материала;
визуальное представление информации способствует лучшему запоминанию и усвоению учебного материала;
анимация является одним из сильных средств привлечения внимания и эмоционального восприятия информации;
представление визуальной информации в цвете, являясь мощным средством психофизиологического и эмоционального воздействия на человека, служит эффективным средством приема и переработки зрительной информации;
компьютерное моделирование используется с целью обеспечения наглядности, доступности восприятия учебной информации, которую невозможно представить обычными средствами наглядности (репродуктивный уровень), и развития интеллектуального и творческого потенциала (продуктивный уровень);
интерактивность обеспечивает обратную связь и способствует организации совместной деятельности в триединстве «преподаватель – ПК – обучающийся»; манипулирование информацией способствует организации повторения учебной информации;
многооконность дает возможность одновременного (параллельного) рассмотрения различных гипотез при проблемном обучении.
Мультимедийная обучающая система химико-технологической дисциплины – это совокупность взаимосвязанных компьютерных учебных программ (информационной, тренировочной, моделирующей, справочно-энциклопедической, контролирующей), обеспечивающих полную структуру учебно-познавательной деятельности: цель, мотив, собственно деятельность, результат – при условии интерактивной обратной связи, выполненных на основе технологий Мультимедиа.
Разработана модель активизации учебно-познавательной деятельности, отражающая взаимосвязь программных (визуализация, анимация, цвет, гипертекст, многооконность, манипулирование, моделирование, контаминация, аудиовизуализация, интерактивность) и психолого-педагогических (наглядность, доступность, прочность, эмоциональное регулирование, проблемность, избыточность, синкретичность, обратная связь) возможностей МОС (ЛК) и их влияние на активизацию инвариантных компонентов учебно-познавательной деятельности (целевого, потребностно-мотивационного, содержательного, операционально-деятельностного, эмоционально-волевого, контрольно-регулировочного, оценочно-результативного).
Предлагаем рассматривать компьютерное моделирование как метод активного обучения, включающий в себя взаимосвязанные активное воздействие (со стороны преподавателя) и научное познание (со стороны обучающихся) абстрактных понятий и отношений с ними, сложных электротехнических устройств или динамических процессов (явлений), с использованием компьютерных моделей, выполненных с помощью специализированных (предметно-ориентированных) прикладных программ, позволяющий синтезировать сенсорно-перцептивный и представленческий уровни когнитивного процесса.
К
лассификация
компьютерных моделей [3], адекватных содержательной специфике
процесса обучения химико-технологическим дисциплинам (ХТД) приведена
на рис. 1.
Рис. 1. Классификация компьютерных моделей
Таким образом, предлагаем:
– изучение абстрактных понятий и отношений с ними проводить с помощью графической модели (под графической моделью предлагаем понимать условный образ абстрактных понятий, которые невозможно представить обычными средствами предметной наглядности, выполненный с помощью графических редакторов в виде диаграмм, графиков, характеристик, таблиц и т.д.);
– изучение реальных электротехнических устройств проводить с помощью геометрической модели (под геометрической моделью нами предлагается понимать визуализированное подобие реального электротехнического устройства, выполненное инструментальными средствами ПК и отображающее конструктивную форму, основные структурные элементы устройства и существующие между ними связи);
– изучение процессов, протекающих в реальных электротехнических устройствах, проводить с помощью имитационной модели (имитационная модель представляет собой отдельную программу или комплекс программ, позволяющий с помощью последовательности вычислений и графического отображения их результатов имитировать процессы функционирования объекта при условии воздействия на него различных, в том числе случайных, факторов).
Также в работе проводится анализ возможностей применения метода проблемного обучения для области химико-технологических дисциплин.
Сформулируем определение дидактического понятия «проблемная задача»: Проблемная задача – дидактическое средство обучения, которое ориентирует обучающихся на приобретение новых знаний или/и способов деятельности в их приобретении, сопровождается активной целенаправленной учебно-познавательной деятельностью, специально организованной преподавателем. Уровень сложности проблемной задачи определяется степенью неопределенности, которая может рассматриваться как рассогласование между имеющимся у обучающихся уровнем знаний и требованиями задачи, между пониманием необходимости решить задачу и возможностью найти правильное решение.
На основании синтеза методов проблемного обучения и компьютерного моделирования в исследовании предлагается метод компьютерного моделирования проблемных задач, являющийся новым методом активного обучения на занятиях, основанным на информационном взаимодействии между преподавателем, студенческой аудиторией и интерактивным партнером – МОС.
Предлагается структура деятельности педагога по реализации проблемного обучения на занятиях с применением МОС, в которой выделены следующие виды деятельности: целеполагающий, проектирующий, программная реализация, исполнительский, диагностический и рефлексивный.
Достоинства метода компьютерного моделирования проблемных задач по сравнению с традиционным методом организации проблемного обучения, основными из которых считаем следующие:
сокращение времени на решение проблемной задачи; расширение типа проблемных задач;
проблемные задачи, созданные с помощью компьютерного моделирования, являются «вечным учебным продуктом», который можно постоянно изменять, дополнять, корректировать;
улучшение восприятия и осмысления проблемной задачи за счет синкретичного предъявления учебной информации;
повышение мотивационно-эмоционального фактора за счет эстетического оформления слайдов в цвете, анимации и более конкретное и обоснованное обсуждение гипотез и проведение сравнительного анализа за счет многооконного представления информации на одном слайде;
Литература:
Васяк Л.В. Профессиональная компетентность, как одна из составляющих культуры будущих инженеров. // Традиции и инновации: проблемы качества образования: Сб. материалов Международной науч.-практ. конф. – Чита: Изд-во ЗабГПУ, 2005. – ч. 2. – С. 30–32.
Могилев А.В. Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности // Информационная культура. Сб. программ для дошк. и общеобраз. учреждений с 1 по 11 класс / Центр «Учебная книга». – Екатеринбург, 2003. – С. 107-158.
Семенова Н.Г. Мультимедийный курс лекций в инженерно-техническом образовании // Информатика и образование. – М. – 2007. – № 7. – С. 115–117.