| Воскресенье, 19.05.2024, 10:42 | Главная | Регистрация | Вход |
|
Статистика
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
Каталог статей
Дисс24
• Игрового построения многоуровнего учебного пособия, при котором процесс изучения (вначале - знакомства) дидактического материала требует вовлечения в некоторое действие и активного управления им. Преодоление посильного студенту уровня сложности мотивирует переход к более сложному (А что там?). Желательно также дать студенту возможность альтернативного выбора его пути работы с пособием. Для пособия по физике, химии и т.д. вполне возможно постановка парадоксов, головоломок, каверзных вопросов, видеозаписей необычных аттракционов, с просьбой дать им физическое, химическое и т.п. объяснение. Заметим кстати, что профессор Н. Altaian утверждает, на основе своего практического опыта, что «Show bis Physics» (Шоу удваивает физику). • Анимация и мультипликация в электронном конспекте лекции, в электронном учебном пособии, в видеослайд-лекции создает дополнительную информационную избыточность академическому учебному материалу, выполняя роль невербальных компонентов актов коммуникаций человека с человеком. В электронных формах это будет своеобразным восполнением жестикуляции собеседников. • Мультимедийные средства (киноклипы, видеофрагменты, аудиовизуальные вставки) в электронных пособиях восполняют дефицит аудиовизуальных аспектов коммуникаций при общении с «машиной» и придают подаче учебной информации вид, привычный и понятный новому поколению студентов. • Афористичность и ирония в контексте электронных форм учебных материалов допустима в качестве средства создания определенной эмоциональной атмосферы при работе с пособием. Для психологической разрядки возможно использование элементов карикатуры и юмора в графической подаче материала. Некоторые электронные учебные пособия содержат раздел психологической релаксации, в котором помещены психологические развивающие тесты на поиск различий, тесты-соревнования для двух участников, аудиовизуальные слайды природы и тому подобное. Использование приемов подачи учебного материала, подобных приведенному выше перечню, создаст возможность сохранения эмоциональной привлекательности и интереса к занятиям с ними, что является предпосылкой формирования и вполне осознанного интереса к изучаемой дисциплине. Что касается намеренного создания информационной избыточности и выделению образно-эмоционального изложения учебного материала, то здесь будет уместно привести замечание итальянского писателя Альберто Савино: «Подлинная культура ведет ко все более умственной жизни и к устранению жеста». Поэтому, по мере умственного развития студентов, повышения их культурного уровня, информационная избыточность невербальных компонентов коммуникаций (в том числе, и с компьютером) становится менее значимой. Однако на первом курсе обучения вчерашних школьников она, по нашему мнению, необходима. 3.1. Управление и активизация познавательной деятельности студентов на лекции Государственные стандарты и утвержденные рабочие программы дисциплины определяют содержание дисциплины. Однако правом преподавателя является выбор адекватных его задачам форм и методов изложения содержания дисциплины. Выше мы отмечали тот с несомненностью установленный факт, что восприятие, осмысление и запоминание материала существенно зависит от характера его изложения (Л.С. Рубинштейн, С. 87). Основы прочного усвоения учебной информации закладываются в процессе первичной ее подачи. Это положение общей психологии имеет не только теоретическое, но и практическое значение. Недооценка этой закономерности, связанная с тенденцией связывать прочное закрепление знаний почти исключительно с последующей работой, приводит к недооценке работы педагога над изложением материала на лекции или на практических занятиях - первого и основного звена в работе преподавателя. То, как материал воспринимается, существенно зависит оттого, в какой форме он подается; то, как он осмысливается и усваивается,— от того, в какой деятельности студента он используется. Таковы резервы управления процессом первичной подачи материала и повышения качества обучения с позиций принципов мультимедийности и интерактивности педагогического процесса. Важнейшей формой организации педагогического процесса в вузе является лекция. Д.В. Чернилевский отмечает,.что суть процесса обучения при использовании лекции заключается в том, что учебный материал подается преподавателем так, что он воспринимается студентами преимущественно через слуховой канал: ухо — мозг. Это хорошо для студентов-«аудиалов», но большинство (приблизительно 80—90%) студентов привыкли получать информацию через зрительный анализатор: глаз — мозг. Кроме того, пропускная способность зрительного анализатора в 100 раз выше слухового канала. Отмечается, что на традиционной лекции в большинстве случаев отсутствует обратная связь, на основе которой преподаватель может оперативно проверить степень усвоения учебного материала отдельным студентом и потоком в целом. Поэтому делается вывод о том, что лекция как общеаудиторная форма обучения является самой неэффективной среди других форм обучения студентов в высшей школе (Д.В. Чернилевский, С. 140). Тем важнее и актуальнее роль мультимедийных и компьютерных дидактических средств, предлагаемых нами к использованию на лекциях в специализированных аудиториях. Новые информационные технологии, на основе которых конструируется ММ ПДК, позволяют управлять качеством лекционного материала (использование мультимедийных форм), увеличить арсенал способов изложения (посредством применения видеофрагментов, компьютерного моделирования, удаленного доступа через сеть Интернет, компьютерной техники презентации учебного материала). До 80% информации об окружающем мире человек получает через зрение. Поэтому яркость, наглядность, образность формы, органично объединенные с основным, стержневым, смысловым содержанием учебного материала производят огромное эмоциональное воздействие, обеспечивают включенность присутствующих на лекции студентов в ее ход, облегчают понимание материала и улучшают усвоение его. В этой связи, важным средством лекционного процесса становится электронный конспект лекции и всей учебной дисциплины. Он позволяет программно совместить слайд-шоу текстового и графического сопровождения (фотоснимки, диаграммы, рисунки) с компьютерной анимацией и численным моделированием изучаемых процессов, с показом документальных записей натурного эксперимента. Электронный конспект лекции совмещает технические возможности принципа мультимедийности в предоставлении учебного материала с живым общением лектора с аудиторией. Фактически - это новое и основное средство управления образовательным процессом в аудитории с достаточно большим числом учащихся. Качественное улучшение лекции достигается за счет применения компьютерных технологий подготовки электронного конспекта: сканирование научной и учебной графической информации, импорт из сети Интернет уникальных фотографий, киноклипов, подготовки «живых» графиков и анимационных моделей. Большая часть схем и рисунков лектора в таком конспекте должна быть анимирована: компьютерная анимация графического материала: последовательное построение схем, «вырастание» стрелок, выделение цветом отдельных деталей на графиках, динамические диаграммы, последовательная запись символов в формулах, относительное движение частей устройств и т. д. По сравнению со статичными рисунками на доске, или на пленке оверхеда анимация играет роль компонента невербальной коммуникации, роль жеста в бытовом общении и увеличивает информационную избыточность лекции. Информационная избыточность способствует прочному запоминанию материала. Для создания информационной избыточности лекции, в ней должны сочетаться и использоваться возможности трех уровней мышления человека: предметно-чувственного, понятийно-логического и образно-эмоционального. Наглядная фотографическая, графическая, знаковая информация представляет нам вещи, объекты, предметы изучения. Это сигнальный, первичный, более простой уровень мышления человека (знания о форме, строении, положении, движении, образе или способе действия объектов изучения). Удельный вклад такого мышления у студентов (особенно младших курсов) довольно высок. Такая наглядность в лекции обязательна, она помогает запомнить материал, облегчает понимание более сложных вещей. Однако наглядность может принимать и форму наглядности символьной- в рационально построенных рисунках, схемах, диаграммах. При этом, на более высоком уровне, при введении абстрактных символов, знаков, моделей, необходимо подробно пояснить, представить процедуру интерпретации значения данного знака, символа, модели. Так, чтобы скрытые в условных обозначениях смысл и значение знаков в различных контекстах понимались всеми студентами одинаково (К.К. Гамаюнов). Образно-эмоциональное мультимедийное описание может способствовать пониманию наиболее трудного объяснительного комментария, давая некоторую метафорическую аналогию формализованным абстрактным теориям. Тем самым, способствуя развитию в мышлении студента еще одной наглядности— наглядности математических выводов или стройных логических умозаключений. Важно, чтобы все более и более абстрагируемые образы позволяли и обратный процесс - реконструкции первоначальной предметно-образной наглядности фактического, экспериментального, реального материала. Здесь мультимедийность предъявляемой информации способствует осмыслению учебного материала за счет использования не только мышления студента, но и его эмоций, за счет художественного развертывания системы понятий и «вчувствывание» в содержание знаний еще и на интуитивном, подсознательном уровне. Последнее считается необходимым элементом обучения с позиций герменевтики. Применение электронного конспекта лекции должно органично сочетаться с приемами активизации познавательной деятельности студентов, в числе которых А.А. Жиляев выделяет следующие: ■ логико-композитные (инверсия, противопоставление, парадокс, интрига, экспрессивное заключение и т.д.); ■ психолого-педагогические (вариативность и альтернативность точек зрения, проблематизация содержания, вопросно-ответный ход рассуждений, опора на достоверные факты, убедительные примеры, использование литературных образов и цитат, в ряде случаев - ирония и юмор, использование обратного диалога и др.); ■ речевые (грамотность и художественность языка, разнообразная лексика, интонационная выразительность, изменение темпа изложения, разрядка и паузы и т.д.); ■ кинестетические (подчеркивающие и указывающие жесты, мимика и перемещение по аудитории). Все перечисленные выше вербальные и невербальные компоненты непосредственного общения преподавателя и студентов на лекции фактически реализуют на практике принцип мультимедийности педагогической деятельности. В наиболее явном виде роль компьютерных средств обучения проявляется в лекционном процессе с использованием мультимедийной аудитории с обратной связью (рис 12). Электронный конспект лекции в такой аудитории адекватно вписывается в информационную систему управления лекцией (Б.Л. Агранович, Ю.В. Карякин). Ее особенностями являются: • система регистрации присутствующих студентов; • система обратной связи от каждого из студентов всего потока к преподавателю; • система статистики и учета оценок каждого студента, полученных в ходе опроса на лекции.
Телеканал Традиционные средства обучения
Лектор Видеомагнитофон Видеопроектор Лекционный экран
Интернет Видеостенд и документ-камера Компьютер лектора Рабочие места студентов, оснащенные персональными компьютерами
Рис.12. Схема технического обеспечения мультимедийной лекционной аудитории По мере необходимости, с помощью системы обратной связи преподаватель может провести быстрый опрос в жестком режиме-предъявлять с помощью электронного конспекта лекции ряд тестовых заданий (каждый вопрос на фиксированное время для ответа). Такая форма контроля не только мобилизует студентов на внимательное отношение к материалу лекции, но также уменьшает возможность суфлирования верных ответов на тестовые задания. За короткое время предъявления вопроса студент должен выбрать один из вариантов ответа и ввести со своего пульта на посадочном месте. Система обратной связи может быть реализована с помощью одного лекционного компьютера и автономных малогабаритных компьютеров сопрягаемых с Интернет-каналами (например, типа Palm Pocket), установленных на рабочих местах студентов. Возможность выхода в Интернет позволяет использовать во время лекции материалов, имеющиеся на серверах кафедр, вузов или образовательных порталов, в том числе и для целей тестирования. Заполнение тестовой базы, отсылка результатов испытаний и получение итоговых протоколов на весь контингент осуществляется при этом через один модемный канал. Опыт использования Palm-компьютеров в лекционной аудитории (В.Н. Васильев, С.К. Стафеев) показал, что стандартные процедуры синхронизации позволяют в течение нескольких минут установить выбранную тестовую базу на весь комплект рабочих мест, имеющихся в аудитории, и отослать после проведения испытаний результаты с лекционного компьютера на центральный сервер вуза или на персональный компьютер преподавателя. После завершения опроса преподаватель может дать все верные ответы, чтобы студенты проверили себя. Какое количество заданий использовать на лекции и сколько раз проводить опрос или сбор мнений по проблемной ситуации - решает лектор. В конце лекции он получает протокол с указанием достижений студентов. Таким образом формируется своеобразный портрет активности каждого студента по всему курсу лекций, и преподаватель имеет возможность заблаговременного выявления отстающих и проведения соответствующих корректирующих действий. Помимо этого, сама система автоматической регистрации присутствия на каждой лекции и регистрации ответов на контрольные вопросы играет воспитывающую, организующую роль. Что касается самостоятельной познавательной деятельности, то здесь процесс управления реализуется опосредствованно, через систему дидактических заданий на самостоятельную работу и программно-педагогических тестовых заданий. В традиционной организации учебного распорядка дня, после лекций и других аудиторных занятий студент может реализовать свою познавательную деятельность либо дома (в общежитии), либо в читальном зале библиотеки, где он может работать с текстами учебно-методических документов и со своими конспектами. Здесь есть места для работы с микрофишами, появилась возможность сделать необходимые копии. Совсем недавно стали появляться отделы— медиатеки, где студент может просмотреть в индивидуальном порядке видеоматериалы и (или) поработать за пультом компьютера. Однако их пропускная способность совершенно недостаточна для удовлетворения всех желающих. В таких обстоятельствах есть резон вспомнить уже забытую форму организации аудиторных занятий студентов-самостоятельную аудиторную работу под руководством преподавателя. Можно вспомнить, что в конце советского периода, была предпринята попытка управления самостоятельной познавательной деятельностью студентов «по расписанию», в директивном порядке. Отчасти из-за нехватки аудиторного фонда, отчасти из-за недостаточного методического обеспечения (практическое отсутствие системных дидактических заданий на самостоятельную познавательную деятельность), а также тенденции к большей академической свободе, регламентированная по времени и месту проведения самостоятельная работа студентов была выведена из употребления (за исключением кафедр военной подготовки). Информатизация учебного процесса, внедрение компьютерных классов в повседневную вузовскую жизнь, позволяют использовать их ресурсы для организации самостоятельной познавательной деятельности студентов (далее СПДС) в форме аудиторных занятий во внеурочное время, в том числе и по расписанию. Таким образом, речь идет о более активном использовании методов и техники дистанционного обучения в традиционном профессиональном образовании в вузе. Более конкретно, в распорядке работы компьютерных классов должны быть отведены часы для самостоятельной познавательной деятельности студентов. Это позволит использовать: • все информационные возможности новых средств обучения: электронные издания, электронные учебные пособия и обучающие системы; • тестирующие системы в режиме компьютерных тренажеров для самообучения и самоконтроля; • компьютерные классы для работы по закреплению знаний по системно-дидактическим заданиям своих преподавателей,
• ресурсы Интернет для самообразования. Внеурочное использование дорогостоящей техники и предоставление услуг всемирной сети или локальной сети вуза может быть организовано с частичной или полной компенсацией затрат кафедры на организацию дополнительных образовательных услуг. Следует отметить особо важную роль внешнего управления самостоятельной познавательной деятельности студентов (СПДС) для системы открытого дистанционного образования. Виртуальное присутствие преподавателя должно «чувствоваться» во всех электронных формах учебных материалов для заочников или «дистанционников», от простого электронного издания конспектов лекций до обучающих пособий с адаптивными системами тестирования. Практически это означает необходимость целенаправленной работы коллективов преподавателей по созданию системы дидактических заданий специально для дистанционного образования. 3.2. Система дидактических заданий на самостоятельную познавательную деятельность студентов как элемент ММ ПДК Как бы хорошо ни был подан учебный материал на лекции или в учебном пособии, необходимым условием закрепления информации в памяти студента, условием перехода ее в личностные знания, является самостоятельная работа по повторению пройденного. «Повторение — мать учения», если оно не догматическое зазубривание текста лекции и учебника. Мысленное повторение обстоятельств лекции, при чтении конспекта, позволяет невольно воспроизвести эмоциональное впечатление (если оно было создано преподавателем), актуализировать ассоциативные связи в контексте конспекта, позволяет осмыслить материал или его переосмыслить заново, следуя дидактическим заданиям на самостоятельную работу. Процесс повторения, при правильной организации является все более углубленным осмысливанием предъявленной информации и чем активнее 182
происходит процесс повторения, тем больший эффект он дает. Самой простой формой является повторительное воспроизведение на языке конспекта или учебного пособия. Более существенно, свободное воспроизведение материала своими словами, что активизирует его осмысление. Как отмечают психологи (СЛ. Рубинштейн, С. 89), уточняя, формулируя свою мысль, человек формирует ее. Вместе с тем, он ее запечатлевает в сознании, первые собственные формулировки запоминаются более прочно, они уже опосредствованы учащимся. Поскольку собственные формулировки и выводы имеют значительную тенденцию к прочному запоминанию, необходимо тщательно готовить системно-дидактические задания на самостоятельную работу студентов повеем видам учебных занятий. Подлинное овладение учебным материалом, умение им пользоваться в соответствии с различными целями, может придти позднее, при выполнении практических задач - написании реферата, выполнении индивидуальных заданий, подготовке доклада на семинаре. Как правило, для организации СПДС преподаватель выдает перед очередной контрольной точкой список вопросов для повторения. И зачастую этот список мало отличается от текста рабочей программы, от оглавления учебника или заголовков лекций. Дидактически и системно отработанные задания на закрепление содержания знаний и методологии их получения в конкретных областях науки и техники включаются в такие списки весьма редко. Современная педагогика [207,208] требует, чтобы системно-дидактические задания на самостоятельную работу по лекциям или учебным пособиям (печатным и электронным) были нацелены не только на репродукцию предметных знаний, но и на освоение методов получения новых знаний. Это следует учитывать при разработке системы дидактических заданий на закрепление материала по всей дисциплине. Системно-дидактические задания на самостоятельную работу (познавательную деятельность) выполняют функцию неявного (виртуального) присутствия преподавателя (это он поставил вопросы) и внешнего управления учебным процессом. В отличие от 111113 - программно-педагогических тестовых заданий, направленных на выявление уровня учебных достижений студентов, системно-дидактические задания (СДЗ) имеют целью организацию процесса усвоения знаний. Хотя в методике разработки СДЗ и 111113 есть много общего, их созданию в вузах уделяется меньше времени и сил преподавателей, чем разработке тестов. Не только студентам-заочникам, но и студентам дневной формы обучения необходимо обязательно сообщить ряд практических рекомендаций по организации их самостоятельной познавательной деятельности, подобных тем, которые даются студентам Британского открытого университета. В частности, тот экспериментально установленный факт, что неоднократное обращение к небольшому объему учебного материала (лекции) намного эффективнее, чем разовое повторение большого по объему учебного материала (при подготовке к контрольной точке). Системно-дидактические задания на повторение материала должны, по нашему мнению, быть обязательным компонентом практического занятия не только в средней школе, но и в вузе. При этом важно повторение не столько математических формулировок тех или иных законов, определений, соотношений, сколько выявление их физического смысла и пределов применимости, оценка тех сторон реальных объектов или процессов, которыми пренебрегли при получении математических выражений. Овладение знаниями в процессе учебной деятельности, нацеленной на получение конечного продукта (результата, отчета), также может быть управляемым. Речь идет о самостоятельной работе студентов по индивидуальным заданиям, по подготовке рефератов или целевых выступлений на семинарских занятиях. В процессе такой деятельности непросто закрепляются те знания, которые были приобретены в специальной учебной деятельности, но приобретаются новые качества, новые стороны знания, которых первый способ (собственно учение) дать не может. Здесь познавательная деятельность оказывается включенной в практическую, и выполняется «попутно». Что и как использовать при выполнении индивидуального задания или при написании реферата- решает сам студент, однако соответствующие методические указания (особенно для студентов-заочников) оказывают большую помощь в такого рода учебной деятельности. В этом цель и задачи внутривузовских изданий методических указаний к выполнению индивидуальных заданий, по решению задач, по курсовому и дипломному проектированию. Естественно, что конкретная постановка СДЗ и их количество зависят от вида учебного занятия (лекция, практическое занятие или семинар), от насыщенности учебной информации техническими или гуманитарными аспектами, от поставленных педагогических и дидактических целей. Постараемся, все же, сформулировать некоторые обобщенные и более или менее инвариантные к содержанию дисциплины рекомендации, позволяющие активизировать рефлексивный план сознания обучаемого. По нашему мнению, постановка СДЗ на повторение и закрепление учебного материала, равно как для организации СПДС, должна помочь студенту выяснить следующие моменты: • принадлежат изучаемые объекты к миру реальных вещей или к миру идеальных моделей; • допускает ли изучаемый процесс редукцию, сведению его к более простым процессам; • с какой точки зрения рассматривается данный объект: как элемент системы или как выделенная система элементов; • каковы связи между элементами одного уровня и каково соподчинение (иерархия) изучаемых систем или процессов; • можно ли разложить изучаемый объект на элементы и какие функции выполняют эти составляющие;
• какого типа определения даны объектам изучения: аксиологические, дескриптивные, функциональные и др.; • в каких границах справедливы выводы теории или данное математическое выражение; • чем пренебрегли при переходе от реальных прототипов к их моделям, от наглядных образов к более абстрактным моделям и символам; • какие экспериментальные факты или наблюдения подтверждают или противоречат данной теории, гипотезе; • каковы критерии истинности выводов теории, гипотезы; • какие цели были поставлены в изучаемом разделе; • какими методами и средствами достигнуты цели; • что в материале главное, а что — подчиненное; • какие гуманитарные мотивы движут исследователями; • какие аналогии можно использовать для понимания материала; • какие ассоциации они вызывают у учащихся, с чем в окружающей жизни можно сравнить изучаемые эффекты, процессы. Как показывает опыт автора, объем студенческого конспекта одной лекции варьирует от четырех до шести рукописных страниц. Постановка 3— 4 дидактических заданий на повторение и закрепление материала будет достаточна для акцентирования внимания студентов на существенных моментах лекции. К тому же такие задания могут уменьшить тот негативный момент, что во времени лекции отделены друг от друга. Мысленно отвечая на поставленные вопросы или задания при подготовке к очередной лекции, атакую подготовительную работу необходимо требовать от студентов, учащиеся не только вспоминают предыдущий материал, но и усваивают его структуру. 3.3. Становление новых дидактических средств и условий обучения Педагогическая целесообразность, актуальность и необходимость использования новых мультимедиа и телекоммуникационных технологий обучения в высшем учебном заведении очевидна. Однако для организации 186
новых форм учения и преподавания необходимы вполне конкретные дидактические условия [16]. В данном разделе кратко рассматривается требования к техническому обеспечению новых форм учебного процесса и недавняя история развития технического оснащения учебных аудиторий, с целью обоснования утверждения о том, что новые информационные технологии в российских вузах появились не вдруг и не на пустом месте Традиционными техническими средствами обучения в вузах СССР были демонстрационные плакаты, кассетные диапроекторы, эпидиаскопы и киноаппараты для узкопленочных фильмов «Украина». Студии Союзнаучфильм, Леннаучфильм, Свердловская студия и другие выпускали учебные кинофильмы, рекомендованные Минвузом страны для народного и высшего образования. Например, для физического образования было выпущено достаточно большое количество кинофильмов, названия которых говорят сами за себя: «Физические картины мира», «За пределами видимого», «В глубь кристаллов», «Память металлов», «Этот нелинейный мир», «Повторить живое (хемотроника)» и тому подобные. Впоследствии многие из них были переведены в телевизионный формат (например, на студии «Кварт», Москва), что позволило использовать их вплоть до наших дней. В этих фильмах отразилась определенная историческая эпоха, то научное и учебное оборудование, которое было использовано для проведения исследований или постановки опытов. Однако физическое содержание демонстраций осталось инвариантным к техническим переменам. Применение диапроекторов слайдов с фотографиями и зеркальных эпидиаскопов для показа печатных документов, цветных иллюстраций и других вспомогательных материалов расширяло возможности лектора, как и использование плакатов. Последние выпускались централизовано Роснаучприбором и применялись не только на лекциях, но и как «наглядная агитация» на стенах физических лабораторий. Идея настенных учебных пособий еще сохраняется на некоторых кафедрах физики, например, вУТТУ-УПИ, где они выполнены профессиональным художником. В настоящее время плакаты потерями свою актуальность, а место диапроекторов и эпидиаскопов заняли кодоскопы (другое название, более функциональное - оверхеды). Кодоскопы, снабженные рулонами прозрачной пленки и фломастерами, позволили лектору работать в более комфортной манере, создавая конспект лекции в присутствии и на глазах у студентов. Возможным стало применение «домашних заготовок», как рукотворных, так и отпечатанных на лазерных или струйных цветных принтерах. Создание комплекта «прозрачек» требует дополнительной и часто трудоемкой работы преподавателя, которая потом окупается сторицей в случаях его работы на выезде, да и в повседневной работе лектора. За рубежом появились пленки «полилюкс», на которых цветные иллюстрации обладают свойствами создавать эффект движения отдельных частей (при использовании дополнительного оборудования у кодоскопа). Недостатками кодоскопов с рулонами исписанной пленки является то, что ее гораздо труднее очистить, чем меловые записи на обычной доске, и то, что яркость изображения на экране заметно падает при попытках отодвинуть его подальше, для увеличения размеров изображения. Затенение же лекционной аудитории утомляет зрение студентов при записи конспекта лекции. Телевизионная техника также нашла свое применение в лекционных аудиториях. Они оснащались первоначально достаточно энергоемким и габаритным оборудованием для местного телевещания, которое позволяло передать на телевизоры (размещаемые на кронштейнах вдоль боковых стен аудиторий) увеличенное изображение демонстрационных опытов или рабочих материалов, используемых лектором. С течением времени черно-белые телеприемники замещались цветными, а техническая база кабельного телевидения становилась более компактной. В некоторых вузах телеприемники размещены в переходах между корпусами или в вестибюлях учебных корпусов, и информационные передачи ведутся во время перерывов. Кабельное телевидение позволило заменить киноаппараты
и кинофильмы видеомагнитофонами и видеофильмами. Соответственно, появилась потребность в создании видеосопровождения лекций. Основным недостатком лекционного телевидения являются малые размеры экранов телеприемников, недостаточные для комфортного различения шрифта текстового сопровождения учебного материала (при использовании более крупного размера шрифта не остается места для рисунков и схем). Гораздо большим полем изображения, чем телевизоры и оверхеды, обладают электронные видеопроекторы. В первых моделях таких устройств, для создания яркого цветного изображения, были применены три отдельные оптические системы, что приводило к большому размеру и весу всего проектора. Насколько нам известно, одной из первых была оснащена таким видеопроектором лекционная аудитория кафедры физики Новосибирского государственного университета [156]. Затем появились более компактные (масса менее 30 кг) электроннолучевые проекторы, которые могли быть прикреплены к потолку аудитории (чтобы не занимать полезную площадь). Правда, в таких случаях трудно было осуществить переключение телевизионных стандартов PAL-SECAM, поскольку переключатель располагался на корпусе прибора. Существенным прорывом в области электронных видеопроекторов стало применение в них однолучевой технологии с использованием TFT и LCD планшетов. Современные модели таких проекторов выпускаются целым рядом известных фирм: Sony, Panasonic, Philips, Canon и т. д. Мультимедиа-проекторы способны проецировать не только видеоизображение, но и любую компьютерную информацию с разрешением SVGA (800 х 600) или XGA (1024 х 768). Почти все такие проекторы имеют объективы с переменным фокусным расстоянием, что позволяет изменять размер изображения на экране без изменения положения видеопроектора. Они снабжаются пультом дистанционного управления, позволяя лектору свободно перемещаться по аудитории. Яркость портативных видеопроекторов, обычно применяемых в лекционных аудиториях, достигает 1500 ANSI люменов, что достаточно для их применения без особого затенения помещений. Малые размеры и масса позволяют без затруднений производить потолочное крепление видеопроекторов. Еще одной новинкой для лекционного процесса стали документ-камеры. Современные малогабаритные документ-камеры представляют собой сочетание оптической системы со специальными видеокамерами. При двенадцатикратном увеличении, они позволяют отображать на экране (в комплекте с видеопроектором) как документы (или трехмерные объекты) малого размера, около 3x2 см, так и иллюстрации большего формата, примерно 35 х 25 см. Помимо воспроизведения документов лектора, их можно использовать в демонстрационном эксперименте, особенно с небольшими объектами. Специальные документ-камеры могут быть присоединены к окуляру микроскопа, и проецировать изображения микрообъектов. Если в документ-камерах применена технология прогрессивного сканирования изображений, то она может продуцировать изображение в формате SVGA или XGA, с большим разрешением, чем в стандарте PAL. Для оснащения современной лекционной аудитории мультимедийной техникой, кроме видеопроектора и документ-камеры, потребуется также видеомагнитофон стандарта VHS или SVHS, и блок аудиосистемы (усилитель мощности звукового сигнала и громкоговорители). Ассортимент предлагаемой техники настолько широк, что возникает проблема выбора оптимального для данной аудитории варианта ее оснащения. При сопоставимом объеме финансирования, один приобретаемый видеопроектор может быть размещен перед зрителями-студентами на уровне первого ряда или может быть использовано потолочное крепление. Он, при необходимости, может быть расположен, как и в кинотеатре, выше последнего ряда амфитеатра посадочных мест, если амфитеатра использовать специальный сменный длиннофокусный объектив. Вместо одного большого экрана, опускаемого перед обычной лекционной доской для одного видеопроектора, можно использовать вариант с двумя экранами меньшего размера, размещаемыми по бокам лекционной доски, оставляя ее открытой для использования в процессе лекции. В этом случае (при практически той же стоимости) потребуются два менее мощных видеопроектора, работающих параллельно. Основным ограничением при создании мультимедиа аудиторий является финансовые возможности кафедр физики и вузов в целом. В качестве примера можно отметить, что создание подобной аудитории в ТПУ было произведено по решению Ученого Совета вуза и потребовало финансирования в объеме более двух миллионов рублей (включая евроремонт аудитории). Как было отмечено во второй главе, применение компьютерной техники в учебном процессе кафедр физики началось с появления одиночных машин класса ДВК в физических лабораториях. Там они использовались, фактически, в качестве программируемых калькуляторов для расчетов по темам лабораторных работ. При появлении большего числа ДВК, они стали концентрироваться в создаваемых компьютерных (дисплейных) классах. Одной из задач классов оставались расчетные задания по материалам лабораторных работ («Там они измерили — здесь они рассчитали»). Однако появились и новые задачи, связанные с постановкой вычислительных экспериментов в таких условиях, которые не могли быть реализованы в лабораториях (например, сверхзвуковое движение объекта). При решении физической задачи или проведении лабораторного опыта необходимо получить ответ в виде числа или таблицу чисел для построения графика (реже - нескольких). Компьютерное моделирование процессов позволяло получить ответ на поставленную задачу в виде спектра возможных решений, в виде функциональных зависимостей искомого результата от того или иного параметра (начальных и граничных условий). Естественно это резко увеличивало горизонт аналитической работы по интерпретации полученных результатов, выделению экстремальных точек и поиску оптимального варианта решения проблемы. Понимание этой особенности вычислительных экспериментов, позволило сформулировать основную педагогическую задачу компьютерных классов в учебном процессе: задачу формирования перехода от предметно-конкретной учебной деятельности к более формализованной и абстрактной, рационально-логической познавательной деятельности. С использованием для этих целей новых технологий - компьютерных. Эта задача остается актуальной и в настоящее время. Если компьютерные классы в вузе оказываются востребованными, они непременно развиваются. На кафедре общей физики ТПУ сначала было шесть ЭВМ ДВК-2, и для образования класса пришлось отгородить стеной подходящий «апендикс» вестибюля учебного корпуса. Смена ЭВМДВК на PC IBM 286, 386 и 486 позволило организовать работу локальной сети и поставить более сложные по программному обеспечению компьютерные лабораторные работы. При этом конкурировали два направления: имитации действий в физической лаборатории (например, стрельбы по движущейся мишени) и чисто вычислительного эксперимента (например, исследование движения шара в среде, создающей силы трения и Архимеда). К разработке работ первого типа привлекали студентов соответствующих специальностей [137]. Для постановки компьютерного практикума второго типа была использована программа, разработанная нами в соавторстве с И. В. Кривяковым для целей НИР и адаптированная к учебным целям. После появления достаточно большого количества компьютерных работ и активного внедрения практикумов в учебный процесс, перед ректоратом ТПУ был поставлен вопрос о расширении класса для обеспечения потребностей обучения большого контингента студентов. В 1995 г. был приобретен комплект девяти PC Macintosh и была выделена достаточно большая аудитория для организации нового дисплейного класса. Позднее он был дооснащен еще четырьмя машинами того же типа. Приобретение PC Macintosh диктовалось их следующими дидактическими достоинствами. В то время, как платформа PC IBM работала в операционной системе MS D OS и основным редактором был «Norton Commanden>, фирма Apple Computer развивала идею редактора Hyper Card, работающего с рабочим столом, папками на нем, с открыванием отдельных карт (окон). Впоследствии эта идея была реализована и в операционной системе «Widows». Для компьютеров Макинтош характерной чертой было активное использование мышки: действия пользователя определял принцип «посмотри и выбери», перемещение объектов происходило при нажатии и удержании клавиши мышки. Кроме того, не было возможности несанкционированного доступа в систему, нельзя было просто копировать на гибкий диск понравившийся материал. Эти достоинства были весьма привлекательны для целей обучения, и не случайно в США данные компьютеры являются основными в системе образования. В принципе, программное обеспечение для компьютеров Макинтош позволяло эмулировать работу DOS, и была надежда на то, что все наработанные компьютерные работы могут быть воспроизведены в новом классе. Однако, при эмуляции работы в режиме DOS, часть экрана монитора оказывалась незанятой. Появлялись искажения (круговые волновые фронты превращались в эллиптические). И, главное, режим эмуляции не мог работать с программами для машин IBM, если в них был использован сопроцессор! Поэтому было разработано новое программное обеспечение компьютерного моделирования для класса машин Макинтош [262]. Были проблемы и с вводом класса в расписание занятий, поскольку желающих всегда было больше, чем позволяло расписание групп. Кроме тех случаев, когда компьютерный практикум был регламентирован учебным планом специальности и проводился по расписанию, приходилось организовывать занятия по предварительной записи. В маршрут групп многих факультетов по лабораторным работам вводили одну или две работы компьютерные. Помимо вычислительных экспериментов, в компьютерном классе была введена в действие система проведения интерактивных практических занятий по физике [89] и тестовый контроль знаний. На таких занятиях каждый из студентов получает вариант, содержащий 6—8 теоретических вопросов (из 25, вынесенных на занятие), 2—3 задачи первого уровня сложности и 2 -второго. Задачи любого уровня могут иметь иллюстрацию в виде небольшого компьютерного эксперимента, реализованного как цветная анимационная модель в «InteractivePhysics». В настоящее время класс состоит из двух смежных аудиторий, в каждой из которых имеется по 12 рабочих мест студентов, образующих вместе с сервером локальную сеть. В классах поставлен так же «круглый» стол, за которым проводится вводная часть компьютерных лабораторных или практических занятий, имеется белая доска под фломастеры, приобретен демонстрационный монитор. Для просмотра учебных видеоматериалов класс оснащен видеомагнитофоном и телевизором. Таким образом, в настоящее время он превращен в современную учебную аудиторию с мультимедийной техникой. Современную научную лабораторию невозможно представить без компьютерной техники. Рабочие станции и микропроцессоры не только производят съем, обработку и хранение экспериментальных данных, но и управляют ходом эксперимента. Лабораторные практикумы по специальным дисциплинам во многих университетах проводятся на базе научно-исследовательских подразделений академических институтов (действует целевая комплексная программа «Интеграция»), либо институты РАН помогают в оснащении спецлабораторий вузов. Кафедры общепрофессиональной подготовки до недавнего времени явно уступали в отношении современного оборудования выпускающим кафедрам. Учитывая необходимость ознакомления всех студентов, обучающихся по направлениям бакалавриата, с методологией использования компьютерной техники в научных исследованиях и НИР, по решению ректората ТПУ на кафедре общей физики и кафедре теоретической и экспериментальной физики оснащены и введены в учебный процесс современные лабораторные практикумы по разделам «Электричество и магнетизм» и «Оптика». В них студенты выполняют как традиционные, так и компьютеризированные лабораторные работы [129], а также -вычислительные эксперименты по компьютерному практикуму [293]. В маршрутные листы всех учебных групп введены эти три вида практической деятельности. Особенностью применения компьютеров в данных лабораториях является то, что они не только запоминают и хранят экспериментальные данные, помогают в составлении отчета по работе, но и виртуально замещают ряд измерительных приборов. Это стало возможным с применением встраиваемой в обычный ПК (типа Pentium II) платы сбора данных фирмы «L-CARD», имеющей входы для аналоговых и цифровых сигналов, а так же модули их взаимного преобразования. Программная часть компьютеризированного физического практикума основана на использовании пакета Lab VIEW, позволяющего создавать виртуальные измерительные приборы (в данном практикуме- генератор, вольтметр, амперметр, частотомер). Программное обеспечение содержит разделы: регистрация пользователей; теория лабораторной работы; контрольные вопросы (допуск к работе); порядок проведения измерений и расчетов; составление отчета по работе. Моделирование, разработка и отладка разнообразных электрических цепей и электронных схем в физических лабораториях может производиться также с помощью системы «EWB» (Electronics Workbench). В ее библиотеке имеются разнообразные схемы резистивных усилителей на биполярных и полевых транзисторах, а также более сложные схемы на интегральных
операционных усилителях, схемы цифровых устройств, источников питания [90]. 3.4. Дидактические условия для реализации компьютерных технологий в системе открытого образования Как было отмечено во введении диссертационной работы, переход от индустриального к информационному обществу приводит к существенным изменениям во многих сферах человеческой деятельности (Ю.Ф. Кирюшин, СЛ. Безносюк, В.В. Поляков). В этой связи в мире происходят объективные процессы формирования единого открытого образовательного пространства. Обеспечение возможности для получения высшего образования и обучения на протяжении всей жизни, предоставление учащимся права свободного выбора места, времени и технологий обучения в рамках системы открытого образования (00) наряду с индивидуальным развитием и социальной мобильностью позволяют сохранять, развивать и распространять национальные и региональные, международные и исторические культуры в условиях культурного плюрализма, содействовать воспитанию молодежи в духе ценностей, составляющих основу демократической гражданственности. Система открытого образования ориентирована на: • массовость и общедоступность независимо от социального статуса, территориального расположения, ограничения в гражданских правах и т. п.; • обеспечение широкого доступа к национальным и мировым образовательным ресурсам; • возможность получения второго образования, например, экономического образования специалистами естественнонаучного профиля, технического образования специалистами медицинского профиля и т. п. Таким образом, система открытого образования должна стать таким социальным институтом, который был бы способен предоставить человеку 196
разнообразные образовательные услуги, позволяющие учиться непрерывно, и обеспечить возможность получения современного профессионального знания. Подобная система дает возможность каждому обучаемому выстроить ту образовательную траекторию, которая наиболее полно соответствует его образовательным и профессиональным способностям, где бы территориально он ни находился. В итоге должна быть сформирована ассоциация (консорциум) связанных друг с другом учебных учреждений, которая обеспечивает создание пространства образовательных услуг, взаимосвязь и преемственность программ, способных удовлетворять запросы и потребности населения. Таким образом создается возможность многомерного движения специалиста в образовательно-профессиональном пространстве, развития через обучение и функционирование постоянного образовательного профессионального консалтинга (рис. 5). При этом следует иметь в виду, что система 00 не заменяет традиционную систему образования, включающую жестко регламентированные заочную, очную, очно-заочную (вечернюю) формы и экстернат. В то же время 00 может существенно дополнить указанные формы. Технологии дистанционного обучения (ДО), составляющие основу открытого образования, успешно интегрируются и в существующие формы образования, прежде всего в заочное. Ключевым элементом системы 00 является специализированная информационно-образовательная среда, позволяющая реализовать технологии компьютерного мультимедийного обучения. Функциональная схема организации инфраструктуры центра и (или) института дистанционного образования во многом подобна схеме организации электронной библиотеки (А.О.Федоров, И.П. Норенков) рис.13. Сервер связи обеспечивает размещение информации о предоставляемых образовательных услугах, сферах научно-методической деятельности института дистанционного обучения (ИДО), его структуру и другую информацию о ИДО; предоставляет доступ к открытым методическим материалам (перечень направлений и специализаций, учебные планы и рабочие программы по дисциплинам и т. п.).
Сервер связи и доступа пользователей Списки групп пользователей Каталог учебно-методических материалов Система управления доступом <3 £7 Сервер баз данных учебных дисциплин Учебно-методическая информация Система тестирования Система работ online
электронного деканата Списки групп пользователей Учетно-статистическая . информация , Рис. 13. Блок схема информационной инфраструктуры института дистанционного образования Он же поддерживает обновление своей базы данных пользователей (связь с БД электронного деканата) определяет сетевые имена и пароли пользователей, предоставляет связь зарегистрированным и идентифицированным пользователям с базами данных информационного сервера. Информационный сервер является электронной библиотекой, в которой размещаются полнотекстовые учебно-методические материалы в виде файлов «MS Word», «PDF», «Txt». Компонентом электронной библиотеки является система поиска и переадресации к другим информационным серверам университета (факультетов и кафедр). Здесь же размещаются персональные Web-странички преподавателей, система организации работ в режиме реального времени и система тестирования. Результаты тестирования и выполнения компьютерных работ передаются в БД электронного деканата.
Сервер связи и доступа может формировать БД отдельных сеансов связи пользователей с заполнением данных о всех параметрах связи клиента с информационными ресурсами ИДО, статистику общих обращений к серверу и т. д.. Здесь желательно присвоение сеансам связи зарегистрированных пользователей уникальных идентификаторов, вместе с которым в БД сеанса заносятся все функциональные запросы и их параметры. При последующем сеансе связи индентификатор позволит программно восстановить условия обучения с того места, на котором связь с данным пользователем была прервана на предыдущем сеансе. Это создает более комфортные условия экспорта образовательных услуг и превращает комплекс серверов ИДО в прототип образовательного портала. Как правило, в начале работы центра дистанционного образования создается один сервер, совмещающий все перечисленные выше функции, дальнейшее развитие происходит эволюционным путем, в зависимости от доступных финансовых ресурсов. В наиболее развитом виде системотехническая схема информационной инфраструктуры базового института ДО и ОО [ИЗ, 162] содержит целый спектр серверов и рабочих мест: сервер электронной библиотеки, сервер баз данных, сервер приложений, сервер педагогического инструментария и репозитарий учебных материалов, сервер лабораторных и практических работ, почтовый сервер, Web-сервер. Автоматизированные рабочие места создаются для: преподавателей, тьюторов, администратора ДО, системного администратора. Вся информационная и техническая структура аппаратно— программного и организационно-методического обеспечения системы ДО и ОО должна обеспечивать выполнение ряда дидактических функций: • формирования знаний по предметным областям, в том числе с очным участием преподавателей и специалистов по конкретным специальностям; • формирования «знания о том, как добываются знания»; • интерактивного взаимодействия обучаемого с конкретным преподавателем, ответственным за его обучение по дисциплине; • формировать знания о том, как планировать и строить свою карьеру в новом информационном обществе; • формировать профессиональное мышление; • создавать мотивацию учебной самостоятельной деятельности пользователя ДО и ОО.
|
| Категория: Материалы к программам | Добавил: Жорж-Жан (21.08.2012)
|
| Просмотров: 431
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
 |  |
