Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Методические аспекты организации самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза 16
1.1. Содержание понятия «самостоятельная работа студентов» для современного этапа развития образовательного процесса 16
1.2. Информационные технологии в обеспечении самостоятельной работы студентов технического вуза по общепрофессиональным дисциплинам 33
1.3. Структура электронного учебного пособия для самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза 53
Выводы по главе 1 77
ГЛАВА 2. Педагогической технология организации самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза 81
2.1. Разработка педагогической технологии организации самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам на основе электронного учебного пособия 81
2.2. Методика проектирования электронного учебного пособия для самостоятельной работы студентов 106
2.3. Экспериментальная оценка эффективности педагогической технологии организации самостоятельной работы студентов на основе электронного учебного пособия 128
Выводы по главе 2 143
Заключение 148
Литература 15 і
Приложения ] 78
- Информационные технологии в обеспечении самостоятельной работы студентов технического вуза по общепрофессиональным дисциплинам
- Структура электронного учебного пособия для самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза
- Методика проектирования электронного учебного пособия для самостоятельной работы студентов
- Экспериментальная оценка эффективности педагогической технологии организации самостоятельной работы студентов на основе электронного учебного пособия
Введение к работе
Актуальность исследования. Переход российских вузов к системе зачетных единиц (кредитов) на базе Европейской системы накопления и перевода зачетных единиц (ECTS – European Credit Transfer System) и общеевропейского Приложения к дипломам (Diploma Supplement) требует совершенствования и диверсификации образовательных технологий. Главным изменением в технологии обучения с использованием кредитов является перенос центра тяжести на самостоятельную работу и соответствующее уменьшение количества аудиторных занятий. Одной из норм европейских университетов является осознание того, что основное образование студент получает не в аудитории, не на лекциях и семинарах, а в ходе самостоятельной работы.
При организации самостоятельной работы студентов (СРС) информационные технологии играют ключевую роль, они обладают высоким потенциалом в деле повышения доступности и качества образования, в этом случае оптимально используются возможности реализации таких принципов обучения, как активность и доступность.
Перестройка высшего образования требует создания соответствующего инновационного методического обеспечения и разработки педагогических технологий организации самостоятельной работы. Следовательно, на сегодняшний день одной из главных задач преподавателя вуза является проблема организации и выбора оптимального методического обеспечения самостоятельной работы, необходимой для качественной подготовки студентов к будущей профессиональной деятельности.
Анализ научной психолого-педагогической литературы показал, что в отечественной литературе большое внимание уделено общедидактическим основам самостоятельной работы в средней школе (Ю.К. Бабанский, Н.М. Борытко, И.П. Подласый, И.Ф. Харламов и др.), ее видам и формам (А.М. Новиков, П.И. Пидкасистый и др.). Организации самостоятельной работы в вузе посвящены работы Ю.Е. Бабичева, М.В. Булановой-Топорковой, Л.Г. Вяткина, В.И. Загвязинского, А.Б. Ольневой, В.С. Петрова и др. Эффективность обучения с использованием информационных технологий подтверждена в работах В.П. Беспалько, Т.С. Назаровой, Е.С. Полат и др.
Большое число авторов уделяет внимание теоретическим основам информатизации образования (С.А. Бешенков, О.А. Козлов, В.Л. Латышев, С.В. Панюкова, И.В. Роберт, Н.В. Софронова и др.).
Теоретические основы создания электронных средств обучения рассмотрены в исследованиях А.И. Башмакова, И.А. Башмакова, Л.Х. Зайнутдиновой, М.А. Польского, Н.Г. Семеновой и др.
Тем не менее, недостаточно исследованными остаются вопросы организации СРС по ОПД технического вуза в условиях перехода к системе накопления и перевода зачетных единиц: не определена структура электронного учебного пособия (ЭУП) для СРС, обеспечивающего возможность дифференциации обучения; не разработана педагогическая технология организации СРС, обеспечивающая возможность освоения общепрофессиональной дисциплины студентами разных форм обучения и с разным уровнем базовой подготовки по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам.
Проведенный анализ позволил выявить группу противоречий между:
– возрастанием роли СРС и недостаточной разработанностью методических аспектов организации самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза;
– определенными достижениями современных теоретических и экспериментальных исследований в области создания электронных средств учебного назначения и недостаточными возможностями обеспечения дифференциации обучения на их основе, в частности, возможностями освоения общепрофессиональных дисциплин студентами разных форм обучения и с разным уровнем базовой подготовки;
– высоким уровнем организации аудиторных занятий (лекций, лабораторно-практических занятий) в техническом вузе и слабой разработанностью теоретических и методических подходов к организации СРС в условиях стремительного развития информатизации образования.
Обобщая сказанное, можно сформулировать проблему исследования: как организовать СРС по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза, чтобы обеспечить возможность освоения учебного материала студентами разных форм обучения и с разным уровнем базовой подготовки?
Необходимость разрешения перечисленных выше противоречий позволила определить тему исследования: «Организация самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза с использованием электронных учебных пособий (на примере электротехнических дисциплин)».
Объект исследования: процесс обучения студентов общепрофессиональным дисциплинам в техническом вузе.
Предмет исследования: самостоятельная работа студентов с использованием электронных учебных пособий.
Цель исследования: теоретически обосновать, разработать и экспериментально проверить педагогическую технологию организации самостоятельной работы студентов, обеспечивающую возможность освоения общепрофессиональных дисциплин студентами разных форм обучения и с разным уровнем базовой подготовки по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам.
Гипотеза исследования. Организация самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза станет более эффективной и будет соответствовать условиям перехода к системе накопления и перевода зачетных единиц, если:
– обосновать содержание понятия «самостоятельная работа студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза» на современном этапе развития образовательного процесса и выявить современные требования к объемам СРС;
– разработать новый тип электронного учебного пособия для организации СРС в условиях перехода к системе накопления и перевода зачетных единиц, обеспечивающего возможность дифференциации обучения;
– спроектировать педагогическую технологию организации самостоятельной работы студентов, обеспечивающую возможность освоения общепрофессиональной дисциплины студентами разных форм обучения и с разным уровнем базовой подготовки по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам.
Задачи исследования. В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой определены следующие задачи исследования:
1. Раскрыть сущность содержания понятия «самостоятельная работа студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза» на современном этапе развития образовательного процесса и выявить современные требования к объемам СРС.
2. Разработать структуру и методику проектирования нового типа электронного учебного пособия для СРС, обеспечивающего возможность дифференциации обучения и освоения курса общепрофессиональной дисциплины студентами с разным уровнем базовой подготовки.
3. Разработать педагогическую технологию организации СРС с применением электронных учебных пособий и провести экспериментальную оценку ее эффективности.
Методологическую основу исследования составили идеи системного подхода, позволяющего исследовать самообразовательную деятельность студентов как систему (А.Н. Аверьянов, В.Г. Афанасьев, Л.А. Колесников, Б.Ф. Ломов, О.С. Разумовский и др.); личностно-деятельностного подхода, обеспечивающего развитие возможностей личности в деятельности (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.); открытого непрерывного образования (А.А. Андреев, С.Л. Каплан, Г.А. Краснова, С.Л. Лобачев, К.Ю. Лупанов, А.А. Поляков, А.А. Скамницкий, В.И. Солдаткин и др.); компетентностного подхода (И.Д. Белоновская, А.А. Вербицкий, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, М.Д. Ильязова, Э.Э. Сыманюк и др.).
Теоретическую основу исследования составили теории процесса обучения (Ю.К. Бабанский, М.А. Данилов, В.И. Загвязинский, В.В. Краевский, М.Н. Скаткин и др.); поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина и др.); педагогики высшей школы (В.П. Беспалько, Л.Г. Вяткин, А.Б. Ольнева и др.); непрерывного профессионального образования (Б.С. Гершунский, Н.В. Кузьмина, А.М. Новиков, В.В. Сериков, В.А. Сластенин и др.); теории организации самостоятельной деятельности (Л.Г. Вяткин, И.А. Зимняя, В.Н. Михелькевич, А.Б. Ольнева и др.), представления о педагогической технологии (В.П. Беспалько, В.Я. Виленский, Г.М. Коджаспирова, П.С. Нагоров, П.И. Образцов, И.П. Подласый, Г.К. Селевко, В.А. Сластенин, С.А. Смирнов и др.), теории творческого развития и саморазвития личности (В.И. Андреев, Ю.К. Бабанский и др.); создания и использования средств обучения (Т.С. Назарова, Е.С. Полат и др.); теория учебника (В.П. Беспалько, Д.Д. Зуев и др.); теоретические основы информатизации образования (С.А. Бешенков, О.А. Козлов, В.Л. Латышев, С.В. Панюкова, И.В. Роберт, Н.В. Софронова и др.); теоретические основы создания электронных средств обучения (А.И. Башмаков, И.А. Башмаков, Л.Х. Зайнутдинова, М.А. Польский, Н.Г. Семенова и др.).
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы теоретического уровня: теоретический анализ положений психолого-педагогической науки по вопросам теории познания и управления процессом усвоения знаний, теоретический анализ научно-педагогической литературы по вопросам разработки и применения информационных технологий в образовании, а также методы эмпирического уровня: сбор и обобщение оперативной информации по вопросам создания и применения электронных средств учебного назначения по общепрофессиональным дисциплинам на основе материалов межвузовских научно-методических конференций; экспериментальная работа по созданию и апробации разработанного электронного учебного пособия в процессе профессиональной подготовки студентов технического вуза, экспериментальная оценка эффективности педагогической технологии организации СРС на основе электронного учебного пособия.
База исследования. Опытно-экспериментальной базой исследования является Астраханский государственный технический университет (АГТУ). Организация СРС с использованием разработанной педагогической технологии была реализована на потоках 2-го и 3-го курсов следующих специальностей: 18040365 «Эксплуатация судовых энергетических установок»; 13050365 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»; 24080165 «Машины и аппараты пищевых производств»; 14050465 «Холодильная, криогенная техника и кондиционирование»; 13060265 «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов» в 2006-2007, 2007-2008, 2008-2009, 2009-2010 учебных годах.
Основные этапы исследования.
2001–2004 гг. Изучение и анализ научной психолого-педагогической литературы, материалов периодической печати и научно-методических конференций по проблемам организации СРС с использованием информационных технологий по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза.
2004–2006 гг. Разработка структуры и программная реализация электронного учебного пособия для организации СРС. Внедрение в учебный процесс электронного учебного пособия.
2006–2009 гг. Разработка педагогической технологии организации СРС по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза. Проведение экспериментальной работы.
2009–2010 гг. Анализ результатов опытно-экспериментальной работы. Оформление текста диссертационной работы.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается целостным подходом к решению проблемы: методологической обоснованностью и непротиворечивостью исходных теоретических положений; применением комплекса методов, адекватных природе исследуемого объекта, целям и задачам исследования; корректной организацией опытно-экспериментальной работы.
Основные результаты исследования, их научная новизна:
– обосновано содержание понятия СРС для современного этапа развития образовательного процесса «Самостоятельная работа студентов технического вуза по общепрофессиональным дисциплинам в условиях перехода к системе накопления и перевода зачетных единиц» как вид специально организуемой учебной деятельности, включающий три уровня управления этой деятельностью преподавателем;
– разработана структура нового типа электронного учебного пособия для СРС по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза, отличающаяся тем, что в качестве основного ядра структуры предложено использовать индивидуальное комплексное практическое задание, аккумулирующее основные положения зачетной единицы в их взаимосвязи и формирующее системное представление по содержанию зачетной единицы, а также введением блока многоуровневой базовой подготовки по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам, обеспечивающего дифференциацию обучения и возможность освоения курса общепрофессиональной дисциплины студентами с разным уровнем базовой подготовки;
– разработана педагогическая технология организации СРС по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза в условиях перехода к системе зачетных единиц, обеспечивающая возможность освоения общепрофессиональной дисциплины студентами разных форм обучения и с разным уровнем базовой подготовки по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:
– обосновано содержание понятия «Самостоятельная работа студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза в условиях перехода к системе накопления и перевода зачетных единиц» для современного этапа развития образовательного процесса;
– проведено теоретическое обоснование структуры нового типа электронного учебного пособия для самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза;
– теоретически обоснованы компоненты разработанной педагогической технологии организации самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза в условиях перехода к системе зачетных единиц (на примере электротехнических дисциплин).
Практическая ценность исследования:
– выявлены и обобщены психолого-педагогические требования к инновационному методическому обеспечению самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза;
– предложена методика проектирования электронного учебного пособия для организации самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза;
– разработаны и внедрены в учебный процесс электронные учебные пособия для организации самостоятельной работы студентов по электротехнике;
– разработана и внедрена педагогическая технология организации СРС по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза.
Положения, выносимые на защиту:
1. Обосновано содержание понятия СРС для современного этапа развития образовательного процесса: «Самостоятельная работа студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза в условиях перехода к системе накопления и перевода зачетных единиц – это такой вид специально организуемой учебной деятельности, который:
– предполагает определенный уровень самостоятельности обучающегося (студента) во всех ее структурных компонентах – от постановки проблемы до осуществления контроля, самоконтроля, взаимоконтроля и коррекции с переходом от выполнения простейших видов работы к более сложным;
– выполняет роль средства подготовки к активному самообразованию и инструмента формирования творчески активной личности специалиста;
– планируется по зачетным единицам;
– сопровождается большим количеством разнообразных тренировочных действий;
– в зависимости от степени управления этой деятельностью преподавателем реализуется на трех уровнях:
а) без непосредственного руководства со стороны преподавателя, как правило, вне учебного заведения (собственно СРС);
б) индивидуальная работа студента под руководством преподавателя в стенах учебного заведения, но вне сетки основного расписания занятий;
в) в рамках аудиторных занятий, т. е. на лекциях, практических и лабораторных занятиях, например, при проблемной постановке изучаемых вопросов».
2. Разработана структура нового типа электронного учебного пособия для самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза, отличающаяся:
– тем, что в качестве основного ядра структуры предложено использовать индивидуальное комплексное практическое задание, аккумулирующее основные положения зачетной единицы в их взаимосвязи и формирующее системное представление по содержанию зачетной единицы;
– введением блока многоуровневой базовой подготовки по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам, обеспечивающего дифференциацию обучения и возможность освоения курса общепрофессиональной дисциплины студентами с разным уровнем базовой подготовки;
– усилением роли аппарата организации усвоения, содержащего полный комплект материалов, необходимый и достаточный для выполнения индивидуального задания: варианты индивидуальных заданий; справочные данные и методики расчета и анализа основных учебных элементов зачетной единицы, представленные в наглядной и доступной форме на основе средств мультимедиа;
– усилением роли аппарата ориентировки, облегчающего и регламентирующего процесс пользования электронным учебным пособием на основе гипертекстовых технологий: меню (оглавление); указатель последовательности действий; указатели перехода к справочным данным и блоку многоуровневой базовой подготовки по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам.
3. Разработана педагогическая технология организации самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза в условиях перехода к системе зачетных единиц (на примере электротехнических дисциплин). Эта технология:
– включает компоненты: целевой, потребностно-мотивационный, содержательный, диагностический, проектирования и программной реализации электронного учебного пособия, операционно-деятельностный, оценочно-результативный и корректировочный;
– отличается тем, что выполнение индивидуального комплексного практического задания, аккумулирующего основные положения зачетной единицы в их взаимосвязи и формирующего системное представление по содержанию зачетной единицы, осуществляется на основе развитого аппарата организации усвоения, включающего варианты индивидуальных заданий, справочные данные, методики расчета и анализа основных учебных элементов зачетной единицы, с привлечением блока многоуровневой базовой подготовки по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам и
– обеспечивает возможность освоения общепрофессиональной дисциплины студентами разных форм обучения и с разным уровнем базовой подготовки по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам,
– соответствует признакам (содержательность, эффективность, экономичность, воспроизводимость, корректируемость) и критериям (научное обоснование, четкая организация процесса и его управляемость, возможность корректировки методик) педагогической технологии.
Апробация результатов исследования.
Теоретические положения и результаты исследований были изложены и одобрены на следующих межвузовских, всероссийских и международных конференциях: научно-практическая конференция «Развитие инновационной деятельности среднего профессионального образования Республики Башкортостан» (Уфа, 2002); VIII Всероссийская научно-практическая конференция «Инновационные процессы в высшей школе» (Краснодар, 2002); 9-я Российская научно-практическая конференция «Инновации в профессиональном и профессионально-педагогическом образовании» (Москва, 2002); III Международная научная конференция «Россия и Восток. Обучающееся общество и социально-устойчивое развитие Каспийского региона» (Астрахань, 2005); Всероссийская научно-практическая конференция «Информационные и коммуникационные технологии в общем, профессиональном и дополнительном образовании» (Москва, 2006); VII Международная научно-методическая конференция «Традиции и педагогические новации в электротехническом образовании (НИТЭ-2006)» (Астрахань, 2006); I Всероссийская научно-практическая конференция «Информационные технологии в образовании, науке и производстве» (Серпухов, 2007); Межрегиональная научно-практическая конференция «Современный образовательный процесс: опыт, проблемы и перспективы» (Уфа, 2008); Международная научно-практическая конференция «Эволюция системы коммуникаций Ассоциации университетов Прикаспийских государств» (Астрахань, 2008); Международная научно-практическая конференция «Инновационные технологии в производстве, науке и образовании» (Грозный, 2010).
Внедрение результатов исследования.
Разработаны электронные учебные пособия для организации самостоятельной работы студентов по электротехнике для следующих зачетных единиц: «Линейные электрические цепи постоянного тока», «Однофазные цепи синусоидального тока», «Трехфазные цепи». Разработанные электронные учебные пособия по электротехнике были представлены на выставке компьютерных учебных программ по электротехнике, проведенной в рамках VII Международной научно-практической конференции «Традиции и педагогические новации в электротехническом образовании НИТЭ-2006» и внесены в каталог программ «Компьютерные учебные программы по электротехническим дисциплинам», рекомендованных к внедрению в учебный процесс Научно-методическим советом по электротехнике и электронике Министерства образования и науки Российской Федерации.
Разработанная педагогическая технология организации СРС внедрена в учебный процесс Астраханского государственного технического университета, Астраханского филиала ФГОУ ВПО «Волжская государственная академия водного транспорта», Астраханского инженерно-строительного института.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.
Информационные технологии в обеспечении самостоятельной работы студентов технического вуза по общепрофессиональным дисциплинам
Одними- из наименее исследованных вопросов- теории; вузовского образования являются.вопросы планирования самостоятельнойгработы, методьі. и формы, ее организации: Актуальность проблемы возрастает в связи, с переходом к системе накопления и. перевода зачетных единиц (кредитов);
Следует отметить, что вопросы методического обеспечения аудиторных (лекционных, практических,-лабораторных) занятий исследованы, достаточно глубоко и представлены-в целом ряде работ [46], [55], [82] и др. Проблемы. методического обеспечения самостоятельной работы студентов изучены в меньшёйхтепени;
В- настоящем- диссертационном исследовании, рассматривается. . организация самостоятельной работы студентов на примере общепрофессиональиых дисциплин технического вуза.
К общепрофессиональным дисциплинам технического. вуза: или общетехническим-дисциплинам как отмечено в работе [63; с. 79] относятся такие дисциплины, как электротехника, . термодинамика;. гидравлика, теоретическая; механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин и подъемно-транспортные устройства, теплотехника, начертательная- геометриями: некоторые другие, обеспечивающие: плавный переход от физико-математических дисциплин к специальным техническим дисциплинам. Общетехнические дисциплины призваны отразить теоретические основы огромного многообразия реальных технических систем и устройств.
Примером общепрофессиональных дисциплин технического вуза являются дисциплины электротехнического цикла. Самостоятельная работа студентов по электротехническим дисциплинам включает в себя: - подготовку к аудиторным занятиям (лекциям, практическим, семинарским, лабораторным работам и др.); - самостоятельную работу над отдельными темами дисциплины в соответствии, с учебным планом; - выполнение письменных расчетно-графических работ;. т подготовку ко- всем видам контрольных испытаний (отчетам по лабораторным1 работам, защите расчетно-графических работ,, тестированию, экзаменам);. - участие в студенческих-, научных я научпонгерахстических конференциях, семинарах. Современный специалист должен самостоятельно, быстро и-, экономно находить и использовать новые научные данные, организовывать новые1 исследования,, пользоваться всеми современными-источниками информации; а также видеть, понимать, теоретически обосновывать и практически решать профессиональные задачи; В современной системе образования должны-быть созданы условия для. развития личности обучающегося, его. индивидуальности- и творческих-.. способностей, для1 формирования- потребности учиться-.на протяжении всей; жизни;, приобретения опыта- практической-деятельности в различных сферах, для самоопределения и самореализации [45].. -. С целью выявления реального объема часов, отводимого на СРС по общепрофессиональным дисциплинам, в- настоящем исследовании, проведен анализ, действующих Государственных образовательных стандартов. (FOC) высшего профессионального образованиями рабочих программ Астраханского государственного технического университета по электротехническим дисциплинам. . Результаты проведенного анализа-приведены в приложении. На основании проведенного в данном диссертационном исследовании анализа, установлено, что количество часов на аудиторные занятия и самостоятельную работу (в среднем по дисциплине) распределяются следующим образом: по дисциплине «Электротехника и электроника» - 53% и 47%; по дисциплине.«Теоретические основы электротехники» - 55% и 45%; по дисциплине «Основы теории цепей» - 66% и 34%; по дисциплине «Электромагнитные поля и волны» - 56% и 44%; по дисциплине «Электрические измерения и приборы» - 60% и 40%; по дисциплине «Электротехнические материалы» - 60% и 40% (рис. 1.3). По результатам проведенного, нами исследования установлено, что количество часов на самостоятельную работу в настоящее время приблизилось к 50%. В дальнейшем предполагается существенное увеличение объема СРС. Полученный нами вывод соотносится с выводами других исследователей. Так, в частности, в работе [48] отмечается, что- в общем объёме учебной нагрузки самостоятельная работа студента занимает более половины всего времени, отводимого на освоение образовательных программ. Это колоссальный резерв, который необходимо эффективно использовать для достижения учебных целей по дисциплине. В связи с изложенным, целесообразно провести анализ существующего методического обеспечения для- организации самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам. Для успешности самостоятельной работы студент должен быть обеспечен достаточным количеством учебных пособий разного вида [109]. Чем более разнообразны учебные пособия, тем более успешна будет самостоятельная работа студента, так как каждый сможет выбрать себе учебное пособие по силам, по склонностям, по материальным возможностям. Необходимы пособия краткие и подробные, теоретического и практического содержания, нужны справочники, конспекты-справочники; учебники. Образовательная среда, обеспечивающая эффективную самостоятельную учебную работу студентов, должна включать: — своевременно обновляемые учебники, методические пособия управляющего типа, которые содержат алгоритмы подготовки студентов к аудиторным занятиям, план и содержание внеаудиторной и аудиторной работы, а также набор контролирующих материалов, позволяющих студенту самому оценить степень своей подготовленности; - дополнительные обучающие материалы в виде мультимедийных приложений к учебникам [50]. Методические указания по организации СРС на каждом уровне обучения должны способствовать непрерывному развитию рациональных приемов познавательной деятельности в процессе изучения конкретных дисциплин. Основное назначение всех методических указаний — дать возможность каждому студенту перейти от деятельности, выполняемой- под руководством преподавателя, к деятельности, организуемой самостоятельно, к полной замене контроля со стороны преподавателя самоконтролем [109].
Имеющиеся традиционные учебники и учебная литература на бумажных носителях не успевают за быстрыми изменениями в технике и обществе. Основной недостаток «бумажных» учебников хорошо известен: традиционная подача материала в виде информационных блоков заранее предполагает пассивную роль-обучаемого в усвоении этих блоков. Попытки активизировать учащегося с помощью контрольных вопросов и задач не дают большого эффекта.
Структура электронного учебного пособия для самостоятельной работы студентов по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза
Особенность системы обучения заключается1 в том, что помимо целей-, содержания, методов, организационных форм и средств она включает в-качестве компонентов деятельность учителя-и деятельность,учащихся. Именно во. взаимодействии учителя-и учащихся функционируют содержание, методы средства обучения с заданными методами.[99; с.25].
На средства обучения-влияют содержание, методы-и-организационные формы обучения.. И часто наоборот, средства обучения1 оказывают, определяющее влияние на эти компоненты, стимулируя их развитие, совершенствование, и порождают новые [99,- с.28].
При подборе иллюстративно-текстового материала учебника или учебной книги в качестве исходных начал целесообразно использовать следующие принципы [99, с. 144-145] і. Информационно-содержательный принцип предусматривает отбор информации, адекватный объекту и предмету изучения, представлениям знаний о нем в науке и возможностям достоверной и доступной- интерпретации-его в обучении. Структурно-компонентный принцип предполагает компонентный отбор учебного материала, создание его- типологии, классификации- компонентов, выявление их назначения, границ использования, выстраивание компонентов в ігужной последовательности, то есть создание-определяемой иерархии: Используя этот принцип, получаем: ответ на вопрос: с. помощью каких. средств и форм наглядности можно изучить и освоить учебный материал. Ответ этот предполагает не только определенный отбор текста и средствнаглядности, но и выявление их видов и наиболее предпочтительных форм предъявления, а также достижение рациональной сбалансированности текстового и зрительного рядов. Принцип преемственности (этапности) предусматривает такой подбор иллюстраций и текста, их формы и качества предъявления, которые бы обеспечивали условия для плавного перехода в изучении учебного материала от простого к сложному, от образа к модели, к абстракции) в зависимости от возрастных особенностей учащихся. Указанные принципы "работают" в.системе, которая характеризуется не только содержательной стороной, но и адекватной формой.предъявления. Этой-стороной взаимосвязей текста учебника и иллюстративного-материала управляет композиционный принцип, который определяет- наиболее совершенные формы предъявления информации, обусловленные предметным содержанием, способами деятельности педагога и. учащихся, подготовленностью- их к восприятию. Совершенство композиции1 текста- и иллюстраций достигается-по правилам компактности-(необходимости и достаточности) и адаптивности (приспособленности к восприятию и освоению). Таким образом, процедура компоновки- иллюстративно-текстового материала включает: определение целей и задач изучения, выявление источников информации; разработку общей концепции материала учебника; подбор визуальных объектов (текст, фотография; рисунок, схема) и установление приоритетного, с учетом возрастных особенностей, восприятия отображений и текстов; определение видов деятельности учащихся, а также адекватное оперирование учебным материалом; создание целостного макета (темы, раздела, учебного материала в целом). Наиболее обоснованная классификация средств обучения по характеру представления в них окружающей действительности была предложенная академиком С.Г. Шаповаленко в середине 70-х годов прошлого века [183]: 1. Натуральные объекты (оригиналы) включают предметы объективной действительности для непосредственного изучения (образцы и t коллекции минералов, горных пород, растений, гербарии, животные, чучела, консервированные влажные препараты, микропрепараты, реактивы, материалы и др.). 2. Средства обучения — изображения и отображения материальных объектов (оригиналов) — составляют группу, в которую входят: модели, муляжи, таблицы, иллюстративные материалы (рисунки, фотоматериалы, картины, портреты), экранно-звуковые средства (диафильмы, серии, диапозитивов, кинофильмы, транспаранты, видео- и- звукозаписи, радио- и; телепередачи). 3. Средства обучения, представляющие1 описания» предметов и явлений объективной действительности условными средствами (слова, знаки, графики), включают текстовые таблицы, схемы, графики, диаграммы, планы, карты, учебные книги: учебники, сборники задач, инструкции для самостоятельных работ, дидактические материалы и др. 4. Особую группу составляют технические средства обучения. К группе технических средств относится различная проекционная звуковоспроизводящая аппаратура (кинопроекторы, диапроекторы, графопроекторы, магнитофоны, видеомагнитофоны); тренажеры, универсальные технические средства, лингафонные, устройства, электронно-вычислительная техника, которая выполняет в зависимости от целей обучения различные функции: проявление информации, контроль, тренинг, усиление наглядности (визуализацию признаков изучаемого объекта — проецирование объектов, явленийна экран) и, наконец, непосредственное изучение устройства и принципов действия этих технических средств, если они являются объектами изучения в определенных предметных областях (физика, технология, химия и др.).
Особое место в системе технических средств занимают компьютеры, которые позволяют создавать средства обучения нового поколения на базе доступа к огромным и многообразным информационным массивам вычислительной техники. Достигается расширение объемов доступной учащемуся информации, он может получать ее не только из учебника, школьной и домашней библиотеки, но йтаз громадных массивов информации со всего мира.
Рассмотрим некоторые из аспектов применения компьютерных средств обучения подробнее. Одно: из перспективных, направлений развития современной компьютерной техники — усиление наглядности представления информации на дисплее: Технические проблемы, которые при- этом нужно, решить, связаны, с объемом и быстродействием видеопамяти и. внешних запоминающих устройств, а также созданием программного обеспечения, реализующего-.более-совершенные средства наглядности. Широкое распространение получают в настоящее время средства мультимедиа, комплекс электронных и программных средств, обеспечивающих запись и воспроизведение на компьютере аудио- и видеоинформации вплоть до- воспроизведения- фильмов, по качеству не. уступающих бытовому телевидению.
Методика проектирования электронного учебного пособия для самостоятельной работы студентов
Определение «образа» контингента обучающихся, разработка сверхзадачи учебника, выбор определяющей стратегической-линии, обучения-(выбор проникающей и (или) основной педагогической технологии, методов И средств: обучения) осуществляются на стратегическом-этапе.
Стратегический этап. проектирования электронного учебного пособия. переходит в неразрывно связанный- с ним тактический-этап; включающий: в себя разработку композиции- и общего- плана построения электронного учебника. Реализация тактического этапа- заканчивается разработкой-детального сценария электронного учебника.
Технолого-конструкционный этап создания электронного, ученика включает к себя формирование авторского коллективаг создателей учебника, непосредственную реализацию замысла в виде программного продукта, его-отладку, внесение корректирующих уточнений.
Внедренческий этап предусматривает апробацию готового программною продукта. По-итогам, проведения контрольно-диагностического можно сделать не только заключение отчестве программного-продукта, но и-дать общую оценку электронного учебногепособия.
В настоящем диссертационном исследовании при проектировании- ЭУ1Г для СРС акцентируем внимание на определении цели содержание обучения.
Известно, что компоненты системы-обучения:-цели, содержание, методы и организационные формы и средства обучения, а также-деятельность учителя (преподавание) и деятельность учащихся (учение) находятся в тесной взаимосвязи [99, с.25]« Поэтому использование новых средств обучения в.виде электронных учебных пособий для СРС оказывает влияние на все перечисленные составляющие, в том числе на цели и содержание обучения.
Содержание образования в высшей школе определяется Государственным образовательным стандартом. Содержание; например, дисциплины «Общая электротехника и электроника»- регламентируется примерными учебными программами, разрабатываемыми коллективом ведущих профессоров из различных вузов России и утверждаемыми Министерством образования и науки Российской Федерации. Являясь общепрофессиональной, дисциплина служит для общеинженерной подготовки студентов высших учебных заведений, обучающихся по неэлектротехническим специальностям, или, по современной терминологии, по направлениям подготовки и специальностям в области техники и технологии для изучения последующих специальных дисциплин. Из-за острейшего дефицита аудиторного времени, отводимого на изучение дисциплины, редко удается реализовать примерную программу в полном объеме. Поэтому на практике реализуется лишь часть содержания образования, установленного рабочей программой [100].
Образцов П.И. считает, что в основу структурирования содержания учебного материала следует положить системно-структурный подход, основанный на достижении конечных целей обучения, то есть способствующий прочному усвоению тех разделов и тем учебной программы, которые являются наиболее значимыми. Структура этой системы устойчива, так как связи между отдельными ее элементами довольно жестко определены логикой науки и психолого-педагогическими требованиями, предъявляемыми к учебному предмету и технологии обучения в целом [108].
Структурный анализ учебного материала позволяет выделить наиболее существенные (опорные) элементы темы, выявить системообразующие связи, определяющие эффективность функционирования дидактической системы в целом. Необходимо учитывать и то влияние, которое та или иная структура учебного материала оказывает на мотивацию обучения, на формирование интереса к учению п научного стиля мышления. Анализируя содержание обучения данной дисциплине необходимо выделить элементы структуры (разделы, темы, понятия), по которым обучение следует вести на уровне знаний, умений, навыков, творческого подхода к практическому применению.
по
Важнейшей педагогической задачей при проведении структурного анализа учебного материала является составление полного перечня самых существенных элементов (тем, вопросов), работа над изучением которых в сумме даст усвоение предмета в целом. Критерием отделения несущественных элементов от существенных является проверка их влияния на качество целого.
Суть процесса структурирования — выявить систему смысловых связей между элементами содержания (знания) крупной дидактической единицы (учебной дисциплины, раздела, темы) и расположить учебный материал в той последовательности, которая вытекает из этой системы связей. Таким образом, процесс структурирования отвечает на вопросы: какова должна быть структура содержания (знания) и какова последовательность освоения элементов этого содержания? Применительно к структурированию содержания темы это означает выявление вопросов темы и последовательности их изучения в соответствии с логикой их взаимосвязи [108].
В настоящем диссертационном исследовании предлагается объем содержания электронного учебного пособия для самостоятельной работы студентов соотносить с объемом содержания зачетной единицы.
Как указывает В.П. Беспалько, чтобы обоснованно поставить цели обучения, надо знать будущую потребность обучающихся в предлагаемом для изучения содержании [24, с. 135].
В соответствии с выделенными требованиями сформулируем следующую цель обучения с применением ЭУП для СРС по ОПД: обеспечить возможность самостоятельного усвоения учебного материала данной зачетной единицы студентами с разным уровнем базовой подготовки.
Важным этапом создания ЭУП для СРС является программная реализация.
Создание творческого коллектива требует значительных материальных и временных затрат. Работа коллектива оправдывает себя при условии создания очень объемного электронного учебного пособия, однако при этом снижается оперативность создания ЭУП. Поэтому актуальной для вузовского преподавателя является задача самостоятельной разработки электронных обучающих средств. В этом случае ответственность за проектирование и качество ЭУП берет на себя преподаватель-предметник.
В настоящее время уже известно достаточно большое количество авторских ЭУП, этап программной реализации которых осуществляется преподавателем-методистом. На наш взгляд, это связано с возрастающей компетентностью в области- информационных и коммуникационных технологий (ИКТ-компетентность) современного преподавателя.
Под ИКТ-компетентностью Е.К. Хеннер и А.П. Шестаков понимают «совокупность знаний, умений и навыков, формируемых в процессе обучения и самообучения информатике и информационным технологиям, а также способность к выполнению педагогической деятельности с помощью информационных технологий» [178, стр. 5]. Одной из составляющих ИКТ-компетентности современного преподавателя является умение разрабатывать разнообразные электронные материалы учебного назначения, обучающие и тестирующие программы [123].
Экспериментальная оценка эффективности педагогической технологии организации самостоятельной работы студентов на основе электронного учебного пособия
Целью опытно-экспериментальной проверки является оценка разработанной педагогической технологии организации самостоятельной работы студентов по общепрофсссионалыгым дисциплинам технического вуза.
Оценка эффективности педагогической технологии организации СРС по общепрофессиональным дисциплинам технического вуза была проведена в трех аспектах: а) успешность усвоения студентами материала общепрофессиональной дисциплины; б) улучшение базовой подготовки студентов по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам (БНД); в) педагогическая целесообразность применения разработанного ЭУП.
Экспериментальная оценка эффективности педагогической технологии организации самостоятельной работы студентов проведена в 2006-2007, 2007-2008 и 2008-2009 учебных годах.
Констатирующий этап: для участия в эксперименте были подобраны группы, изучающие курс «Общая электротехника и электроника» в течение двух семестров. Проведенный эксперимент является сравнительным: одна часть учащихся входила в состав экспериментальной группы, а другая — в состав контрольной группы. Экспериментальная: группы ДХЭ-31,32, 33 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» и ДТМ-31 — «Эксплуатация судовых энергетических установок» включали 142 студента, контрольная: группы ДХО-21 - «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов», ДМА-31 — «NdaniHHbi и аппараты пищевых производств», ДМХ-31 - «Холодильная, криогенная техника и кондиционирование» - 158 студентов.
Входной контроль, проведенный в начале изучения курса электротехники, показал примерно одинаковый уровень базовой подготовки студентов по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам. Результаты входного тестирования студентов по математике показаны в таблице 2.1 и на рисунке На формирующем этапе в экспериментальной группе обучение осуществлялось с применением разработанного в данном диссертационном исследовании электронного учебного пособия по электротехнике. Контрольная группа работала с традиционными (на бумажном носителе) пособиями,. использующимися в учебном процессе в течение ряда лет;
Инструментом, позволяющим объективно оценить качество усвоения, является тест успешности усвоения- [24, стр. 155]. В тестах успешности усвоения устраняются недостатки устных, опросов и обычных письменных контрольных работ, заключающиеся в том, что разные преподаватели исходят из.разных критериев оценки. Тесты позволяют решить проблему однозначности и воспроизводимости оценки.
На- контрольном этапе проведен контрольный срез для определения успешности усвоения общепрофессиональной дисциплины. В; экспериментальной и контрольной группах было- проведено тестирование по разделу «Электрические цепи», в который вошли задачи по- следующим зачетным единицам: «Линейные электрические цепи постоянного тока»- (8: заданий), «Однофазные цепи синусоидального тока» (9 заданий), «Трехфазные цепи» (8 заданий). Всего - 25 заданий. Вариант теста по электрическим-цепям приведен в приложении.
Рассмотрим кратко методику обработки результатов эксперимента. Согласно [24] коэффициент усвоения определяется отношением числа правильно выполненных учащимся заданий «п» к общему числу заданий теста «м»: Ку = п/м. Коэффициент усвоения-Ку может принимать значения от.О до 1. Количество общего числа заданий теста «м» было принято: дляаачетиой единицы «Линейные электрические цепи постоянного тока» равным- 8; для зачетной единицы «Однофазные цепи синусоидального тока» равным 9; для зачетной единицы «Трехфазные цепи синусоидального тока» равным 8; для всего теста равным 25. Измерение коэффициента усвоения соответствует шкале отношений, являющейся наиболее мощной шкалой измерений и позволяющей оцени вазїу во сколько раз лям пяемьш объект больше меньше) другого,. принимаемого за эталон [102, стр. 64j. С позиции теории вероятностей Ку является случайной величиной, которая может принимать различные значения в зависимости от общего уровня подготовки отдельных студентов, от их физического состояния, количества пропусков предшествующих занятий и т. п. В нашем случае ограниченного объема выборки необходимо определить доверительные интервалы коэффициента усвоения Ку. Как правило, доверительные оценки основаны на гипотезе распределения случайной величины по закону Гаусса. В работе [102] приведены соответствующие рекомендации по проверке нормальности закона распределения случайной величины, основанные на равенстве мер центральной тенденции (среднее значение, мода и медиана). Результаты исследования с применением пакета MathCAD 2000 подтвердили нормальность закона распределения анализируемых данных. Доверительные интервалы Ку, определенные с применением пакета MathCAD 2000, с доверительной вероятностью (надежностью Оценки) Р = 0,95 составляют: для контрольной группы (0,559 - 0;02215) Ку (0;559 + 0,02215) или. 0;53685 КУ 0,58115; - для экспериментальной группы (0,735 - 0,0219) Ку (0,735 + 0,0219) или 0,713 Iі Ку 0,756. Таким образом, на основании лабораторного- педагогического эксперимента показано лучшее усвоение знаний учащимися1 экспериментальной группы (среднее значение Ку = 0,735) по сравнению- с контрольной группой (среднее значение Ку = 0,559). Коэффициент усвоения экспериментальной группы Ку 0,7. Согласно [Беспалько, 2002] процесс обучения в этом случае можно в определенном смысле считать завершенным и зачетную единицу общепрофессиональной дисциплины усвоенной. В последующей деятельности учащийся способен совершенствовать свои знания путем самообучения. Введение блока многоуровневой базовой1 подготовки по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам в электронном учебном. пособии- для организации СРС способствует гарантированному достижению результатов и обеспечивает выполнение принципа эффективности педагогической технологии, так как позволяет всем студентам, в том числе студентам с низким уровнем базовой подготовки, выполнить индивидуальное комплексное практическое задание и освоить курс общепрофессионалъной дисциплины.
