Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе Пупырев Николай Петрович

Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе
<
Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пупырев Николай Петрович. Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.08 : Барнаул, 2005 146 c. РГБ ОД, 61:05-13/2216

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Теоретическое обоснование внедрения компьютерного моделирования в процесс изучения естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе 14

1.1. Требования государственного образовательного стандарта к естественнонаучной подготовке студентов-медиков 14

1.2. Констатирующий срез знаний студентов первого курса 20

1.3. Педагогические технологии с компьютерной поддержкой в обучении естественнонаучным дисциплинам 26

1.3.1. Информационные технологии в обучении 26

1.3.2. Психолого-педагогические положения использования технологии компьютерного моделирования в обучении ; 28

1.3.3. Дидактические принципы и проектирование программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования 37

1.3.4. Целевые показатели 40

Выводы по первой главе 46

Глава 2. Педагогические условия использования компьютерного моделирования в изучении дисциплин естественнонаучного цикла в медицинском вузе 48

2.1. Отбор содержания по медицинской и биологической физике. Выделение учебных элементов для ППС на основе компьютерного моделирования 48

2.2. Понятие модели. Дидактические требования к использованию программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования при изучении предметов естественнонаучного цикла в медицинском вузе 58

2.3. Педагогическое проектирование программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования при изучении предметов естественнонаучного цикла в медицинском вузе t 73

Выводы по второй главе 96

Глава 3. Экспериментальная проверка программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования в учебном процессе, медицинского вуза 98

3.1. Оценка эффективности разработанных программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования 98

3.2. Анализ результатов опытно-экспериментальной работы 105

Выводы по третьей главе 122

Заключение 123

Библиографический список 125

Приложения 142

Введение к работе

Актуальность проблемы

Согласно требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования у выпускника медицинского вуза в результате подготовки по профильным дисциплинам и курсам должны быть сформированы врачебное поведение и основы клинического мышления; умения, обеспечивающие решение им профессиональных задач и применение алгоритма врачебной деятельности по оказанию медицинской помощи при неотложных и угрожающих жизни состояниях, по профилактике, диагностике, лечению и реабилитации больных.

Специалист в стенах вуза должен научиться проводить профилактические, гигиенические и противоэпидемические мероприятия; оказывать лечебно-профилактическую помощь населению; анализировать и оценивать состояние здоровья населения, влияние на него факторов окружающей и производственной среды, качество медицинской помощи; применять современные методы научного познания, средства и методы педагогического воздействия на личность, знания общих и индивидуальных особенностей психики человека; решать с использованием математических методов профессиональные задачи и работать с ЭВМ; пропагандировать здоровый образ жизни, значение занятий физической культурой для здоровья.

Требования к врачу основываются на том, что его профессиональная деятельность буде^ строиться на применении знаний об основных физических, хи-мических, биологических и физиологических закономерностях, процессах и явлениях в норме и патологии; правилах и приемах работы с лечебно-диагностической аппаратурой; строении, топографии и развитии клеток, тканей, органов и систем организма во взаимосвязи с их функцией в норме и патологии; общих закономерностях происхождения и развития жизни, жизнедеятельности организма и законов генетики; основных характеристиках лекарст-

5 венных препаратов и форм, их классификации, фармакодинамики и фармако-кинетики, показаниях и противопоказаниях к назначению и; применению для профилактики и лечения, оформлении рецептов.

На фоне всегда существовавших высоких требований к культурному уровню специалистов, их профессиональному мастерству, к развитию творческой личности, способной самостоятельно овладевать новыми знаниями в своей профессиональной деятельности, в документах, определяющих квалификационные характеристики современного врача, особо оговариваются требования к их естественнонаучной подготовке. Это связано с продвижением в систему медицинского образования последних достижений естественных наук, имеющих общенаучное значение, содействующих формированию у будущих врачей целостного миропонимания и естественнонаучного стиля мышления, позволяющих повысить качество их фундаментальной подготовки. При этом важно, что на современном этапе развития общества и науки на роль фундаментальных начинают претендовать не только теоретические знания, но и методы решения прикладных задач, основанные на использовании новых современных технологий. Эти задачи могут быть выделены в содержании учебного материала в отдельный блок. Обучение же их решению может вестись с помощью вычислительных систем.

Проблема фундаментализации высшего образования, в том числе и медицинского, обсуждается в работах С.А. Каляевой, B.C. Кагерьманьяна, С.Д. Каракозова, В.Г. Кинелева, М.В. Кларина, К.К. Колина, Ю.Г. Мартыненко, О.С. Медведева, И.М. Фейгенберга.

В решении проблем фундаментальной подготовки будущих врачей огромную роль играют базовые курсы естественно-математических и медико-биологических дисциплин, таких как химия, биология, физиология, физика, математика. Естественнонаучные знания в значительной степени определяют возможности и степень готовности специалиста в освоении частных медицинских методик, новых медицинских технологий. Но поскольку естественнонауч-

ные знания обновляются с большой скоростью, важны не только они сами по себе. Гораздо важнее в ходе их изучения научить будущих специалистов учиться в процессе своей профессиональной деятельности. Существенная роль в решении данной задачи принадлежит педагогической науке в системе высшего медицинского образования. Педагогическое проектирование естественнонаучных курсов позволяет выявить возможности повышения эффективности фундаментальной подготовки студентов в условиях, когда количество часов на естественнонаучную подготовку остается прежним, а объем изучаемого материала увеличивается, что ставит задачу поиска путей интенсификации учебного процесса. Практика естественнонаучной подготовки студентов медицинских вузов показывает, что использование традиционных дидактических средств не обеспечивает активного овладения будущими врачами знаниями и умениями дисциплин естественнонаучного цикла, интенсивного развития самостоятельной познавательной деятельности, индивидуальных способностей студентов. Необходима разработка форм обучения предметам естественнонаучного цикла на новой концептуальной основе, учитывающей современные достижения дидактики, психологии, различных информационных технологий. Это даст возможность внедрить в сложившийся учебный процесс медицинских учебных заведений современное содержание образования, интенсифицировать учебный процесс, сформировать у обучаемых основы знаний о методах научного познания, в частности, системного анализа, как методологического принципа изучения сложных биологических явлений и процессов.

Для решения проблем повышения эффективности естественнонаучной подготовки студентов в условиях дефицита учебного времени на освоение возрастающего потока информации, формирования навыков исследовательской работы рациональным является путь использования в обучении методов компьютерного моделирования. Этот путь позволяет органично сочетать компьютерные технологии обучения методам вычислительного эксперимента с традиционными подходами к обучению.

Быстрое развитие вычислительной техники, проникновение ее в сферу образования привело к тому, что в обозначенной области в последние годы выполнен ряд значительных исследований. Общие проблемы информатизации и моделирования обсуждены в работах Б.С. Гершунского, Б.А. Глинского, Б.С. Грязнова, В.И. Данилова-Данильяна, А.П. Ершова, Е.П. Никитина, В.А. Штоф-фа.

Значительный вклад в теорию и практику использования информационных технологий обучения (в том числе и компьютерного моделирования) внесли А.П. Беляева, В.П. Беспалько, Я.А. Ваграменко, В.М. Зеленин, В.А. Извозчиков, А.А. Кузнецов, Г.В. Лаврентьев, В.В. Лаптев, М.П. Лапчик, А.Е. Марон, И.В. Марусева, А.Г. Мордкович, И.А. Румянцев, М.В. Швецкий и другие ученые.

Дидактические и методические аспекты в решении проблем использования информационных технологий в учебном процессе исследовали В.П. Беспалько, А.А. Веряев, С.Д. Каракозов, В.В. Лаптев, Е.И. Машбиц, Н.И. Пак, И.В. Роберт, Т.А. Сергеева, Э.Г. Скибицкий, А.В. Соловов, В.Ф. Шолохович.

Однако практически отсутствуют исследования, связанные с компьютерной поддержкой процесса изучения предметов естественнонаучного цикла в высшей медицинской школе. Недостаточно отражена и проблема реализации информационных технологий на основе компьютерного моделирования, способствующего развитию исследовательских навыков, принятию решений, выбора, интеграции содержания различных учебных предметов естественнонаучного цикла медицинского вуза, усилению межпредметных связей и, в конечном итоге, формированию прочных профессионально направленных знаний и умений будущих врачей.

Проблема исследования обусловлена противоречиями между: возрастающим потоком научных знаний и объемом учебных часов, отводимых на данные занятия; требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по использованию знаний естественнонаучных

8 дисциплин в профессиональной деятельности врача и недостаточной мотивацией студентов медицинских вузов к изучению естественнонаучных дисциплин; потребностью будущих специалистов к самостоятельному решению задач, возникающих при изменении жизненных ситуаций и недостаточным уровнем их подготовки к моделированию способов решения задач в области естественных наук (в частности, в проведении вычислительного эксперимента).

Практическая важность и актуальность рассматриваемой проблемы, ее недостаточная научно-теоретическая и практическая разработанность для нужд высшего медицинского образования послужили основанием для определения темы исследования: «Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе».

Цель исследования: повышение эффективности обучения естественнонаучным дисциплинам студентов медицинского вуза с помощью компьютерного моделирования.

Объект исследования: процесс обучения естественнонаучным дисциплинам студентов высшей медицинской школы.

Предмет исследования: компьютерные модели в обучении естественнонаучным дисциплинам студентов медицинских вузов.

Гипотеза исследования: эффективность обучения естественнонаучным дисциплинам будущих врачей повысится, если в названных курсах использовать компьютерные модели, позволяющие включать студентов в мотивированный, активный и адекватный поставленным целям процесс обучения, стимулировать их интерес к естественнонаучным дисциплинам в контексте будущей профессиональной деятельности и отвечающие требованиям динамического моделирования и когнитивной наглядности

В соответствие с целью и гипотезой поставлены следующие задачи исследования:

проанализировать педагогические возможности компьютерного моделирования в обучении естественнонаучным дисциплинам студентов медицинского вуза;

выявить педагогические условия использования компьютерного моделирования при обучении дисциплинам естественнонаучного цикла студентов в медицинском вузе;

определить дидактические требования, предъявляемые к созданию компьютерных моделей в составе программных педагогических средств, предназначенных для обучения естественнонаучным дисциплинам студентов медицинского вуза;

разработать принципы педагогического проектирования программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования, предназначенных для обучения дисциплинам естественнонаучного цикла студентов медицинского вуза;

создать пакет обучающих и контролирующих учебных компьютерных программ на основе компьютерного моделирования для обеспечения проведения занятий;

провести обучение студентов с помощью компьютерных обучающих программ на основе компьютерного моделирования;

выявить уровень подготовки студентов по медицинской и биологической физике до и после экспериментального обучения и с помощью статистических методов проверить гипотезу о влиянии разработанных компьютерных моделей на повышение эффективности обучения будущих врачей естественнонаучным дисциплинам.

Методологической основой исследования являются: диалектический метод познания, принцип единства сознания и деятельности (работы Л.С. Выготского, А.Н. Леонтьева, С.Л. Рубинштейна и др.); фундаментальные работы в области образования, психолого-педагогической науки Ю.К. Бабанского, В.В. Краевского, И.Я. Лернера, Н.Ф. Талызиной и др.; теория деятельностного

10 подхода (работы А.А. Вербицкого, П.Я. Гальперина, Д.Б. Эльконина и др.); теории педагогических систем и педагогических технологий (работы В.П. Бес-палько, М.В. Кларина и др.); методология информатизации образования (работы ЯЛ. Ваграменко, Б.С. Гершунского, А.А. Кузнецова, И.В. Роберт и др.); концепция общеобразовательной и профессиональной подготовки по информатике (работы С.А. Бешенкова, А.Г. Гейна, С.Г. Григорьева, Т.В. Добудько, А.П. Ершова, С.А. Жданова, Т.Б. Захаровой, В.Г. Кинелева, А.А. Кузнецова, Э.И. Кузнецова, М.П. Лапчика, В.И. Пугача, М.В. Швецкого и др.).

Решение поставленных задач, проверка результатов и теоретических выводов осуществлялись на основе комплекса методов исследования. В диссертации использовались теоретический анализ философской, психологической и педагогической литературы; анализ и обобщение педагогического опыта по проблеме исследования; наблюдение и анализ различных видов учебных занятий по дисциплинам естественнонаучного профиля; анкетирование; изучение результатов педагогической деятельности преподавателей и познавательной деятельности студентов медицинского вуза; экспериментальное обучение с использованием разработанных дидактических средств; обработка результатов экспериментального обучения с помощью методов математической статистики.

Научная новизна исследования:

разработаны дидактические требования к программным педагогическим средствам и компьютерным моделям, используемым при изучении дисциплин естественнонаучного цикла в медицинских высших учебных заведениях;

выявлены принципы и условия педагогического проектирования программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования в изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе.

Теоретическое значение исследования:

предложен и реализован целостный подход к использованию техноло
гии компьютерного моделирования, удовлетворяющий требованиям государст
венного образовательного стандарта высшего профессионального образования,

позволяющий будущему специалисту-медику приобрести необходимый уровень подготовки в области естественных наук в своей будущей профессиональной деятельности.

Практическая значимость исследования определяется следующими результатами:

отобраны компьютерные модели по различным разделам медицинской и биологической физики (автоволновые процессы, электрические свойства биологических тканей, физические основы методов физиотерапии);

создан пакет учебных обучающих компьютерных программ на основе компьютерного моделирования по медицинской и биологической физике: «Автоволны», «Импеданс биологической ткани» и «Методы физиотерапии», по моделированию: «Модель замкнутой экологической системы «Хищники-жертвы», «Иммунная защита организма», «Фармакокинетика»;

разработаны научно-методические рекомендации проведения в медицинском вузе занятий по медицинской и биологической физике с использованием компьютерных моделей.

Достоверность и обоснованность результатов исследования и полученных выводов подтверждается применением комплекса методов, адекватных предмету и задачам диссертационной работы; опорой на данные, полученные путем теоретического анализа научной и учебно-методической литературы по теме исследования; репрезентативностью выборки объектов педагогического эксперимента; корректным использованием математических методов обработки эмпирических данных; результатами опытно-экспериментальной проверки выдвинутой гипотезы.

Апробация и внедрение результатов исследования: материалы диссертационного исследования обсуждались на Первом Евразийском конгрессе по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2001», МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва, 2001), Международной научно-практической конференции «Информатизация школьного образования» (Барнаул, 2002), Ш-й Всерос-

12 сийской научно-практической конференции «Информационные технологии в средней школе» (Владивосток, 2002), четвертой Всероссийской межвузовской научно-практической конференции «Психодидактика высшего и среднего образования» (Барнаул, 2002), межрегиональной научно-методической конференции «Объективизация оценки качества образования в современных условиях» (Новосибирск, 2001), четвертой краевой конференции по математике (Барнаул, 2001), заочной электронной конференции Российской академии естествознания «Современные проблемы науки и образования» (2004). Основные результаты исследования докладывались и получили одобрение на заседаниях кафедры медицинской и биологической физики Алтайского государственного медицинского университета, на кафедре методики преподавания физики Барнаульского государственного педагогического университета.

На защиту выносятся:

о Дидактические требования к компьютерным моделям, используемым при изучении дисциплин естественнонаучного цикла в медицинских высших учебных заведениях.

о Принципы и условия педагогического проектирования программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования в изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе.

о Компьютерные модели, используемые в курсе медицинской и биологической физики.

Структура диссертации отражает логику, содержание и результаты исследования. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и приложения.

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель, объект, предмет, задачи, гипотеза; описаны методы исследования; указаны положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретическое обоснование внедрения компьютерного моделирования в процесс изучения естественнонаучных дисциплин в медицин-

13 ском вузе», рассмотрена проблема фундаментализации и информатизации медицинского образования, дан анализ современного состояния естественнонаучной подготовки студентов-медиков, требований государственного образовательного стандарта к подготовке будущего врача. Рассмотрено использование информационных технологий для повышения уровня естественнонаучной подготовки студентов медицинских вузов.

Во второй главе «Педагогические условия использования компьютерного моделирования в изучении дисциплин естественнонаучного цикла медицинского вуза», определены педагогические условия использования программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования, специализированные дидактические требования к проектированию компьютерных моделей, используемых в учебном процессе. Рассмотрены и проанализированы - понятие «компьютерная модель», возможности графики при работе с компьютерной моделью, классификация наглядности в компьютерных моделях. Разработаны принципы педагогического проектирования программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования, педагогические условия организации практических занятий с использованием программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования, методические рекомендации по организации мониторинга качества знаний.

Третья глава «Экспериментальная проверка программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования в учебном процессе медицинского вуза», содержит общую характеристику опытно-экспериментальной работы, описание разработанной компьютерной обучающей программы по биологической физике и оценку ее эффективности, общий анализ результатов исследования.

В заключении представлены основные выводы, намечены направления дальнейших исследований.

Требования государственного образовательного стандарта к естественнонаучной подготовке студентов-медиков

Фундаментализация образования - «углубление теоретической общеобразовательной, общенаучной, общепрофессиональной подготовки учащихся и студентов» [113, с.7]. Происходит переход от знаниевой парадигмы к деятель-ностному подходу. Основная цель образования рассматривается теперь, как формирование способности к активной деятельности, к труду во всех его формах, в том числе к творческому, профессиональному труду. Это не значит, что роль знаний принижается [115], они становятся средством, «орудием» деятельности.

Согласно концепции информатизации образования [75] фундаментализация образования предполагает его ориентацию на изучение основных законов природы и общества, а также природы и назначения самого человека. Такой подход должен позволить людям самостоятельно находить и принимать ответственные решения в условиях неопределенности, в критических и стрессовых ситуациях, когда человек сталкивается с новыми сложными природными и социальными явлениями. Под термином «фундаментализация» понимается существенное повышение качества образования и уровня образованности людей путем соответствующего изменения содержания изучаемых дисциплин и методологии учебного процесса.

Достижения последних лет в области медицины тесным образом связаны с успехами естественных наук. Развитие медицинской науки невозможно без средств и методов таких наук как физика, биология, математика и т.д. Важность фундаментальных исследований в области медицины привела к открытию медицинских факультетов в классических университетах (факультет фундаментальной медицины МГУ). Актуальной стала проблема повышения качества естественнонаучной подготовки студентов медицинских вузов [122], особенно в свете увеличивающегося объема знаний, информационных потоков по общим и специальным дисциплинам, которые необходимо переработать студенту-медику. «Знания - необходимое, но недостаточное условие для умения решать задачи, выдвигаемые жизнью» [173, с. 90], «научиться учиться важнее, чем усвоить конкретный набор знаний, которые в наше время быстро устаревают. Еще важнее способность самостоятельного добывания знаний, основанная на творческом мышлении» [155, с. 154].

Таким образом, одним из важнейших направлений дальнейшего развития современной системы образования является его фундаментализация, которая предполагает скорейшее продвижение в систему образования последних достижений фундаментальной науки, особенно тех, которые имеют общенаучное значение и содействуют формированию у людей целостного миропонимания и научных методов мышления [72]. В этом плане представляется чрезвычайно актуальной организация более тесного взаимодействия системы образования с фундаментальной наукой и, в частности, продвижения в систему образования уже формирующихся в науке новых представлений об информационно-энергетической картине мира.

Исходя из рассмотрения проблем фундаментальной науки и образования К.К. Колин делает следующий вывод: «Сегодня крайне необходимо существенно более тесное взаимодействие теоретической медицины и фундаментальной науки с целью скорейшего создания новой энерго-информационной теории живых организмов, а затем на ее основе и теории здоровья человека» [72, с. 39].

Отбор содержания по медицинской и биологической физике. Выделение учебных элементов для ППС на основе компьютерного моделирования

Изучаемый курс по медицинской и биологической физике прошел несколько этапов развития. В 80-е годы это был курс физики. Студенты изучали курс 4 семестра. Затем курс был сокращен до 2-х семестров. После появления нового предмета - информатика, он был включен в курс физики. При этом параллельно сокращению часов шло увеличение изучаемого объема за счёт возникновения новых физических методов в медицине, использования в медицине современных приборов и основанных на их использовании медицинских методик диагностики и лечения. Мотивация студентов к изучению физики и математики оставалась на низком уровне, несмотря на широкое внедрение физико-математических методов в медицину. Лучше было положение с информатикой, значимость которой в профессиональной деятельности студенты оценивали выше других аналогичных дисциплин. Министерская программа по физике очерчивает общий круг вопросов необходимых для обязательного изучения. Мы решили сделать упор на те разделы физики, которые перекрываются и другими естественнонаучными дисциплинами, т.е. в первую очередь усилить межпредметные связи, так, чтобы студент прочувствовал необходимость физических знаний в своей будущей профессиональной деятельности.

Констатирующий срез, анкетирование студентов, беседы со студентами доказывают и слабую подготовку и слабую мотивированность студентов - медиков к изучению естественных наук, хотя медицина является естественной наукой. Для повышения эффективности обучения и мотивации студентов к изучению естественнонаучных дисциплин мы решили трансформировать курс физики по содержанию и по средствам изучения. Необходимо усилить профессиональную заинтересованность студентов в знаниях и методах, используемых физикой. Отбор учебного материала является главным мотивирующим фактором для изучения данной науки студентами. Для выявления тем по биофизике, необходимых для более детальной проработки, мы составили таблицу, в которой были отражены темы министерской программы для практических занятий по медицинской и биологической физике и предметы естественнонаучного цикла. На пересечении отмечали, изучается данная тема на этом предмете или нет. Темы, имеющие наибольшее число пересечений и были выбраны для более углубленного изучения (таблица 2). Кроме этого при отборе содержания необходимого для изучения мы учитывали те темы, которые вошли составной частью в межкафедральные программы, а также мнение руководителей естественнонаучных и профильных кафедр по отдельным темам. Анализ структуры таблицы показал, к таким темам относятся: колебания и волны, биоэлектроге-нез, электрокардиография, постоянный и переменный ток и его использование в медицине.

Прежде чем приступить к проектированию программного учебно-методического комплекса необходимо планируемый для изучения учебный материал разбить на учебные элементы. Под учебными элементами понимают объекты, явления, понятия, методы деятельности, отобранные из соответствующей науки и внесенные в программу учебной дисциплины для их изучения [161].

Совокупность учебных элементов будет составлять содержание учебного материала и иметь иерархическую структуру. После структурирования и отбора содержания учебного материала формулируют требования по уровню представления, уровню усвоения, степени автоматизации, уровню осознанности и т.п. Например декомпозиция на учебные элементы для темы «Импеданс биологической ткани» была выполнена в следующем виде.

Оценка эффективности разработанных программных педагогических средств на основе компьютерного моделирования

Проблема оценки эффективности программных педагогических средств остается актуальной в теории педагогики и в настоящее время [58, 74, ПО]. Эффективность проверялась разными авторами путем сравнения результатов учебно-познавательной деятельности обучаемых с использованием ППС и без них. Это привело к созданию различных подходов при оценке эффективности программных средств [15, 105, 149, 151]. Оценивалось программистское мастерство [17, 106, 161], дидактические приемы [20, 21, 114, 184], методические системы [34, 151, 190], которые базируются на четких педагогических принципах. Другие разработчики оценивали целесообразность применения программных комплексов в преподавании различных предметов. Однако и в этом подходе наблюдается большой разброс мнений. Одни авторы в качестве исходного критерия считают уровень знаний обучаемых и время, затрачиваемое на усвоение программного материала. Другие - успешность усвоения. Третьи - прочность знаний. Четвертые - скорость и точность выполнения требуемых операций. Пятые — количество усвоенного учебного материала в единицу времени.

Существуют и иные подходы к определению критериев эффективности: а) оценка качества на основе соответствующих измерений, б) экспертная оценка, в) установление соответствия выполнения целей [151]. В работе Э.Г. Скибицкого [151] показана необходимость объединения процесса установления целесообразности и эффективности программных педагогических средств в единую задачу - оценка полезности их в педагогической практике. Для положительного оценивания с точки зрения целесообразности программные педагогические средства должны:

удовлетворять целям и задачам обучения;

учитывать специфику и содержание учебного предмета;

учитывать требуемый уровень формирования знаний, умений и навыков как с точки зрения изучения и освоения конкретной дисциплины, так и с точки зрения профессиональной необходимости и значимости;

допускать вариацию уровня проблемности и сложности заданий и интенсивности экранного предъявления информации обучаемым;

позволять осуществлять контроль деятельности, фиксацию и анализ результатов контроля.

При оценке педагогической целесообразности в качестве параметров нами были приняты: ступень абстракции, уровень усвоения, степень автоматизации, степень осознанности и т.д., рассмотренные в Главе 1. Данные величины уже опробованы на практике и зарекомендовали себя как достаточно надежные критериальные параметры, позволяющие оценить эффективность учебного процесса с количественной точки зрения. При этом они достаточно просто рассчитываются и позволяют проводить тестирование самих программных педагогических средств, используемых на занятиях с компьютерной поддержкой [13, 151, 161].

Похожие диссертации на Создание и использование компьютерных моделей при изучении естественнонаучных дисциплин в медицинском вузе