Дидактико-методические основы организации электронного учебного курса "Начертательная геометрия"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Удмуртский государственный университет

Дидактико-методические основы организации электронного учебного курса «Начертательная геометрия»

Ботя М.В.

Развитие сетевых технологий создало принципиально новую ситуацию в работе ученых и педагогов с информацией. Проблема доступа к информации сменилась проблемой поиска нужных сведений.

Организация образовательной сети включает проблемы не столько технического плана, сколько педагогического, содержательного. Обучение с использованием сетевых технологий (как Интернет, так и Интранет), предусматривает необходимость разработки тщательно продуманных педагогических аспектов проблемы, направления организации не просто информационной, а именно образовательной среды. Компьютерные обучающие системы в силу своей интерактивности обладают мощными возможностями ветвления когнитивного процесса, позволяя обучаемому прямо включиться в интересующую его тему; кроме того, данные системы могут снабжаться эффективными средствами оценки и контроля процесса усвоения знаний и приобретения навыков. Как считают В. И. Батищев, В. Н. Козлов, В. Ю. Мишин (СамГТУ), электронные мультимедиа-учебники призваны автоматизировать все основные этапы обучения - от изложения учебного материала до контроля знаний и выставления итоговых оценок. При этом весь учебный материал переводится в мультимедийную форму с широким использованием графики, анимации, звуковых эффектов и голосового сопровождения, включением видеофрагментов и др., способствующую его глубокому усвоению. Ключевую роль в создании мультимедийных учебников играет методическое обеспечение разработок.

Мультимедиа создает мультисенсорное обучающее окружение, позволяющее максимально использовать тот стиль обучения, который является предпочтительным для конкретного учащегося. Привлечение всех органов чувств может привести к росту степени усвоения материала по сравнению с традиционными методами. Обучение с использованием аудиовизуальных средств комплексной обработки информации является по общепринятому мнению наиболее интенсивной формой обучения; учебный материал, дидактически подготовленный специалистами, ориентируется на индивидуальные способности и особенности восприятия учащихся.

Электронный учебный курс в современном понимании - это обучающая информационная система комплексного назначения, обеспечивающая непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения: предоставляющая теоретический материал, обеспечивающая тренировочную учебную деятельность и контроль уровня знаний, а также информационно-поисковую деятельность, математическое и имитационное моделирование с компьютерной визуализацией и сервисные функции при условии осуществления интерактивной обратной связи, это программно-методический комплекс, обеспечивающий возможность самостоятельно или с помощью преподавателя освоить учебный курс или его раздел с помощью компьютера, подключенного к внутренней информационной сети учебного учреждения. Ключевую роль в электронном учебном пособии играет методика. Среди многочисленных стадий разработки полноценной обучающей информационной электронной системы для использования в сфере образования и профессиональной подготовки чрезвычайно важное место занимает создание педагогического сценария - проекта компьютерного курса, определяющего его структуру и содержание, а также формы представления дидактических материалов. Педагогический сценарий является не только формой выражения содержания учебного материала (предъявления информации), он должен содержать описание способов управления контроля за ходом процесса обучения. От его качества во многом зависит эффективность и осмысленность разработки компьютерного курса, поэтому уже на стадии разработки должен учитываться ряд требований, среди которых особое место занимают дидактические требования, основывающиеся на принципах обучения. К их числу относятся: научность и современность содержания; соответствие представления учебного материала ранее приобретенным знаниям, умениям и навыкам; систематичность и последовательность; гибкость, приспособляемость к индивидуальным особенностям учащихся; наглядность, сознательность и активность. Хорошо разработанный и оформленный педагогический сценарий более напоминает опорный конспект, нежели развернутый учебник.

Для педагогического сценария и целей образования интерес представляют дидактические возможности, дидактические функции Интранет. Дидактические функции Интранет (в общем виде) как средства обучения - это внешнее проявление свойств Интранет используемых в учебно-воспитательном процессе для реализации поставленных целей. Накопленный российскими учеными опыт применения КТК показал, что этот вид информационных технологий позволяет широко использовать их в различных сферах образования:

- организовать совместные исследовательские работы;

- организовать оперативную консультационную научно-методическую помощь;

- оперативно обмениваться информацией по интересующим участников совместных проектов вопросам;

- формировать коммуникативные навыки, культуру общения: умение кратко и четко формулировать собственные мысли, вести дискуссию, аргументированно доказывать свою точку зрения;

- формировать навыки подлинно исследовательской деятельности, моделируя работу научной лаборатории, творческой мастерской;

- формировать умения добывать информацию из разнообразных источников, обрабатывать ее с помощью самых современных компьютерных технологий, хранить и передавать ее.

Таковы, на наш взгляд, дидактические функции Интранет, обусловленные ее дидактическими свойствами.

Говоря о дидактических свойствах и функциях КТК в аспекте образования, необходимо иметь в виду два фактора:

1. обязательное наличие в системе обучения преподавателя выполняющего функцию управления процессом обучения;

2. наличие определенной дидактической концепции, определяющей отбор содержания, методов, организационных форм, средств обучения.

Определимся, на каких концептуальных педагогических положениях целесообразно строить курс обучения с использованием Интранет:

1. в центре процесса обучения находится самостоятельная познавательная деятельность обучаемого (учение), самостоятельное приобретение и применение знаний стало потребностью современного человека в условиях информационного общества;

2. отсюда - необходимость того, чтобы обучаемый не только овладел определенной суммой знаний, но чтобы он научился самостоятельно приобретать знания, работать с информацией, овладел способами познавательной деятельности, которые он мог бы применять в дальнейшем при повышении квалификации, смене профессиональной деятельности и т.п.;

3. самостоятельное приобретение знаний не должно носить пассивный характер. Учащиеся должны научиться приобретать и применять знания, искать и находить нужные для них средства обучения и источники информации, уметь работать с этой информацией;

4. организация деятельности обучаемых с применением Интранет предполагает использование новейших педагогических технологий, стимулирующих раскрытие внутренних резервов каждого ученика и одновременно способствующих формированию социально значимых качеств личности;

5. обучение с использованием Интранет, индивидуализированное по самой своей сути, не должно вместе с тем исключать общения и обмена информацией с преподавателем и другими членами группы;

6. обучение с использованием Интранет предусматривает ту или иную форму дифференциации, следовательно, совершенно необходимы технологии разноуровневого обучения (уровни А, В, С) там, где это возможно, либо другие известные в дидактике способы дифференциации, доступные используемым средствам информационных технологий;

7. система контроля за усвоением знаний, способностью, умением применять полученные знания в различных проблемных ситуациях должна носить систематический характер, строиться на основе оперативной обратной связи, прямого личного контакта с преподавателем и отсроченного контроля.

В современной педагогической литературе, посвященной вопросам ДО, а также вопросам использования в обучении информационных технологий (Инранет, Интернет), можно выделить ряд характеристик, присущих любому из этих видов обучения, если это обучение претендует быть эффективным. Так, обучение с использованием Интранет (информационных технологий вообще) предполагает более тщательное и детальное планирование деятельности обучаемого, ее организации, четкую постановку задач и целей обучения, доставку учебных материалов.

Ключевым понятием образовательных программ с использованием информационных технологий является понятие интерактивности. Обучение с использованием сетевых технологий должно обеспечивать максимальную интерактивность между обучаемым и учебным материалом, обратную связь между обучаемым и преподавателем, предоставлять возможность групповой работы. сетевой технология обучение мультисенсорный

Очень важно, кроме того, предусматривать эффективную обратную связь, которая должна быть как оперативной, так и отсроченной в виде внешней оценки.

Структурирование курса с использованием информационных систем и сетей должно быть модульным, чтобы обучаемый имел возможность четко осознавать свое продвижение от модуля к модулю. На это обращают внимание Е.С.Полат, Н. В. Поспелов, А. Е. Петров, Р. М. Сидорук, Л. И. Райкин, М. П. Карпенко, Ю. В. Аксенов, Н. Ю. Бухаркина, Е. И. Дмитриева, Т. Ф. Горбунькова, Ю. П. Господарик, В. Болотов, и др.- авторы, работающие в этой области. Объемные модули или курсы заметно снижают мотивацию обучения. Следует заметить, что такой подход к подаче информации мы встречаем еще у Скинера. В работах Т. Грир, посвященных использованию Интранет в образовании мы тоже читаем о необходимости модульной подачи материала, автор называет эту модель компонентной. Т. Грир считает, что этот способ построения и распространения знаний довольно эффективен и состоит в формировании небольших образовательных компонентов (модулей), которые можно затем конфигурировать в соответствии с образовательными целями. Тенденция в разделении учебного материала на компоненты (крупицы знаний - infonuggets) отмечена в статье Джека Гордона (www.trainingsupersite). Таким образом, при обучении с применением Интранет вместо полномасштабного учебного курса гораздо эффективнее образовательные модули оперативного обучения (в нашем исследовании - блоки). По мнению некоторых авторов (А. А. Беляев, Е. Г. Коротаева), учебный материал для обучения с использованием КТК должен обладать следующими качествами:

- развитой гипертекстовой структурой в логической структуре изложения (последовательность, взаимозависимость частей), а также в понятийной части курса (определения, теоремы);

- удобной для пользователя системой управления структурой (преподаватель может задать любую форму представления и последовательность изложения материала, что позволяет один и тот же учебный материал использовать для аудиторий разной степени подготовленности и для различных видов учебной деятельности);

- использование, если это методически оправдано, звука, анимации, графических вставок, слайд-фильмов и т.п. с возможностью вывода любой страницы на принтер;

- материал должен быть доступен для студентов по-возможности несколькими способами (например, по сети и на CD-диске);

- наличие подсистемы контроля знаний, интегрированной в учебный материал.

Добавим, что контроль успешности обучения должен быть оперативным (и предусматриваться при разработке соответствующих учебных блоков) и итоговым со стороны ведущего преподавателя в виде тестов, рефератов, графических работ, презентаций, творческих работ и др.

Современные методы работы с разнообразной информацией, предоставляемые Интранет, дают возможность решать педагогические задачи по-новому:

1. Передаваемый по сети текст становится автономным объектом, с которым может работать сам учащийся. Современные средства позволяют существенно повысить степень учета эргономических требований к расположенным в сети учебным материалам: студент может сам выбрать размер шрифта при просмотре материала, убрать рисунки, подобрать степень яркости и контраста. Возникает новая с точки зрения эргономики ситуация: обучаемый сам подбирает индивидуально наиболее эргономичные характеристики изучаемого материала, вырабатывает индивидуальные приемы работы и запоминания, что порождает дополнительную мотивацию учения, способствует лучшему усвоению материала.

2. Мультимедийный курс позволяет поставить вопрос о соотношении традиционного обучения и обучения с использованием Интранет. Информационная технология на данном этапе предполагает унификацию способов работы с разнообразными программами, в частности, программы для работы в сетях тесно увязываются с остальными стандартными прикладными программами. В результате учебные курсы, созданные для автоматизации традиционного обучения, легко и быстро переводятся на сетевое обучение.

3. Возникает новое поле методов, дающих решение прежде неразрешимых (на практике, но не в принципе) педагогических задач. Традиционная педагогика уже наработала много приемов работы, но далеко не все они могут воплотиться в конкретные методики. Комплексный метод (компьютер, подключенный к сети + педагог) позволяет указать способ реального использования этих (бывших раньше чистой абстракцией) приемов. Понятие комплексный означает, что происходящая в классе деятельность педагога приобретает как бы еще одно измерение: создавая компьютерный курс для своего урока, он одновременно создает его для другого педагога или студента дистанционного курса. Соответственно, решение его задачи, может быть, будет получено из сети как результат развития его фрагмента курса другими преподавателями.

4. Мультимедийные элементы создают дополнительные психологические структуры, способствующие восприятию и запоминанию материала. Появляется возможность использовать подсознательные реакции студента: например, звуковой сигнал, предваряющий подведение итогов или выдачу задания в каждой лекции настраивающей на определенный вид работы. Определенные звуки также могут сигнализировать преподавателю об этапе освоения курса разными студентами.

5. Мультимедийный курс может использоваться многократно и полифункционально, часть лекции или курса может составлять самостоятельный фрагмент занятия на повторение или контроль без дополнительных усилий педагога.

6. В основе курса может лежать не только расширенная модель учебника-текста (гипертекст), но и расширенная модель лекции-процесса («презентация»), что создает дополнительные возможности управления познавательными процессами.

Рассмотрим теперь вопрос: для какой категории обучаемых обучение с использованием сети Интранет может представлять интерес. Если иметь в виду вузовское образование, то такое обучение может быть адресовано различным категориям студентов:

- студентам очной формы обучения, использующим Интранет в рамках изучения отдельных предметов по предлагаемой методике;

- студентам очной формы обучения, желающим углубить свои знания по какому-то предмету, разделу программы, желающим ликвидировать пробелы в своих знаниях из-за значительного пропуска занятий (например, по болезни);

- студентам заочной формы обучения, ограниченных временными рамками, для более полного самостоятельного изучения предмета;

- желающим получить ДО, при Интранет, подключенной к Интернет.

Таким образом, возможности сети Интранет весьма велики и позволяют решать множество весьма прогрессивных педагогических задач. На данном этапе следует изучать специальные технологии применения на практике курсов, сочетающих работу в реальном масштабе времени в сети с работой в автономном режиме. Это требование связано не столько с потребностями педагогики, сколько с общим состоянием технологий работы с информацией, применяемых в Интранет и Интернет. Необходимым компонентом такой обучающей среды среды является электронный учебный курс (ЭУК), который должен иметь многофункциональную целевую задачу. Возможными сферами его использования могут быть:

Самостоятельная работа студентов (самообразование);

Дистанционное образование;

Дополнительное образование, повышение квалификации, переподготовка.

Разработка электронных учебных пособий для преподавания графических дисциплин, таких как черчение, начертательная геометрия, перспектива, является одним из направлений работы кафедры «Компьютерных технологий» Института искусств и дизайна УдГУ. Последней разработкой стал созданный совместно с кафедрой Мультимедиа и интернет технологий УдГУ электронный учебный курс по начертательной геометрии для студентов художественно-педагогических специальностей.

Наполнение этого курса состоит из электронных:

Мультимедийного компьютерного учебника;

Словаря терминов;

Справочного материала;

Заданий для самотестирования и тестирования преподавателем;

Задач и заданий.

В структуру учебного курса вошли также методические пособия по использованию электронного учебника, и рабочие тетради для выполнения графических работ по начертательной геометрии «ручным способом», задания в которых сгруппированы по трем уровням сложности.

Форма хранения ЭУК «начертательная геометрия» возможна различная (в том числе и на компакт дисках), но мы предлагаем использовать для этих целей ресурсы сети Интранет (корпоративный образовательный портал), имеющей выход в Интернет, что позволит использовать ЭУК студентам заочной и дистанционной форм обучения.

Учебный материал изложен в соответствии с модульным принципом, предполагающим разделение учебной дисциплины на логически замкнутые блоки (модули) в рамках которых проходит как изучение нового материала, так и контрольные мероприятия по проверке его усвоения (тестирование). Для удобства самостоятельной работы студентов с теоретическим материалом, каждая тема и блок были четко структурированы и оформлены по следующей схеме:

Тема №… «…»

Введение

Теоретические знания (ТЗ)

Практические умения (ПУ)

Названия блоков (1, 2, …, N) по теме (в виде ссылок)

Вопросы по теме (1, 2, …, N)

Проблемные задания и проекты по теме (1, 2, …, N)

Блок 1 «…»

Введение

Описание действий студентов при работе с данным блоком (help)

Основная информация

Вопросы по теме блока 1

Блок 2 «…»

Электронный учебник построен по принципу фрактальной модели, являющейся развитием линейно-концентрической дидактической модели. Принцип фрактальности подразумевает многоуровневую конструкцию учебного пособия, последовательно, поуровнево восстанавливающую семантические связи меньшей значимости. С этой точки зрения дидактическая обработка учебного материала, представленного в пособии, заключается в создании оптимальной структуры гиперссылок на каждом из уровней пособия и в определении их необходимой координационной сферы. При погружении на более продвинутый уровень, обучаемый сможет иметь более подробное представление тех связей понятий, которые были свернуты на предыдущем уровне обобщенного рассмотрения. Структура электронного пособия «начертательная геометрия» содержит три уровня: начальный, базовый, углубленный.

Начальный уровень представляет возможности просмотра содержания, сокращенной текстовой информации (общий очерк предметной области дисциплины), использования словаря, поиска терминов по контексту всего пособия.

На основном уровне дается базовое, достаточно полное текстовое изложение материала, не содержащее ссылок на дополнительные подразделы, которые можно опустить при первом чтении, мультимедийный материал минимизирован - иллюстрации только контекстные.

Углубленный уровень предоставляет возможность знакомства с расширенной текстовой (подробный анализ решения некоторых задач) и графической информацией (динамическими графическими иллюстрациями, пошагово иллюстрирующими те или иные графические построения), а также тестовые задания для самотестирования (внутри каждого блока) и тестирования преподавателем (после каждого блока). Тестовые задания представлены вопросами закрытого и открытого типов и представлены в виде заполняемых форм. После каждого блока предлагаются тестовые задания для самопроверки (рис.2), а после изучения каждой темы - задания для проверки преподавателем.

Правильность ответов и процент усвоения пройденного материала отображаются в электронных формулярах успеваемости, которые заводятся автоматически на каждого студента после его регистрации.

В качестве инструментальных средств разработки электронного учебного курса был использован «конструктор», разработанный на кафедре Мультимедиа и интернет технологий. Для получения максимального эффекта от ЭУК необходимо на всех этапах ее создания согласовывать насколько теоретические разработки методологического уровня сохраняют свою эффективность при практической реализации. Эффективность ЭУК проверяется тем, насколько она способствует процессу усвоения знаний студентами.

Использование ЭУК в учебном процессе позволяет студентам выстраивать свою собственную траекторию обучения, овладевать навыками самостоятельной поисковой деятельности. Очень важно найти место применения компьютера на занятии, а рациональное использование компьютерных технологий как технических средств обучения является в настоящее время важнейшей задачей дидактики и методики учения.

Размещено на Allbest.ru