Использование электронных программных средств при проектировании вычислительных систем в процессе обучения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Использование электронных программных средств при проектировании вычислительных систем в процессе обучения

Ананьева Е.И.

Clause reflects aspects of use of electronic manuals during training. Opens communication between quality of development of such type of grants and improvement of quality of formation.

На наш взгляд, основным критерием, подтверждающим эффективность использования электронного учебного пособия «Дискретная математика», является положительное изменение качества образования. Электронное учебное пособие содержит изложение всего курса дискретной математики, оно разделено на модули (теория множеств, булевы функции, графы). В учебное пособие входит теоретический блок, практические задания, примеры решения заданий, задания к лабораторным работам, расчетно-графическое задание, вопросы для проверки и самопроверки, тесты для проверки и самопроверки. Пособие включает в себя множество иллюстраций, рисунков, схем, таблиц, а также словарь основных терминов, список литературы.

Основной целью производимой оценки является выявление показателей качества разработанного пособия, расчет эффективности и достоверности полученных результатов в ходе экспериментальной работы.

Нами проведена проверка эффективности компьютерной реализации модульного обучения студентов дискретной математике по показателям: программно - техническая реализация, методическая реализация, психолого-эргономические аспекты.

В ходе работы выявлены положительные и отрицательные аспекты электронного учебного пособия, отношение студентов к нему и реальные возможности, которые помогают студенту при подготовке к занятиям.

Произведем оценку учебного пособия «Дискретная математика» с помощью системы критериев. Проведем экспериментальную работу по оценке учебного пособия «Дискретная математика». Первым шагом оценим пособие по программно-технической реализации.

1. Составляем таблицу показателей оценки и расставляем соответствующие им весовые коэффициенты.

2. Рассчитаем показатели качества учебного пособия по каждой характеристике и на их основе - итоговую оценку:

В результате расчетов получены следующие данные: учебное пособие «Дискретная математика» Пкоб = 2,1.

Вторым шагом - оценим по методической обоснованности.

1. Составляем таблицу характеристик (показателей) оценки и расставляем соответствующие им весовые коэффициенты.

2. Рассчитаем показатели качества УПДМ по каждой характеристике и на их основе - итоговую оценку:

электронный учебный пособие компьютерный

В результате расчетов получены следующие данные: Пкоб=1,75

Третьим шагом будет оценка по психолого-эргономическому критерию.

1. Составляем таблицу характеристик оценки и расставляем соответствующие им весовые коэффициенты.

2. Рассчитаем показатели качества УПДМ по каждой характеристике и на их основе - итоговую оценку:

.

В результате расчетов получены следующие данные: учебное пособие «Дискретная математика» - Пкоб=1,86. Четвертым шагом вычислим интегральный показатель качества учебного пособия

.

Весовые коэффициенты для каждого из трех параметров приняты, соответственно: 0,15; 0,55; 0,3.

Для учебного пособия «Дискретная математика»:

ИПк2=2, 07 * 0,15 + 1,75 * 0,55 + 1,86 * 0,3 = 1,831.

Из полученных результатов видно, что реализация всех трех критериев (программно-техническая реализация, методическая (педагогическая) обоснованность, психолого-эргономические аспекты) в учебном пособие («Дискретная математика») достаточно высок.

Таким образом, анализируя результаты, полученные по данной методике, можно сделать вывод о том, что данное программное средство учебного назначения может быть использовано для решения конкретной цели обучения.

Проведем оценку достоверности результатов. Основным свойством педагогических процессов является их вероятностный характер (при данных условиях они могут произойти, реализоваться, но могут и не произойти).

В строгом научном эксперименте принято добиваться не менее, чем 95%-ной достоверности, хотя в ряде случаев оправдан и 50%-ный уровень.

Для малых по объему выборок (что чаще всего и имеет место в педагогическом эксперименте) эта зависимость исследована английским математиком Стьюдентом (Госсетом).

Докажем корректность предложенных методик оценки качества учебного пособия «Дискретная математика».

Цель работы - показать, как влияет на учебный процесс применение электронного учебного пособия «Дискретная математика». Оценим обучение с помощью учебного пособия «Дискретная математика» с интегральным показателем - 1,831.

Проводим срез начального уровня подготовленности студентов к изучению дискретной математики. Анализируя полученные результаты, видим, что средний балл экспериментальной группы на начальном этапе составляет 3,9, а средний балл контрольной группы на начальном этапе составляет 3,8.

Произведем расчет степени и прочности усвоения учебного материала. Степень усвоения характеризуется оценками (баллами), полученными студентами группы при заключительной проверке. Анализируя полученные результаты, видим, что средний балл экспериментальной группы при заключительной проверке составляет 4,3, а средний балл контрольной группы при заключительной проверке составляет 3,7.

Вычислим эффективность применения учебного пособия при модульном обучении студентов по отношению к традиционному обучению, при расчете степени усвоения полученных знаний.

(1)

Из расчетов видно, что эффективность применения учебного пособия «Дискретная математика» по отношению к традиционному обучению, в степени усвоения полученных знаний составляет 1,3.

Оценим достоверность полученных результатов:

1. Для экспериментальной группы

а) средний балл =4,3;

б) средняя квадратичная ошибка среднего уср=0,14;

в) задаемся 95% достоверностью и по таблице Стьюдента находим коэффициент б =2,08

г) доверительный интервал ?Хдов = 0,32

д) результат среза Х =(4,3±0,32). Значит, результат аналогичного повторного среза в этой группе будет с 95% вероятностью лежать в этой области (от 3,9 балла до 4,6 баллов).

2. Для контрольной группы

а) средний балл =3,7;

б) средняя квадратичная ошибка среднего уср =0,18;

в) задаемся 95% достоверностью и по таблице Стьюдента находим коэффициент б =2,09;

г) доверительный интервал ?Хдов =0,37;

д) результат среза X=(3,7±0,37). Значит, результат аналогичного повторного среза в этой группе будет с 95% вероятностью лежать в этой области (от 3,33 балла до 4,1 баллов).

Ввиду того, что прочность усвоения характеризуется стабильностью оценок, полученных студентами при двух проверках: сразу по окончании обучения и спустя некоторое время, нами были сделаны две проверки, результаты оказались следующими: средний балл экспериментальной группы при первой проверке составляет 4,2, а средний балл контрольной группы при первой проверке составляет 3,9.

Вычислим эффективность применения учебного пособия при модульном обучении студентов по отношению к традиционному обучению при расчете прочности знаний на первом срезе.

(2)

Из расчетов видно, что эффективность применения учебного пособия «Дискретная математика» по отношению применения традиционного обучения, при расчете прочности знаний на первом срезе, составляет 1,2

После проведения среза знаний спустя учебный семестр после окончания обучения мы получили - средний балл экспериментальной группы при проверке спустя промежуток времени составляет 4,0, а средний балл контрольной группы при проверке спустя промежуток времени составляет 3,5.

Вычислим эффективность применения учебного пособия «Дискретная математика» по отношению к традиционному обучению, при расчете прочности знаний на втором срезе.

(3)

Из расчетов видно, что эффективность применения модульного обучения с использованием учебного пособия «Дискретная математика» по отношению применения традиционного обучения, при расчете прочности знаний на втором срезе, составляет 1,3.

Результат аналогичного повторного среза в этой группе будет с 95% вероятностью лежать в этой области (от 3,3 балла до 3,7 баллов). Вычислим коэффициент оценки (уровня знаний) по формулам.

(4)

Из расчетов видно, что значение коэффициента больше единицы, следовательно, применение учебного пособия при модульном обучении студентов по отношению к применению традиционного обучения, эффективнее в 1,2 раза.

Выигрыш в эффективности обучения (успеваемости) оценивается отношением среднего балла Уа групп, обучающихся по учебному пособию (экспериментальных групп), к среднему баллу Уо групп, обучающихся по традиционному методу (контрольных групп), то есть

(5)

Так как сравниваются группы с различной успеваемостью, то, учитывая разницу в степени их подготовки, вводим поправку на разность средних баллов в предыдущем семестре ±У и принимаем У=0,15. Из расчетов видно, что выигрыш в эффективности обучения с применением учебного пособия равен 1,11.

Ввиду того, что модульное обучение с использованием электронного учебного пособия эффективнее традиционного обучения, можно утверждать, что рассматриваемые методики корректны с точки зрения оценки качества учебного пособия. В связи с чем, анализируя полученные результаты, можно говорить о том, что применение модульного обучения с использованием электронного учебного пособия в учебном процессе повышает качество образования студентов, благотворно влияет на психическое состояние студентов и способствует развитию творческих способностей студентов, учит их самоорганизации, самоконтролю, положительно влияет на подготовку конкурентоспособных специалистов в данной области.

Литература

1. Вихман, В.В. К вопросу о требованиях, предъявляемых к обучающим программным средствам [Текст] / В.В. Вихман // Сб. науч. тр.; под ред. И.М. Бобко. - Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. ун-т, 2002. - С. 25-30.

2. Бобко, И.М. Адаптивные педагогические программные средства [Текст] / И.М. Бобко, В.Г. Кауров, Н.И. Собакинских. - Новосибирск: Изд-во МГУ, 1991. - 101c.

3. Беспалов, П.В. Компьютерная компетентность в контексте личностно ориентированного обучения [Текст] / П.В. Беспалов // Педагогика. - 2003. - N4. - С.41-46.

4. Гершунский, Б. С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы [Текст] / Б.С. Гершунский. - М.: Педагогика, 1987. - 342c.

5. Гусев, В.В. Информационные технологии в образовательном процессе вуза [Текст] / В.В. Гусев, П.И. Образцов, В.М. Щекотихин. - Орел: Изд-во ВИПС, 1997. - 126с.

6. Кирьякова, А.В. Информатизация образования: аксиологический аспект [Текст] / А.В.Кирьякова, В.А. Красильникова // Вестник ОГУ.- 2002.- №4. - С. 8-12.

7. Машбиц, Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения [Текст] / Е.И. Машбиц. - М.: Педагогика, 1988. - 450 с.

8. Goldschmidt, B. Modular instruction in Higher Education [эл.ресурс] / В. Goldschmidt, М. Goldschmidt //Higher Education.- 1972. - №2.

Размещено на Allbest.ru