Педагогические науки/5. Современные методы преподавания

К.ф.-м.н. Абельдина Ж.К.

Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина, г. Астана

Использование мультимедийных средств в учебном процессе

Современный процесс обучения студентов основан на принципах фундаментальности, универсальности, призван активизировать творческое мышление, развивать интеллект, закладывать теоретическую базу, научить студента понимать и использовать инструментарий изучаемых дисциплин.

Совершенствование компьютеров и его программного обеспечения позволяет его использование в учебном процессе и делает доступным решение задач многим специалистам, в том числе и таким, кто не имеет специальной подготовки в области численных методов и программирования. Часто практикуется изложение теоретического материала в виде мультимедийного курса лекций, включающего звуковую информацию и «картинки», что в несколько раз эффективнее обычной традиционной лекции. Технические средства, применяемые здесь, оказываются необходимыми для усиления наглядности восприятия учебного материала, моделирования явлений с целью более глубокого изучения выделенных в них сторон и признаков, они необходимы для анализа и синтеза исследуемого процесса, для организации наблюдения и внимания. Мультимедиа-курсы важны и для расширения обучающей деятельности преподавателей и повышения активности и самостоятельности студентов. Очевидно, что всякие нововведения могут давать ожидаемые результаты при условии, если они применяются в тесной взаимосвязи с другими сторонами улучшения учебного процесса. Очень важно выбрать оптимальные методы использования компьютерных и мультимедиа средств на учебных занятиях. Применение интерактивной доски предоставляет широкий спектр функциональных возможностей и программного обеспечения. Это возможность демонстрации точнейших схем, рисунков, опытов, причем в живом цвете, в звуковом сопровождении, с возможностью обратного хода, с целью исследования тончайших нюансов. Это возможность выхода в интернет, подключения к другим пользователям, возможность ведения занятий в он-лайн режиме. Однако, есть и минусы при использовании электронной доски, заключающейся в том, что плохо воспринимается текстовый материал, например формулы, лучше использовать персональные дисплеи, которые установлены перед каждым студентом.

Использование дополнительных источников информации (как интернет) это один из путей разрешения ситуации, когда подключаешь всю имеющуюся информацию по теме, стремясь дать новый сгусток сведений. Таким образом, студент участвует в совместном восстановлении того, что он знает по данной тематике. Это заставляет его анализировать собственные знания и начинать думать о той теме, которая будет предметом изучения. Знание становится прочным, если оно приобретается в контексте того, что человек уже знает и понимает. Еще чаще компьютерные технологии используются при контроле знаний, оценке навыков и умений, которые можно вместить в тестовую оболочку. Особенно эффективна такая форма контроля, если она облачена в игровую форму, вызывает интерес и заставляет студентов повышать уровень знаний, копаясь в литературе или в «кладовых» интернета. Однако, как правило, создавать такие программы под силу команде профессионалов, с привлечением специалистов по профилю изучаемых дисциплин и экспертов. Поэтому, обучающие программы, используемые в учебном процессе обычно «бедные» по содержанию, позволяют тренировать небольшое количество навыков и умений, быстро надоедают студенту и малоэффективны. Нами была разработана и применялась на практических занятиях обучающая программа, позволяющая решать типовые задачи по разделам физики /1/. На первых порах занятия вызывали интерес у студентов, однако если не было постоянного контроля и стимулов в виде промежуточной оценки результатов, учащиеся теряли интерес к обучению. Кроме того, разные студенты по-разному выбирают орбиту изучения, одни быстро схватывают суть и им неинтересны подробности, они стараются скорее достигнуть результата. Другие медленнее вникают в решение задачи, им необходимо несколько раз прокрутить алгоритм, прежде чем они поймут ход решения задачи. Кроме того, небольшой размер экрана монитора, иногда не позволял посмотреть на решение целиком, что затрудняло процесс осмысления действий, выполняемых при этом. Применение технологии компьютерного обучения на практических занятиях показал, что такие программы нужно сочетать с обычными традиционными способами обучения, используя их скорее как тренажеры, для отработки некоторых навыков и приемов решения задач.

По дисциплине физика были разработаны электронные учебно-методические комплексы, включенные в контент, созданы справочники, позволяющие иметь доступ к лекциям преподавателя, компьютерные обучающие и контролирующие программы, позволяющие проводить тестирование самостоятельно студентам. Студенты, изучающие физику, использовали виртуальные физические лаборатории, позволяющие проделывать лабораторные работы по всем разделам дисциплины: механике, молекулярной физике и термодинамике, электромагнетизму, оптике, атомной физике /2/. «Виртуальная лаборатория по общей физике» представляет собой сборник компьютерных лабораторных работ - тренажёров по физике. Лабораторный практикум является важной составной частью обучения. Цели лабораторного практикума - углублённое изучение теоретического материала, знакомство с методиками измерения различных величин, привитие студентам навыков экспериментальной работы, изучение приборов, обучение сборке электрических схем и т.д. Компьютерные работы - тренажёры не могут, конечно, в полном объёме заменить реального лабораторного практикума, но они, как и обычные, имеют целью углублённое знакомство с теорией, применяются для ознакомления с экспериментальными методиками, для привития студентам навыков экспериментальной работы.

Программа, используемая для изучения электрических схем, представляет собой электронный конструктор, позволяющий имитировать на экране монитора процессы сборки электрических схем, исследовать особенности их работы, проводить измерения электрических величин так, как это делается в реальном физическом эксперименте. С помощью такого конструктора, можно ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электрических схемах. Применяя современные измерительные приборы (мультиметр, двухканальный осциллограф), наблюдать виды переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока, исследовать явление резонанса в цепях с последовательным и параллельным колебательным контуром, исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока.

Конструктор можно также использовать в рамках его возможностей и для других задач в самостоятельной творческой работе учащихся. Одной из главных особенностей комплекса является максимально возможная имитация реального физического процесса. Это делается для того, чтобы учащийся наглядно видел последствия своих ошибок, учился разбираться в причинах того или иного неудачного эксперимента и вырабатывал необходимые навыки предварительного анализа схемы.

Для пользования программой достаточно начальных навыков работы в системе Windows. Студенты легко справлялись с виртуальными заданиями, при необходимости, преподаватель оказывал необходимую консультационную помощь. Виртуальная лаборатория достаточно правдоподобно имитирует реальные физические процессы, происходящие при выполнении экспериментов. Всего в рамках компьютерных программ моделировались около 30 лабораторных работ по всем разделам физики, что позволяло применять эту технологию для изучения всего курса дисциплины. Например, в работе «Изучение движения тел в вязких средах» возможно исследование движения тел в нескольких средах, что в реальности несколько затруднительно. Можно бесконечно варьировать условия опыта, меняя расстояния, размеры падающих тел, вязкую среду, что позволяет расширять рамки эксперимента и проводить обучение на более высоком уровне. При сборке схем на монтажном столе, студенты учатся правильно их собирать, знакомятся с измерительными приборами, пределами измерений, правильным их подсоединением, параметрами и характеристиками применяемых приборов и их элементов.

Наличие компьютеров позволяет вести занятия фронтально, причем задание разных начальных условий в программах, позволяет избежать списывания результатов, т.к. они у всех должны быть разные и находятся под контролем у преподавателя. Виртуальные лаборатории позволяют максимально близко к реальности выполнять эксперименты, вместе с тем экономя расходный материал и реактивы, которые необходимы были бы в реальном опыте. Компьютерные лабораторные работы выглядят эстетично, не изнашиваются, всегда готовы к работе и не пачкают одежду учащихся. Внедрение виртуальной лаборатории по физике позволило завершить процесс подготовки по дистанционной форме обучения в нашем вузе, т.к. камнем преткновения до сих пор стоял вопрос о невозможности выполнения лабораторных работ дистанционно.

Как видно из вышеизложенного, виртуальная среда не только активизирует и значительно интенсифицирует сам учебный процесс, но и решает некоторые вопросы дистанционного обучения, который все шире внедряется как одна из форм обучения.

Литература:

1. Абельдина Ж.К. Некоторые вопросы дистанционного образования. Караганда, сб. научн. трудов международной научной конференции "Хаос и структуры в нелинейных структурах. Теория и эксперимент", 2002, с.70-72.

2. Абельдина Ж.К., Молдумарова Ж.К. Мультимедиа курс в системе дистанционного обучения. Сборник трудов 10 международного форума "Актуальные проблемы современной науки", Поволжское отделение Российской инженерной академии, 16-18.11.09 г., г. Самара, с.49-53.