ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КУРСАНТАМИ ВОЕННОГО ВУЗА ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА В ПРОЦЕССЕ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКИ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

УДК 378.147 ББК 74.480.26

DOI 10.7442/2071-9620-2020-12-3-94-101

И.Б. Николаева

(Военно-воздушная академия, г. Челябинск, Россия)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КУРСАНТАМИ ВОЕННОГО ВУЗА ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА В ПРОЦЕССЕ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКИ

В статье раскрывается особенности использования курсантами военного вуза электронного учебника в процессе изучения физики. Актуальность использования электронного учебника в военном ВУЗе обусловлена необходимостью максимальной адаптации обучающихся к изучению конкретных общеобразовательных и профессионально-ориентированных дисциплин, повышения учебной активности и мотивации курсантов. В настоящем исследовании электронный учебник представлен как компонент электронного учебного пособия, которое полностью заменяет или дополняет бумажный вариант. Автором выделены отличительные особенности электронного учебного пособия: интерактивность, нацеленность на несколько каналов восприятия, учет индивидуальных особенностей обучающихся, использование разных способов представления информации в динамической форме со ссылками и дополнительными материалами, моделирование и визуализация, активизация мотивации обучающихся, сочетание теоретического и практического материала, возможности автоматического контроля знаний. Поскольку обучение в военном ВУЗе связано с воинской службой в режиме секретности, использование электронного учебного пособия позволяет не только охватить весь состав курсантов, повысить качество обучения, увеличить активность обучающихся, но и обеспечить актуальность учебного и практического материала.

Ключевые слова: информационные технологии, программные средства, электронное учебное пособие, электронный учебник, проектирование учебных пособий, образовательный процесс.

I.B. Nikolaeva

(Air Force Academy, Chelyabinsk, Russia)

USE BY CADETS OF A MILITARY UNIVERSITY OF AN ELECTRONIC TEXTBOOK IN THE PROCESS OF STUDYING PHYSICS

The article reveals the features of the use by cadets of a military university of an electronic textbook in the process of studying physics. The relevance of using an electronic textbook in a military university is due to the need to adapt as much as possible to specific general educational and professionally oriented disciplines, increase the activity and motivation of cadets, and strengthen the mastery of educational material. In this study, the electronic textbook is presented as a component of the electronic textbook, which completely replaces or complements the paper version. The author highlighted the distinctive features of the

electronic textbook: interactivity, focus on several channels of perception, taking into account the individual characteristics of students, using different ways of presenting information in a dynamic form with links and additional materials, modeling and visualization, activating students' motivation, a combination of theoretical andpractical material, opportunities automatic knowledge control. Since training at a military university is related to military service in secrecy, the use of electronic textbooks allows not only to cover the entire cadet staff, improve the quality of training, increase student activity, but also ensure the relevance of training and practical material.

Keywords: information technology, software, electronic training book, electronic textbook, training book designing, teaching/learning process

Основной особенностью современного занятия в военном ВУЗе является использование компьютерных технологий, которые направлены на повышение активности и мотивации курсантов, более прочное усвоение учебного материала.

Необходимость использования огромного количества и информации различной направленности (Указы Президента РФ, Приказы и Директивы Министра обороны РФ, нормативно-техническая и законодательная база) приводит в современном мире к тому, что необходим новый подход к разработке учебных материалов, чтобы отражать современный уровень разработанности тем по учебной дисциплине, отвечать всем стандартам образовательных программ, предоставить полную информацию по изучаемой дисциплине, в том числе дополнительную, которая необходима для получения глубоких и прочных знаний, приобретения курсантами профессионально-личностной компетентности. Использование электронных учебников и учебных пособий в военном ВУЗе должно быть максимально адаптированным к конкретным общеобразовательным и профессионально-ориентированным дисциплинам.

М.К. Ивлиев, НИ. Пак, И.Д. Рудин-ский, М.Б. Челышкова рассматривали информационные технологии с точки зрения инструментов контроля полученных студентами знаний и возможностей их более прочного усвоения [1, с. 139].

В работах Н.В. Апатовой раскрывается сущность информационных технологий как фактора влияния не только на

переработку информации, но и на разработку новых методов обучения. В понимании автора, любая информационная технология повышает качество образовательного процесса и качество знаний обучающихся [3, с. 699].

В более поздних исследованиях автора роль информационных технологий рассматривается с точки зрения методической системы, которая оказывает прямое влияние на процесс подготовки, передачи информации обучающемуся и получения им информации посредством компьютера [5, с. 21].

И.В. Роберт предложил классификацию видов программного обеспечения с точки зрения методической цели:

- обучающие, направленные на обмен знаниями, формирование умений и навыков учебной или практической деятельности;

- тренировочные, целью которые является отработка умений и навыков, повторения и закрепления пройденного материала;

- организующие, направленные на организацию самостоятельной, индивидуальной, групповой, проектной деятельности;

- информационные, целью которых является поиск необходимой информации для систематизации полученного ранее материала;

- контролирующие, нацеленные на проведение контроля и самоконтроля знаний;

- демонстрационные, предполагающие визуализацию изучаемых явлений, процессов;

ю ф

т

о

Ё ф

5

0

1

I

ф

о ш

<Е 5

х -а

8 *

^ ?

£ ф

i ^

х S

S g

3 ®

§ R

g &

го со <и го с; о

ш

- практико-ориентированные, направленные на моделирование реальных условий, в которых выполняется та или иная деятельность;

- лабораторные, направленные на проведение экспериментов;

- учебные, предназначенные на решение учебных задач.

В.Н. Агеев,Ю.А. Винницкий, О.В.Виш-так, Ю.Г. Древе, О.В. Зимина, В.Г. Климов, Р.В. Шульмина рассматривали вопросы проектирования, разработки и использования электронных учебных пособий в образовательном процессе [1, с. 139].

В своих исследованиях М.Е. Иванюк предлагает использовать информационные технологии для актуализации межпредметных связей точных дисциплин, в частности, математики, информатики. По мнению автора, представление информации в различном виде (текстовом, графическом, звуковом, анимационном) позволяет воздействовать на все каналы восприятия студента, активизировать речевую, мыслительную деятельность, тем самым более эффективно организовать обучающий процесс, а также повысить качество знаний [2, с. 339].

В монографии О.В. Зимина рассматривает информационные технологии с точки зрения использования в учебном процессе электронных учебных пособий. Автор акцентирует внимание на том, что электронный учебник является основным учебным электронным пособием, созданным на более высоком научном и методологическом уровне, в полном соответствии с целями и задачами ФГОС и стандартами отдельных дисциплин [2, с. 340]. По мнению автора, электронные учебники являются эффективными инструментами для обучения студентов, поскольку они содержат систематизированные материалы в соответствующей области научных знаний, которые могут обеспечить активное и творческое овладение знаниями и навыками по конкретной специальности.

По мнению Е.Ю. Панцевой, несмотря на режим секретности в военном ВУЗе, в

современном мире достаточно сложно не использовать компьютерные технологии. По мнению автора, необходимо использовать электронные учебные пособия как комплекс информационных технологий с целью обеспечить качество и актуальность образовательного процесса, что будет способствовать качественному усвоению как теории, так и практики обучающимися конкретной специальности [6].

И.А. Калининой сформулированы требования к электронному учебному пособию и учебнику, в частности, с учетом специфики военного ВУЗа:

1. Требования к учебному материалу:

- содержание должно включать: материал всего учебного курса, дополнительную информацию, справочную информацию, текстовую и графическую информацию, комплекс теоретического материала, практических задач, вопросов для самоконтроля;

- возможность быстрого поиска информации посредством оглавления, текстовых гиперссылок.

2. Требования к методике:

- учет специфика военного ВУЗа, специфики курса;

- направленность не только на обучение, но и личностное и профессиональное развитие курсантов;

- учет психологических, возрастных и индивидуальных особенностей курсантов.

3. Технические требования:

- возможность печати необходимой информации;

- возможность интеграции и расширения дополнения разных модулей между собой [7, с. 143].

Необходимо отметить, что курсанты имеют возможность доступа к электронному ресурсу и его активного использования на различных этапах усвоения учебного материала: во время теоретической части занятия при изучении нового материала, в практической части занятия в процессе выполнения упражнений, практических заданий, решения

ситуационных задач, в процессе индивидуальной самостоятельной работы на самоподготовке. Такие возможности доступа позволяют сформировать у курсантов целостную картину изучаемой дисциплины [4, с.92].

В настоящем исследовании электронный учебник представлен как компонент электронного учебного пособия, которое полностью заменяет или дополняет бумажный вариант.

Таким образом, согласно анализу проведенных исследований целесообразно сделать вывод о том, что отличительными особенностями электронного учебного пособия являются: интерактивность, нацеленность на несколько каналов восприятия, учет индивидуальных особенностей обучающихся, использование разных способов представления информации в динамической форме со ссылками и дополнительными материалами, моделирование и визуализация, активизация мотивации обучающихся, сочетание теоретического и практического материала, возможность автоматического контроля знаний. Поскольку обучение в военном ВУЗе связано с воинской службой в режиме секретности, использование электронного учебного пособия позволяет не только охватить весь состав курсантов, повысить качество обучения, увеличить активность обучающихся, но и обеспечить актуальность учебного и практического материала.

В рамках исследования разработано электронное учебное пособие «Физика: учебник» для курсантов I и 2 курса специальностям «Летная эксплуатация и применение авиационных комплексов» и «Эксплуатация воздушных судов и организация воздушного движения», которое может использоваться и в обучении курсантов других специальностей военного ВУЗа, изучающих физику.

На основе требований к разработке электронного учебного пособия были определены следующие блоки: теоретический, практический, демонстрационный, контрольный, справочный. Каждый блок включает в себя несколько разделов.

Теоретический блок состоит из разделов «Учебник» и «Глоссарий».

В разделе «Учебник» изложен теоретический материал по всем разделам дисциплиныв соответствии с календар-но-тематическим планом. В содержание раздела включены исторические справки, понятия, определения, алгоритмы, примеры, ссылки на дополнительную информацию, иллюстративный материал.

Раздел «Глоссарий» содержит словарь терминов физики в алфавитном порядке и разбит по темам и направлениям.

Раздел «Задачи» содержит комплекс задач по всем темам физики. Источниками задач послужили как заимствованные задачи из других литературных источников, так и составленные непосредственно автором статьи. Задачи распределены по темам в соответствии с тематическим планом дисциплины, имеются типовые задачи, задачи для самостоятельного решения и профессионально-ориентированные задачи.

Отбор задач производился в соответствии с требованиями, рассмотренными в работе А.В. Ястребова [8, с. 65]:

1. Комплекс задач должен вырабатывать у курсанта прочный навык решения стандартных упражнений. При этом желательно предоставить каждому курсанту свой личный набор стандартных упражнений (базовая индивидуализация).

2. Комплекс задач по каждой теме должен предоставлять возможность ликвидации пробелов в знаниях курсантов, возникших при изучении предыдущих тем.

3. Комплекс задач должен содержать задачи разной степени трудности, количество которых выбирается в зависимости от успехов и заинтересованности конкретного курсанта. При этом необходимо создать блоки задач для более глубокого изучения дискретной математики и подготовки к решению задач научно-исследовательского характера.

В основе задачника должны лежать два принципа:

1. Модификация принципа моделирования научных исследований. Задачник

ю ф

т

о

Ё ф

5

о

X

X

ф

о со

<Е 5

X -&

8 к ^ ?

£ ф

I ^

^ п

X ^

ЕЕ <»

3 8

3 ®

§ I

5 &

го m <u го с; о

L0

является средством моделирования на практических занятиях различных аспектов научно-исследовательской работы.

2. Принцип единства банка упражнений и методики его использования. Задачник является описанием методики изучения этой дисциплины на практических занятиях, включающей в себя, в качестве составной части собственно банк упражнений [9, с. 69].

Комплекс задач содержит упражнения, направленные на освоение базовых навыков по темам, задачи разной степени сложности, в том числе профессионально-ориентированные.

Раздел «Практикум» представляет собой своеобразный тренажер, позволяющий решать задачи в интерактивном формате. Он содержит типовые задачи по каждой теме физики, обеспечивает тренировку и самоконтроль курсантов. Задания направлены на отработку умений и навыков. Каждое задание можно решать в двух режимах:

1. Обучающий режим: курсант выполняет задание по действиям, проверяет каждое действие.

2. Контрольный режим: курсант выполняет задание полностью и проверяет конечный результат.

В каждой теме содержится 10 - 20 типовых задач разной степени сложности.

Демонстрационный блок содержит теоретический материал по каждой лекции по физике в формате презентации PowerPoint с целью визуализации лекционного материала. В презентации представлены все необходимые материалы по темам, изложены кратко, содержат определения, задачи, формулы, задания для самостоятельной работы. Данный блок предназначен как для повторения, так и для подготовки к практическим занятиям.

Контролирующий блок включает в себя тесты по всем темам для контроля и самоконтроля знаний курсантов. Данный блок представлен в интерактивном формате посредством платформы Moodle. Студенту дается личный доступ

к курсу. В данном блоке предусмотрены разные уровни тестирования:

- уровень 1: простые тестовые задания, направленные на усвоение понятий, определений по теме с выбором ответа, а также ряд заданий, предполагающих ответ курсанта на вопрос типа «Как Вы понимаете процесс... (напишите своими словами)». Подобные задания направлены на понимание курсантами сущности физического явления / процесса;

- уровень 2: типовые задания по содержанию лекционных материалов по темам с выбором ответа, а также задачи, требующие решения с комментариями обучающегося;

- уровень 3: задания повышенной сложности без выбора ответа, требующие решения обучающегося.

Курсантам представлены также критерии оценки по каждому уровню.

Справочный блок включает разделы:

- «Проекты и лабораторные работы» - содержит информацию по темам проектов и лабораторных работ согласно календарно-тема-тическому планированию;

- «Тематические планы» - содержит темы и примерные даты самостоятельных, контрольных, лабораторных работ, зачетов и экзаменов по каждой теме, список вопросов для подготовки;

- «Литература» - содержит список литературы по каждой теме, представлены ссылки на электронные источники литературы.

Электронное учебное пособие по физике направлено на решение следующих задач:

1. Эффективное планирование учебной и практической работы курсантов в соответствии с целями и задачами дисциплин, календарно-тематическим планом.

2. Совершенствование организации и процесса преподавания дисциплины, а также процесса усвоения материала обучающимися; формирование и развитие

практических умений и навыков курсантов; контроль знаний.

3. Эффективная организация исследовательской, самостоятельной работы курсантов.

4. Формирование и развитие учебной и профессиональной мотивации обучающихся.

В содержание электронного пособия входят:

- теоретическая информация, представленная как в текстовом, так и в графическом виде;

- тезисное представление темы в форме текста и в графической форме;

- наглядное моделирование: графики, схемы, диаграммы, таблицы, модели;

- вопросы для самоконтроля по каждой теме;

- тестовые вопросы;

- типовые задачи и нестандартные задания;

- творческие задания;

- ссылки на электронные ресурсы: подборка научно-документальных фильмов, презентаций, видеороликов.

Рабочая тетрадь для проектов и творческих работ содержит интерактивные материалы (вопросы, задания для индивидуальной и групповой, командной работы, деловые игры, кейсы) разной тематики и сложности. Рабочая тетрадь направлена на решение следующих задач:

- определить уровень сформиро-ванности умений курсантов использовать на практике и в нестандартных ситуациях знания о физических явлениях, объектах и процессах;

- развивать навыки решения разноуровневых практических и творческих задач индивидуально и в группе;

- систематизировать и обобщить знания по физике;

- развивать умения работать в мини-группах, в команде.

Таким образом, разработанное электронное учебное пособие реализует следующие принципы:

- доступности (все материалы изложены понятным, доступным языком, представлены в полнотекстовом, тезисном и графическом виде);

- систематичности (теоретические материала систематизированы и обобщены по темам);

- наглядного моделирования (представлено графическое отражение теоретической и практической информации);

- практико-ориентированности (разработаны задачи практического, творческого, творческого характера);

- активности (курсантам предлагаются кейсы, задачи, выполняемые как индивидуально, так и в группах);

- сочетания теории и практики (сначала изучается теория, проверяется ее усвоение, далее осуществляется практическая деятельность).

Таким образом, создание электронного учебного пособия, включающего в себя электронный учебник, рабочую тетрадь, интерактивные материалы позволяет создать интерактивную образовательную среду в военном ВУЗе при обучении курсантов физике. В разработанном пособии учитывалась специфика ВУЗа, цели и задачи изучаемой дисциплины (физики), требования ФГОС ВО, необходимость использования интерактивных технологий, возможности реализации автоматического контроля знаний, учебно-поисковой, научно-исследовательской, творческой деятельности курсантов. К основным преимуществам использования электронного учебного пособия следует отнести реализацию принципов систематичности и доступности, практико-ориентированности и наглядного моделирования, сочетания теории и практики, активности курсантов, которые позволяют воздействовать на разные каналы восприятия информации курсантами, возможность выступать

ю ф

т

о

Ё ф

5

0

1

I

ф

о со

<Е 5

I -&

8 к ^ ?

£ ф

£ ^

ЕЕ 2

3 ®

§ I

Ез &

как в роли обучающегося, так и в роли

эксперта, партнера по деятельности.

Библиографический список:

1. Абдрахманова Г.Ф., Дмитриев Н.П. Прикладные математические задачи и методика их применения как средство формирования профессиональной компетентности студентов инженерно-технических направлений высших учебных заведений // Культура, наука, образование: проблемы и перспективы: материалы V Международной научно-практической конференции (г. Нижневартовск, 9-10 февраля 2016 года). - Нижневартовск: НВГУ, 2016. - С. 137-140.

2. Алешкина О.В. Применение электронных учебников в образовательном процессе // Молодой ученый. -2012. - №11. С. 389-391.

3. Босова Л.Л., Зубченок Н.Е. Электронный учебник: вчера, сегодня, завтра // Образовательные технологии и общество. - Казань, 2013. - №3. С. 697-712.

4. Левандровская Н.В., Хамула Л.А. Английский язык: уч. пособие. - Ч. 5. Вооруженные силы. - Краснодар: Краснодарское ВВАУЛ, 2016. - 177 с.

5. Николаев А.А., Гуйдалаев М.Г., Масленников А.Г. Ситуационные и тестовые задачи по общевоенной подготовке: Электронный практикум. -Краснодар: Краснодарское ВВАУЛ, 2017. - 142 с.

6. Панцева Е.Ю., Шалугина Т.В., Той-шева О.А., Кинив С.Ю. Организация самостоятельной работы в военном вузе с использованием электронных образовательных ресурсов [Электронный ресурс] // Интернет-журнал «Мир науки». - 2016. - №5. - Режим доступа: http://mir-nauki.com/ PDFZ09PDMN516.pdf

7. Толмачева Н. А. Принципы и методика разработки дидактического материала по физике в военном вузе // Вопросы педагогики. - 2018. - № 10. С. 142-145.

8. Шойгу: курсанты военных вузов будут учиться по электронным учебникам [Электронный ресурс] // РИА Новости. - Режим доступа: https://ria.ru/defense_safety/20160301/ 1382406085.html

9. Электронные учебники: Рекомендации по разработке, внедрению и использованию интерактивных мультимедийных электронных учебников нового поколения для общего образования на базе современных мобильных электронных устройств. - М.: Федеральный институт развития образования, 2012. - 84 с.

Поступила 17.09.2020

го со <и го с; о

ш

Об авторе:

Николаева Ирина Борисовна, доцент 6 кафедры математики и естественнонаучных дисциплин филиала военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия» (г. Челябинск, Россия), кандидат педагогических наук, [email protected]

Для цитирования: Николаева И.Б. Использование курсантами военного вуза электронного учебника в процессе изучения физики // Современная высшая школа: инновационный аспект. - 2020. - Т. 12. - № 3. С. 94-101. DOI: 10.7442/2071-9620-2020-12-3-94-101

References:

1. Abdrakhmanova G.F., Dmitriev N.P. Applied mathematical problems and the methodology of their application as a means of forming professional competence of students of engineering areas of higher educational institutions. Kultura, nauka, obrazovanie: problemy i perspektivy: proceedings of the V International scientific and practical conference (Nizhnevartovsk, February 9-10, 2016). - Nizhnevartovsk: NVGU, 2016. -P. 137-140. [in Russian]

2. Aleshkina O.V. The use of electronic textbooks in the educational process // Molodoy uchenyi. - 2012. - No. 11. P. 389-391. [in Russian]

3. Bosova L.L. Electronic textbook: yesterday, today, tomorrow // Obrazovatelnye tekhnologii i obshchestvo. - Kazan. - 2013. - No. 3. P. 697-712 [in Russian]

4. Levandra N.V., Khamula L.A. English language: Electronic textbook. - Part 5. Armed forces. - Krasnodar: Krasnodar VVAUL, 2016. - 177 p. [in Russian]

5. Nikolaev A.A., Guidalaev M.G., Maslennikov A.G. Situational and test tasks for general military training. - Krasnodar: Krasnodar VVAUL, 2017. - 142 p. [in Russian]

6. Panceva E.Yu., Shalugina T.V., Toisheva O.A.,. Kiniv S.Yu Organization of independent work in a military university using electronic educational resources [Electronic resource] // Internet journal "Mir Nauki". - 2016. - No5. - Available at: http://mir-nauki.com/ PDF/09PDMN516.pdf. [in Russian]

7. Tolmacheva N.A. Principles and methodology for the development of didactic material in physics at a military university // Voprosy pedagogiki. - 2018. - No. 10. P. 142-145. [in Russian]

8. Shoigu: Cadets of military universities will learn from the electronic textbooks. [Electronic resource] // RIA Novosti news agency. - Available at: https://ria.ru/defense_ safety/20160301/1382406085.html [in Russian]

9. Electronic textbooks: Recommendations for the development, implementation and use of new generation of interactive multimedia electronic textbooks for general education based on modern mobile electronic devices. - M.: Federal Institute for the Development of Education, 2012. - 84 p. [in Russian]

About the author:

Nikolaeva Irina Borisovna, Associate Professor, Department of Mathematics and Science Subjects, Branch of the Air Force Military Educational-Scientific Center «Air Force academy» (Chelyabinsk, Russia), Candidate of Pedagogy. [email protected]

For citation: Nikolaeva I.B. Use by cadets of a military university of an electronic textbook in the process of studying physics // Contemporary Higher Education: Innovative Aspects. -2020. - Vol. 12. - No. 3. P. 94-101. DOI: 10.7442/2071-9620-2020-12-3-94-101 g

Ю <u

T

о

<U

О X X

<u о m

<E 5

X -&

8 к

^ ?

S? Ф

i ^

x S

S g

2 ^

о °

О 1=