CC BY
92
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №5 (81) 2009
%
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ
УДК 378.147 : 51 : 004 С. Е. ЗАСЛАВСКАЯ
Филиал Российского заочного института текстильной и легкой промышленности
в г. Омске
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПРЕПОДАВАНИЯ ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКИ В УСЛОВИЯХ
ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
Рассматриваются возможности и особенности применения современных информационных технологий для повышения качества образовательного процесса в условиях заочной формы обучения, представлен опыт создания и использования электронных образовательных ресурсов для изучения высшей математики.
Ключевые слова: современные информационные технологии, электронные образовательные ресурсы.
Введение
Вопрос о роли современных информационных технологий в процессе совершенствования и модернизации сложившейся образовательной системы остается актуальным на протяжении последних десятилетий. Их применение в высшем образовании традиционно сводится к двум основным направлениям: увели-
чение доступности образования и изменение содержания и методов обучения. Появляются новые способы представления и передачи информации, новые виды учебных занятий, новые подходы к созданию и внедрению учебно-методических материалов.
Широкое использование информационных технологий позволяет эффективнее развивать коммуникативные, творческие и профессиональные навыки
учащихся. Внедрение электронных обучающих и тестовых материалов, виртуальных лабораторных работ повышает результативность самостоятельной работы студентов, способствует организации учебновоспитательного процесса с учетом их индивидуальных особенностей и возможностей [1].
В последнее время многие авторы, коллективы научных и учебных заведений активно формируют рекомендации по созданию и внедрению в учебный процесс информационных технологий, разрабатывают электронные образовательные ресурсы по различным дисциплинам [2 — 6]. В сети 1п1егпе1 можно найти множество сайтов, предлагающих обучающие электронные ресурсы в открытом доступе, например, [7 — 9] и др. Однако этих разработок пока еще недостаточно для полного обеспечения учебных курсов, в частности, курса высшей математики. Кроме того, в подобных электронных материалах недостаточно используются образовательные возможности информационных технологий, во многих случаях они являются лишь переложением страниц обычного печатного учебника на компьютерные страницы. Следует отметить также, что к пособиям, готовящимся для заочных вузов, учитывая их специфику, следует предъявлять особые требования.
В данной работе рассмотрены особенности и опыт применения информационных технологий в обучении высшей математике студентов филиала ГОУ ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности» в г. Омске.
1. Особенности использования современных информационных технологий в условиях заочной формы обучения
При реализации заочной формы обучения существуют особенности содержания и организации учебного процесса, свои проблемы, которые можно решать с помощью современных информационных технологий [10]. Ниже будут рассмотрены наиболее существенные из них.
В процессе заочного обучения количество аудиторных — лекционных, практических, лабораторных — занятий весьма ограничено. Объемный материал излагается сжато, насыщенно, в условиях дефицита времени. Одним из способов совершенствования учебного процесса в этих условиях становится применение вспомогательных средств обучения, в том числе основанных на современных компьютерных технологиях.
В учебных планах заочной формы обучения большая часть часов отводится на самостоятельную работу студентов, поэтому повышенные требования предъявляются к ее организации и совершенствованию. Самостоятельная работа студентов и управление ею до сих пор являются слабым местом во всех традиционных формах обучения. Студенты-заочники не только выполняют контрольные задания, курсовые работы и проекты, но и самостоятельно разбирают значительные по объему и сложности теоретические материалы. Для этого необходимы учебники, методические материалы, которые окажут содействие студентам в самостоятельной проработке разделов курса и подготовке к аттестациям. И здесь особенно эффективными могут оказаться электронные учебнометодические пособия.
Контингент студентов-заочников весьма неоднороден, они в разное время оканчивали различные средние учебные заведения и обладают неодинаковыми базовыми знаниями по предмету. Следова-
тельно, в вузе, осуществляющем обучение по заочной форме, необходима индивидуализация образовательного процесса, создание персональных учебных средств, учитывающих возможности и способности отдельных студентов.
Многие студенты-заочники приезжают на обучение из других городов и лишены возможности получения консультаций преподавателей в межсессионный период. Для иногородних студентов необходима разработка целого пакета электронных учебно-методических материалов, которые они смогли бы получать в вузе на удобных и недорогих носителях информации или по электронной почте.
Указанные особенности заочной формы обучения свидетельствуют об актуальности использования современных информационных технологий в заочных вузах. В компьютерной поддержке в значительной степени нуждаются технические дисциплины, в том числе высшая математика, насыщенные формулами, вычислениями, диаграммами, схемами, плоскостными и пространственными графиками, требующие наглядности представления.
2. Опыт создания и применения электронных образовательных ресурсов
в филиале ГОУ ВПО «РосЗИТЛП» в г. Омске
Под электронными образовательными ресурсами понимается электронное издание, содержащее систематизированные сведения научного или прикладного характера, изложенные в форме, удобной для изучения и преподавания с применением образовательных мультимедийных компонентов (управляемая и неуправляемая анимации, фото-, видео-, аудиокомпоненты; З^графика и т. д.) [11].
В настоящее время существует множество универсальных математических пакетов для решения математических и инженерных задач, однако их широкое внедрение в учебный процесс зачастую сопряжено с материальными затратами, которые вуз не всегда может осуществить. В то же время подобные программные продукты, не являясь обучающими, не обеспечивают всех потребностей педагогов. Используя, например, такие известные комплексы для решения математических проблем, как MathCAD, Math lab, Derive, Mathematica, студент может ввести исходные данные задачи и сразу получить конечный результат. Эти программы не всегда дают представления о ходе и методе решения, а значит, не способствуют основной цели учебного процесса — научить студентов думать, анализировать, научить их учиться.
В филиале ГОУ ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности» в г. Омске в течение ряда лет ведется работа по подготовке и внедрению учебных пособий различного назначения, основанных на компьютерных технологиях, к которой привлекаются и студенты филиала. На кафедре общетехнических наук филиала создаются учебные электронные ресурсы по дисциплине «Математика» [12]. Работа ведется в следующих направлениях.
1. Подготовка и апробация вспомогательных материалов для чтения лекций и проведения практических занятий.
Благодаря оснащению студенческих аудиторий проекционной техникой появилась возможность мультимедийного сопровождения учебных курсов, особенно нуждающихся в наглядности изложения. В создаваемых с помощью программы PowerPoint иллюстрациях лекционного и практического материала на слайдах приводятся опорные моменты изуча-
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 5 (81) 2009 МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №5 (81) 2009
емой темы, рассматриваются решения задач и построение чертежей. Объяснение вопроса становится более доступным; последовательное появление слайдов, добавление анимационных эффектов, выделение нужных элементов цветом, шрифтом, рамками способствует стройности и динамичности изложения. Преподаватель может вернуться к любому слайду, акцентируя внимание на наиболее сложных и важных моментах лекции, показать то, что не всегда удается изобразить на доске.
Учитывается мнение специалистов о том, что около 80 % людей являются «визуалами», т.е. наиболее полно воспринимают информацию зрительно. Психологи советуют менять стили и формы подачи материала для его максимального усвоения. Возможности современных компьютерных технологий как нельзя лучше способствуют этому.
Например, в филиале созданы и эффективно применяются в качестве сопроводительных материалов на аудиторных занятиях презентации по темам «Действия с матрицами», «Решение задач линейного программирования графическим методом», «Векторная алгебра» и другие.
2. Разработка и апробация электронного конспекта лекций, материалов по отдельным темам курса для самостоятельной работы студентов.
На начальной стадии ставилась задача максимального упрощения работы по созданию и дальнейшему использованию электронных пособий. Выбор был сделан в пользу стандартного набора программ Microsoft Office. В качестве примеров можно привести электронный практикум, который мы назвали «Электронная шпаргалка», учебные пособия «Решение систем линейных уравнений методом Гаусса-Жордана», «Краткий справочник по элементарной математике». Эти электронные учебные пособия получили свидетельства о государственной регистрации и в настоящее время используются в учебном процессе филиала: применяются на практических занятиях по математике в компьютерных классах, выдаются студентам для самостоятельной работы.
Основная задача названных пособий — помощь студентам при самостоятельном освоении учебного материала, в выполнении контрольной работы и подготовке к аттестации. Одна из важных особенностей электронных разработок — их многоуровневая структура, рассчитанная на студентов с различной базовой подготовкой и различной степенью понимания [13].
В процессе разработки воспользоваться «Электронной шпаргалкой» предлагалось студентам, обучающимся на различных факультетах. На практических занятиях в компьютерном классе каждый студент получил возможность самостоятельно разобрать способы решения типовых задач по предварительно изложенному на лекции теоретическому материалу. В целом с помощью «Шпаргалки» с заданием справились все испытуемые, но с индивидуальными временными затратами и разными уровнями «погружения». Таким образом, темп и содержание занятия были индивидуализированы, комфортны для каждого учащегося.
Преподаватель, наблюдая за процессом, имел возможность отслеживать степень и скорость усвоения материала, сложности, возникающие у студентов. На основании сделанных по итогам пробных занятий выводов в электронное пособие были внесены необходимые изменения и доработки. Полученные результаты апробации указывают на перспективность подобных пособий.
3. Создание электронных учебников, а впоследствии и полнофункциональных мультимедийных учебных курсов.
В настоящее время в филиале завершается работа над созданием электронного учебного пособия по высшей математике «Элементы векторной алгебры и аналитической геометрии», выполненного в технологии ИТМЬ. Основная его задача — с помощью компьютера донести до пользователя теоретический и практический материал, максимально используя различные способы представления информации, приближая процесс передачи знаний к естественному общению педагога с учащимся.
Пособие разрабатывается в соответствии с Государственным образовательным стандартом и предназначено для студентов первого курса. Каждый раздел пособия содержит основной теоретический материал; иллюстрации, в том числе с компьютерной анимацией; множество практических задач с решениями. Большинство решений снабжено подробными пошаговыми объяснениями в виде анимационных фрагментов, которые удачно дополняют текстовое изложение и выгодно отличают электронное пособие от его книжных аналогов.
Используется все богатство мультимедиа, позволяющее обеспечить максимальную степень восприятия излагаемой информации. Система навигации пособия содержит большое количество гиперссылок для выбора альтернативного пути работы. Предусмотрена возможность связи между различными компонентами информации внутри пособия, например, возврат к определению или основным свойствам изучаемого понятия. Пособие содержит также предметный указатель и указатель формул, обеспечивающие быстрый поиск нужной информации. Учебный материал сопровождается тестами для самопроверки по каждому разделу и в целом по всему изложенному курсу.
Такая структура дает студенту возможность формирования индивидуальной схемы обучения в соответствии с выбранным им сценарием и темпом, что не всегда возможно в ходе аудиторных занятий, где преподаватель излагает материал, ориентируясь на некоего «усредненного« студента. Таким образом, достигается индивидуализация обучения — возможность улучшить качество обучения за счет учета индивидуальных особенностей обучаемых, что особенно важно в условиях заочной формы обучения.
Еще одно направление применения современных информационных технологий — разработка и внедрение в учебный процесс систем тестирования студентов для проведения промежуточного и итогового контроля и самоконтроля. Перспективно создание тестовых баз не только проверяющих степень усвоения материала, но и корректирующих процесс обучения [14, 15].
Заключение
Опыт использования современных информационных технологий для преподавания высшей математики в филиале ГОУ ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности» в г. Омске позволяет сделать следующие выводы.
В условиях заочной формы обучения с учетом ее специфики применение современных информационных технологий представляется особенно эффективным. Электронные образовательные ресурсы — лекционные курсы, практикумы, справочники, тестовые базы — существенно повышают качество самос-
тоятельной работы студентов-заочников. Использование иллюстрационного материала в виде презентаций дает возможность преподавателю успешно сочетать различные формы изложения, оптимизировать распределение аудиторного времени.
В настоящее время в филиале продолжается работа по созданию электронных учебно-методических комплексов дисциплин, включающих программнометодические, теоретические, практические, контрольно-измерительные материалы, на основе современных компьютерных технологий с целью повышения эффективности обучения по заочной форме, а также внедрения дистанционных образовательных технологий.
Библиографический список
1. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании / И.Г. Захарова. — М. : Издательский центр «Академия«, 2005. — 192 с. - С. 5-9.
2. Отраслевой стандарт Министерства образования РФ «Информационные технологии в высшей школе«: Термины и определения. ОСТ ВШ 01.002-95.
3. Лапчик М.П. Информатика и информационные технологии в системе общего и педагогического образования : монография. / М.П. Лапчик — Омск : Изд-во ОмГПУ, 1999. — 294 с.
4. Полат Е.С. Современные педагогические и информационные технологии в системе образования : учеб. пособие для вузов. / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина. — М. : Издательство «Академия», 2008. — 368 с.
5. Гасов В.М. Методы и средства подготовки электронных изданий : учеб. пособие / В.М. Гасов, А.М. Цыганенко. — М. : МГУП, 2001. — 735 с.
6. Зимина О.В. Рекомендации по созданию электронного учебника : электронный ресурс. / О.В. Зимина, А.И. Кириллов. — Академия, XXI век. — Режим доступа: http://www.academiaxxi.ru.
7. Сайт ФГУ «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций». — Режим доступа: http://informika.ru./text/.
8. Образовательный математический сайт Exponenta.ru — Режим доступа: http://exponenta.ru/.
9. Интернет-проект «Высшее образование в Омске». — Режим доступа: http://www.gaudeamus.omskcity.com/index.html.
10. Некоторые аспекты применения информационных технологий в заочном обучении / Современные проблемы учебных заведений региона в едином образовательном пространстве : материалы Междунар. уч.-методич. конф. — Омск : ВЗФЭИ, 2007. — С. 28 — 31.
11. Сарафанов А.В. Применение информационно-коммуникационных технологий в образовании : учеб.-метод. пособие / А.В. Сарафанов, А.Г. Суковатый, И. Е. Суковатая и др. — Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2006. — 186 с.
12. Электронные учебно-методические пособия: опыт создания и применения / Формула успеха в подготовке специалистов: сб. науч. статей. — Омск : Филиал ГОУ ВПО «РосЗИТЛП» в г. Омске, 2008. — С. 228 — 231.
13. Применение информационных технологий в обучении высшей математике студентов инженерных специальностей заочных вузов. / Динамика систем, механизмов и машин : материалы VI Междунар. научно-технич. конф. — Омск : ОмГТУ, 2007. — Кн. 1. — С. 202 — 205.
14. Заозерская Л.А., Колоколов А.А. Решение двухкритериальной задачи размещения центров обслуживания / Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии. — 2008. — № 1 (64). — С. 8—11.
15. Заозерская Л.А., Колоколов А.А., Планкова В.А. Разработка алгоритмов перебора Ь-классов для одной задачи компьютерного тестирования / Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии. — 2008. — № 1 (64). — С. 121.
ЗАСЛАВСКАЯ Сима Евгеньевна, доцент кафедры общетехнических наук.
E-mail: [email protected]
Статья поступила в редакцию 06.05.2009 г.
© С. Е. Заславская
Информация
Всероссийский конкурс «Молодой учитель» 2009 года
Конкурс проводит фонд «Династия» при содействии фонда «Современное естествознание».
В этом году в конкурсе могут принять участие учителя физики, математики, а также химии и биологии.
Заявки принимаются до 31 декабря 2009 г.
Победители конкурса награждаются дипломами фонда «Династия» и индивидуальными грантами на развитие творческой педагогической деятельности в размере 35 000 рублей.
Они также получают возможность бесплатно участвовать в общероссийской конференции учителей-лауреатов Фонда «Династия», которая пройдет летом 2010 года.
Обязательные условия для участия в конкурсе:
1. Преподавание в средней школе либо лицее, гимназии, колледже на территории Российской Федерации любого из следующих предметов: ФИЗИКИ, МАТЕМАТИКИ, ХИМИИ, БИОЛОГИИ.
2. Возраст до 30 лет (включительно) либо стаж работы в школе не более 5 лет на момент подачи документов.
3. Педагогическая нагрузка не менее 10 часов в неделю.
Документы следует отправлять по адресу:
119234, Москва, а/я 590, конкурс «Молодой учитель».
Документы на конкурс должны быть отправлены не позднее 31 декабря 2009 года (по почтовому штемпелю).
Подробная информация на сайте http://www.dynastyfdn.com/news/529
Источник информации: www.rsci.ru
185
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 5 (81) 2009 МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ
