Научная статья на тему 'Мультимедийный электронный учебник по дисциплине «Физика» (раздел «Физические основы механики»)'

Мультимедийный электронный учебник по дисциплине «Физика» (раздел «Физические основы механики») Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
320
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОННЫЕ УЧЕБНИКИ / УЧЕБНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ / ФИЗИКА / КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ИЗДАНИЯ / ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Гурин Николай Иванович, Чаевский Вадим Витальевич, Наркевич Иван Иванович

В статье представлена структура электронного учебника по разделу физики «Механика». Электронный учебник создан на основе PHP/MySQL-технологий, позволяющих проводить дистанционное обучение студентов, особенно студентов заочной формы обучения. Электронный учебник состоит из текста с иллюстрациями на основе печатного издания учебника; анимаций изучаемых физических явлений с речевым пояснением и их имитационное моделирование с вводом значений, изменяемых в диалоговом режиме параметров; комплекса виртуальных лабораторных работ; системы тестирования знаний студентов. Использование программируемых анимаций позволяет имитировать реальные физические явления.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Гурин Николай Иванович, Чаевский Вадим Витальевич, Наркевич Иван Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Мультимедийный электронный учебник по дисциплине «Физика» (раздел «Физические основы механики»)»

логий разработан ЭУМК. Он включает: рабочие программы по дисциплине для обеих специальностей; теоретический курс «Микробиология»; лабораторный практикум по микробиологии; четыре виртуальные лабораторные работы, позволяющие студентам детально ознакомиться с методиками лабораторных исследований и выполнить некоторые из них за компьютером; видеофильмы, снятые в микробиологической лаборатории, воспроизводящие важные практические манипуляции при работе с микроорганизмами; анимации основных клеточных процессов, помогающие усвоению теоретического курса; видеофильмы, снятые в режиме реального времени с использованием микроскопов высокого разрешения (движение клеток, их взаимодействие, питание, размножение и др.); систему тестов для оценки уровня знаний студентов как по теоретическим вопросам дисциплины, так по владению методами классической микробиологии; контрольные лабораторные задания, выполнение которых в виртуальном режиме позволяет студентам определить ключ, свидетельствующий о доброкачественности их работы; обширный список иллюстраций по всем изучаемым вопросам.

Контроль знаний обеспечивает специально разработанная для ЭУМК «Микробиология» мультимедийная система тестирования, в которой реализованы тесты восьми типов, предусматривающие использование графических компонентов и других интерактивных элементов пользовательского интерфейса. В локальной сети университета и в сети Интернет разработан соответствующий Web-сайт для организации дистанционного обучения с разделенными правами доступа студентов и преподавателей к учебным материалам и системе контроля знаний.

Преимуществами ЭУМК перед пособиями на бумажных носителях являются:

1) ЭУМК обеспечивают более интенсивную самостоятельную работу учащихся с материалом, поскольку содержат интерактивные элементы и позволяют детально знакомиться с динамичными процессами;

2) ЭУМК дают возможность дистанционной оценки преподавателем знаний студентов, что позволяет интенсифицировать процесс обучения;

3) студенты получают дополнительную возможность изучить лабораторное оборудование и приемы работы на нем в домашних условиях, что особенно ценно для учащихся заочной формы;

4) появляется возможность самотестирования студентами приобретенных знаний, а значит и выявления разделов дисциплины, требующих дополнительной проработки;

5) освоение основных навыков работы с микроорганизмами значительно облегчается при многократном просмотре ознакомительных фильмов, что минимизирует приобретение «заученных» ошибок у стажеров-микробиологов;

6) появляется возможность рассмотреть редкие детали строения микроорганизмов с помощью современных методов электронной и конфокальной лазерной микроскопии, а также ЗО-техно-логии обработки снимков, что способствует повышению интереса к дисциплине и лучшему усвоению материала;

7) обширная система тестов с программой случайного подбора вариантов обеспечивает простую и объективную оценку знаний обучающихся, отраженную суммой баллов, которая служит интегральной частью рейтинговой системы учета успеваемости.

Заключение. ЭУМК являются современными формами обучения, облегчающими восприятие учебного материала и способствующими повышению интереса к предмету.

Поступила 18.04.2011

УДК 004.853

Н. И. Гурин, кандидат физико-математических наук, доцент (БГТУ);

В. В. Чаевский, кандидат физико-математических наук, доцент (БГТУ);

И. И. Наркевич, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой (БГТУ)

П. МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНИК ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА» (РАЗДЕЛ «ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ»)

В статье представлена структура электронного учебника по разделу физики «Механика». Электронный учебник создан на основе РНР/Му8(2Ь-технологий, позволяющих проводить дистанционное обучение студентов, особенно студентов заочной формы обучения. Электронный учебник состоит из текста с иллюстрациями на основе печатного издания учебника; анимаций изучаемых физических явлений с речевым пояснением и их имитационное моделирование с вводом значений, изменяемых в диалоговом режиме параметров; комплекса виртуальных лабораторных работ; системы тестирования знаний студентов. Использование программируемых анимаций позволяет имитировать реальные физические явления.

170

ISSN 1683-0377. Труды БГТУ. 2011. № 8. Учебно-методическая работа

The article deals with the structure of computing text-book on part of physics as mechanics. The computing text-book created by PHP/MySQL-technology to be possibility for it using for distance students training and correspondent students in network Internet particular. The computing text-book on mechanics involves the following: illustrated text based on printed edition of a text-book; Flash animations of the processes under consideration with voice explanation; imitated modeling of the processes under consideration with interactive intake of altering parameters; complex of computing laboratory works; system of testing for grade student knowledge. Program Flash animations in computing text-book give possibility to imitation of real physical phenomenon.

Введение. Одним из современных процессов в сфере образования является тенденция активного развития дистанционного обучения. Создаваемые в настоящее время электронные учебники являются обучающими программными системами комплексного назначения, предоставляющие обучающему соответствующий теоретический материал, обеспечивающие тренировочную учебную деятельность и контроль уровня знаний, а также математическое моделирование с компьютерной визуализацией.

Основная часть. В настоящее время на кафедре физики и кафедре информационных систем и технологий Белорусского государственного технологического университета завершается работа по созданию электронного учебника по разделу «Физические основы механики» в курсе «Физика» [1]. По характеру взаимодействия пользователя (студента) и электронного издания в соответствии с ГОСТ 7.83-2001 создаваемый компьютерный учебник относится к недетерминированному (интерактивному) электронному изданию.

Мультимедийный электронный учебник включает в себя:

1) текст с иллюстрациями и формулами по каждой изучаемой теме на основе печатного издания учебника [2];

2) анимацию изучаемых физических явлений с речевым пояснением и их имитационное моделирование с вводом значений изменяемых в диалоговом режиме параметров;

3) лабораторный практикум, содержащий комплекс виртуальных компьютерных тренажеров, моделирующих реальные опытные установки и изучаемые физические (механические) процессы, которые изучаются с использованием реальных экспериментальных установок заводского исполнения;

4) набор тестов для проверки знаний студентов.

Основные изучаемые явления в электронном учебнике реализуются посредством компьютерного эксперимента в виде анимаций на основе имитационных моделей (рис. 1,2).

F

тттттттттпштттттш

Глава 3. Трение качения

Рис. 1. Компьютерная анимация явления трения качения

/£з

Радиус тела R

Рис. 2. Компьютерная анимация с использованием ЗО-технологии в лабораторной работе «Изучение законов сохранения энергии»

Использование таких программируемых анимаций позволило имитировать на экране компьютера реальные физические явления, приближая имитационную модель изучаемого физического процесса или виртуальной лабораторной работы к реальным условиям без использования лабораторного оборудования и других специальных технических средств, которые не всегда доступны для применения, особенно при заочной форме обучения студентов [3].

Все анимации со звуковым сопровождением, а также имитационные модели изучаемых процессов разработаны на основе редактора Flash с использованием языка программирования графики ActionScript. В целом, как обучающая система электронный учебник функционирует на основе программных модулей языка обработки серверных страниц PHP. Эта технология позволяет организовать доступ к учебнику в сети Интернет на сайте университета или локальной сети для дистанционного обучения студентов заочного и очного отделений.

Окончательное создание электронного учебника «Физические основы механики» запланировано на IV квартал 2011 г., что позволит с начала нового 2011—2012 учебного года использо-

вать компьютерный учебник в учебном процессе Белорусского государственного технологического университета в полном объеме.

Заключение. Электронный учебник «Физические основы механики» представляет собой учебно-методический комплекс в электронном виде, позволяющий осуществлять изучение дисциплины «Физика» в удобной для восприятия и усвоения форме в дистанционном режиме.

Литература

1. Создание электронного учебника по механике / И. И. Наркевич [и др.] // Тезисы докладов Респ. науч.-метод, конф., Минск, 4 нояб. 2008 г. / Белорус, гос. ун-т информ. и радиоэлектроники. Минск, 2008. - С. 88-89.

2. Наркевич, И. И. Физика для ВТУЗов: в 2 т. / И. И. Наркевич, Э. И. Волмянский, С. И. Лобко. -Т. 2. - Минск: Вышэйшая школа, 1994. -340 с.

3. Имитационное моделирование динамических процессов в электронном учебнике по механике / Н. И. Гурин [и др.] // Тезисы докладов Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 13—15 мая 2008 г. / Белорус, гос. ун-т. - Минск, 2008. -С. 65-66.

Поступила 15.04.2011

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.