CC BY
250
S'
V-
НАУЧНЫЙ ДЕБЮТ
о.н. ефремова, старший О методах организации
преподаватель самостоятельной
Томскии политехническим _
университет раО°ТЫ студентов
В статье рассмотрены методы организации самостоятельной работы студентов технических вузов на аудиторных и внеаудиторных занятиях по математике с использованием компьютера как средства обучения. С помощью компьютера осуществляется связь между студентом и преподавателем, студентам на индивидуальном уровне оказывается помощь в организации самостоятельной работы, ведется регулярный мониторинг процесса обучения.
Ключевые слова: компетентностный подход, компетенции, самостоятельная работа студентов.
Стремление России участвовать в международном разделении труда обостряет проблему качества высшего образования, критерием которого становится не столько объём знаний, умений и навыков, сколько профессиональная компетентность выпускника высшего учебного заведения.
В настоящее время перед высшей школой поставлена задача подготовки специалистов знающих, мыслящих, способных самостоятельно и быстро ориентироваться в постоянно меняющихся экономических и технологических условиях, «обладающих, кроме высокой профессиональной квалификации, навыками и умением организовывать производство конкурентоспособной продукции, умением нестандартно мыслить, работать в команде и с командой, владеющих новой инновационной культурой» [1]-
Это требует наличия у студентов таких качеств, как самостоятельность в принятии решения, оперативность и нестандартность в решении задач, а также развития их творческих способностей. Именно такие специалисты обладают готовностью и умением переучиваться, самостоятельно совершенствовать профессиональные знания. Они способны к творческой переработке всё возрастающего потока информации и готовы к её компетентному использованию на практике. Решение этой задачи непосредственно связано с поиском новых форм, методов и средств обучения, обеспечиваю-
щих более широкие возможности развития, саморазвития и самореализации личности. Этому способствуют новые образовательные программы (бакалаврские и магистерские).
Одной из особенностей Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) высшего профессионального образования (ВПО) в настоящее время является его ориентация не столько на ресурсы и содержание образования, сколько на компетенции выпускников. В образовательном стандарте отражается современная мировая практика проектирования образовательных программ, основанная на планировании результатов обучения (outcome based), получившая название «компетентностный подход».
Современный компетентностный подход реализуется в Национальном исследовательском Томском политехническом университете (ТПУ) при разработке новых магистерских программ, в том числе совместно с ведущими университетами Европы (Double Degree), в рамках инновационной образовательной программы «Развитие в университете опережающей подготовки элитных специалистов и команд профессионалов мирового уровня по приоритетным направлениям развития науки, техники и технологий». Разработка программ бакалавриата и магистратуры для опережающей подготовки специалистов
150
Высшее образование в России • № 2, 2011
должна базироваться на современном научно-образовательном ресурсе, в том числе на новейших научных достижениях в соответствующих областях, на передовых методиках проектирования образовательных программ, инновационных технологиях и эффективных методах организации учебного процесса [2].
Другой важной особенностью ФГОС является использование зачетных единиц (кредитов) для оценки трудоемкости освоения ООП, что также соответствует мировой практике и способствует интеграции отечественной высшей школы в международную научно-образовательную среду.
При проектировании учебного процесса в европейских образовательныхпрограммах тщательно просчитывается весь понедельный фонд учебного времени, включая не только аудиторные часы, но и часы, отводимые на самостоятельную работу студентов, а также все виды работ, выполнение которых необходимо при освоении той или иной образовательной программы. Распределение часов учебной нагрузки между аудиторной и самостоятельной работой варьируется по дисциплинам и определяется методиками обучения и образовательными технологиями, выбираемыми преподавателями. Время, отводимое на самостоятельную работу по каждой дисциплине, распределено равномерно по неделям семестра. Перед началом семестра студенты получают по каждой дисциплине документ, аналогом которого в России может служить “рабочая программа дисциплины”. Он содержит понедельный план заданий на самостоятельную работу. Бюджеты времени на выполнение недельных заданий по каждой дисциплине жёстко определены преподавателями и известны студентам. Преподаватели, как правило, еженедельно встречаются с каждым студентом для проверки и оценки результатов выполнения текущей самостоятельной работы. Выделяемое аудиторное время примерно соответствует 40% от планового недельного фонда времени самостоятельной работы студента по соответствующей дисциплине. Применяются как индивиду-
альные, так и коллективные формы контроля: собеседование, опрос, тестирование, контрольная работа и др. Начисленные преподавателем за выполнение каждого учебного задания баллы суммируются (в соответствии с правилами используемой в вузе балльно-рейтинговой системы оценивания) и значимо влияют на итоговую оценку студента по дисциплине. Это повышает ответственность студентов,обеспечивает регулярность и результативность их учебной работы в течение семестра.
Благодаря этому в зарубежных университетах в последние десятилетия имела место тенденция перераспределения фонда учебного времени в пользу самостоятельной работы (чему способствует использование компьютерных, информационных, телекоммуникационных и других современных образовательных технологий) [3].
Следует заметить, что в большинстве российских вузов ранее отсутствовала практика планирования и расчета времени, необходимого на выполнение каждого учебного задания, подобная той, что описана выше. Обязательное планирование содержания самостоятельной работы студентов, дифференциация ее объема по формам учебных занятий, принципиальная возможность варьирования соотношения между часами аудиторной и самостоятельной работы по учебным дисциплинам в зависимости от применяемой преподавателем педагогической методики, регулярный контроль выполнения заданий для самостоятельной работы - все это составляет важную особенность системы зачетных единиц.
Таким образом, в ФГОС ВПО имеют место две существенные инновации: «компе-тентностный подход» и «зачетные единицы», которые необходимо учитывать при разработке и реализации образовательных программ.
На примере обучения математике попытаемся ответить на вопросы: как соединить инновационные и традиционные подходы в обучении, сделать его компетентностным и получить более высокое качество образования; какв современных условиях можно
Научный дебют
151
изменить методику преподавания математики, чтобы достичь соответствующего уровня компетентности выпускника вуза?
Традиционно высшая математика является одним из основных предметов, что связано с ее особой ролью в качестве аппарата физики, химии и других естественно-научных дисциплин, которые, в свою очередь, выступают базой для освоения специальных дисциплин.
В связи с тем, что в последнее время наблюдается тенденция уменьшения числа аудиторных занятий в пользу самостоятельной работы, возникает вопрос: как лучше организовать процесс обучения математике студентов технического вуза? Одним из условий решения этой задачи, по нашему мнению, является применение компьютерных средств для организации как аудиторных, так и внеаудиторных занятий и самостоятельной работы студентов технических вузов. В настоящее время многие высшие учебные заведения разрабатывают инструменты, в том числе автоматизированные системы, для составления индивидуальных траекторий обучения и оценки реальной академической нагрузки.
Цель данной публикации - обозначить возможные направления применения педагогических и компьютерных средств в организации самостоятельной работы студентов на аудиторных и внеаудиторных занятиях по математике.
Автором предлагается комплекс заданий для организации аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы студентов по курсу математики, особенностью которого является использование компьютера как посредника между преподавателем и студентом, оказание помощи в организации самостоятельной работы студентов на индивидуальном уровне, осуществление регулярного мониторинга с последующей корректировкой процесса обучения.
Компьютерные средства задействованы в учебном процессе как обучающая технология для отработки студентами темы, отдельных учебных вопросов, разбора типовых задач и т. д. Кроме того, весьма привле-
кательны возможности компьютера в самостоятельной работе студентов с дидактическим материалом. В этом случае преподаватель должен обеспечить студентов методическими материалами и инструкциями к ним (как следует работать, какие результаты должны быть получены в итоге, какой материал необходимо проработать для получения положительного результата, какое время может быть затрачено на выполнение теста). Подобная форма работы позволяет реализовать на практике не только контролирующую, но и обучающую функцию системы.
Методика проведения занятия по курсу математики с использованием обучающей системы заключается в следующем.
В начале занятия система предъявляет список групп (факультетов), из которого нужно выбрать необходимую группу, идентифицировать имя тестируемого (фамилия, имя, отчество). Идентификация группы осуществляется непосредственно самим студентом.
Далее студенту предъявляется список тем, из которого он под руководством преподавателя выбирает тему. После того как студент зарегистрировался на компьютере, ему выдаётся карточка с методическими указаниями по теме занятия. После нажатия кнопки «ОК » наступает отсчет времени, отведенного на занятие. Тестовые задания выдаются случайным образом или по порядку следования их в базе данных (это задается преподавателем при конфигурации занятия) и отображаются на экране в виде пиктограмм, обращение к которым осуществляется путём нажатия мышкой или клавишей Enter.
Далее студент переходит к изучению теории, а затем приступает к выполнению заданий. У студента имеется возможность изменить траекторию обучения, а именно, сразу приступить к выполнению заданий, минуя теорию. Вопросы и задачи практического занятия распределены с помощью датчика случайных чисел. Поэтому в данный момент времени на разных компьютерах студенты выполняют различные зада-
152
Высшее образование в России • № 2, 2011
ния. Это способствует активизации самостоятельной работы студентов.
Занятие проходит в виде тестирования, при этом преподаватель имеет возможность изменять параметры теста. В зависимости от установленных настроек на экране может присутствовать вспомогательная информация: название занятия, время, отведенное на выполнение теста, остаток времени тестирования, общее количество тестовых заданий и количество оставшихся для предъявления заданий, баллы, начисленные за задание, и т.д.
Предусматриваются задания первого, второго, третьего и четвёртого уровней. Контроль первого уровня представлен вопросами, формулами или рисунками, к каждому из которых нужно выбрать один правильный ответ из нескольких приведённых. Задания первого уровня позволяют проверить знание основных определений и понятий по данной теме.
Задания второго уровня - это типовые задачи, которые решаются на обычном практическом занятии и предназначены для выработки у студентов навыков применения теории. Решение задач второго уровня приведено в «Подсказке », которой студент может воспользоваться в любое время. Решив такую задачу на бумаге, студент должен выбрать один правильный ответ из нескольких. Программа определяет, правильно ли решена задача. За каждый правильный ответ студенту начисляется определенное количество баллов согласно рейтинговой системе оценки. Полученный балл зависит от уровня сложности задания. При использовании «Подсказки» у студента снимается определённое количество баллов, о чём ему выдаётся сообщение на экране компьютера. При обращении к «Теории» или «Справочнику» баллы не снимаются.
К заданиям третьего уровня относятся задачи, которые предназначены для проверки усвоения материала данного раздела. В тестовых заданиях данного уровня требуется применять известные правила, алгоритмы в частных и конкретных случа-
ях для решения типовых задач. Решение этих задач не рассмотрено в «Подсказке ». Решив такую задачу, студент должен ввести числовой ответ в специальное поле. В этом случае программа сравнивает правильный ответ с введённым ответом студента. Задачи третьего уровня предназначены для того, чтобы выявить у студента навыки самостоятельной работы и проконтролировать, как он усвоил данный материал.
Задачи четвёртого уровня направлены на формирование основных элементов профессиональных компетенций. Их можно разделить на три основные группы: задачи с избыточными данными; задачи, имеющие несколько способов решений; задачи с выбором оптимального решения. Для решения задач этого уровня требуется синтез изученного материала, студент должен проанализировать условия задачи и самостоятельно принять решение.
Задания первого и второго уровня - это тесты закрытого типа. Задания третьего и четвёртого уровней - это: а) тесты открытого типа; б) задания на соответствие; в) задания на восстановление последовательности.
Для ответа на тест закрытого типа студент должен выбрать правильный ответ. Когда, по мнению студента, ответ готов, необходимо нажать клавишу «Готово». Если же студент в данный момент времени затрудняется ответить, то ему следует нажать на кнопку «К списку заданий». До нажатия одной из этих клавиш допустимо изменение состава ответа.
Для ответа на тест открытого типа студент должен набрать на клавиатуре требуемое значение (слово, предложение или цифры). Когда ответ готов, студент нажимает клавишу «Готово» или «К списку заданий ». До окончательного ввода ответа допустимо изменение содержания ответа.
Для выполнения задания на соответствие студент должен связать каждый элемент левой части экрана с одним элементом из правой части экрана. Для этого нужно провести соединение левой и правой сторон, установив указатель мыши на левой
Научный дебют
15З
стороне, и, удерживая левую кнопку мыши, провести соединение с правой стороной, затем отпустить клавишу мыши. Фиксацию пар можно менять до окончательного ввода ответа. Если количество элементов в группах неодинаково, то некоторые элементы остаются непомеченными. Когда ответ готов, студент нажимает клавишу «Готово».
Для выполнения задания на восстановление последовательности студент должен выбрать первый, по его мнению, элемент в последовательности и установить порядок его следования, далее - второй и т.д. Изменение порядка и просмотр полученной последовательности можно выполнять до окончательного ввода ответа. Задания на восстановление последовательности подходят для любого предмета, где присутствует алгоритмическая деятельность.
По окончании тестирования результаты заносятся в базу данных, после чего преподаватель может просмотреть результаты тестирования на экране компьютера или распечатать их.
Организация практического занятия с использованием обучающей системы имеет ряд преимуществ: во-первых, каждый студент охвачен опросом; во-вторых, для каждого студента предусмотрена консультация; в-третьих, каждый студент работает самостоятельно с индивидуальным набором заданий. Также у студентов имеется возможность произвести самодиагностику своих знаний и умений и самоконтроль освоения учебного курса в ходе самостоятельной работы.
Таким образом, при использовании обучающей системы эффективно решаются следующие задачи:
• обеспечивается индивидуализация и дифференциация процесса обучения;
• проводится самоконтроль и само-коррекция учебной деятельности;
• в процессе усвоения учебного материала осуществляется тренировка и самоподготовка студента; усиливается мотивация обучения;
• формируется умение самостоятельно принимать оптимальное решение в сложной ситуации.
На практике разработанная обучающая система по высшей математике с использованием компьютерных средств дает возможность корректировать процесс обучения, оказывать консультационную помощь, осуществлять контроль над учебной деятельностью студентов, формировать у студентов навыки самостоятельной работы и основные элементы профессиональных компетенций.
Литература
1. Похолков Ю. Проблемы и основные на-
правления совершенствования инженерного образования // Alma mater (Вестник высшей школы). 2003. № 10. С. 3-8.
2. Проектирование магистерских программ на
основе планирования компетенций специалистов: учебное пособие / О.В. Боев, Е.Н. Коростелева, А.И. Чучалин / Под ред. А.И. Чучалина. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. 63 с.
3. Проектирование основных образователь-
ных программ вуза при реализации уров-невой подготовки кадров на основе федеральных государственных образовательных стандартов / Под ред. С.В. Коршунова. М.: МИПК МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 212 с.
EFREMOVA O. ABOUT SOME METHODS FOR ORGANIZING STUDENTS’ SELFDEPENDENT WORK AT TECHNICAL UNIVERSITY
Some methods for organizing students’ self-dependent work in mathematics with the use of computer facilities as an instrument of teaching are considered. According to the applied methodic, the computer plays a role of student-teacher intermediary, helps in organizing student’s self-dependent work, and ensures regular monitoring of the teaching process. Keywords: learning outcome-based approach, competence, students’ self-dependent work.
