CC BY
43
Выделяют следующие методические модели использования информационных технологий (ИТ) в учебном процессе [3]:
- "модель изучения" - модель, предназначенная для изучения компьютера, программных интерфейсов;
- "модель существования" ориентирована на использование программных сред, реализующих искусственные среды методом моделирования или создания виртуальной реальности;
- "модель управления собственной информацией". Обучаемый накапливает некоторые материалы, требующие особого внимания в смысле организации хранения, обновления и т.п.;
- "модель управления технологическим процессом". В учебном процессе может использоваться при компьютеризированном управлении физическими или химическими опытами;
- "модель творчества". При достаточном овладении компьютером перед обучаемым может быть поставлена задача, требующая нетривиального решения (творческого подхода);
- "модель общения". В основном данная модель связана с реализацией проектов взаимодействия между удаленными обучаемыми (или преподавателями);
- "модель просмотра" и "модель добывания информации". Данные модели связаны с самостоятельным отысканием материалов с использованием средств Internet, электронных энциклопедий и т.п.;
- "модель опосредованного взаимодействия" - непосредственное общение с компьютером участников учебного процесса не требуется, хотя полученная информация и определяет учебную деятельность.
Выводы
1. Предложенная модель обучения в вузе по технологиям электронного обучения (E-Learning) адекватно описывает процесс обучения.
2. Учитывая эффективность технологий электронного обучения (E-Learning) желательно расширить их использование и для других курсов.
3. Желательно организовать в ТГПИ семинар (конференцию) по использованию технологий электронного обучения.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Е. Тихомирова, Д. Береснев. Смешанное обучение: методики и технологии для эффективной передачи знаний. Competentum Group, Долгопрудный, 2007.
2. Ю. Беляева. Современные модели обучения. Тенденции развития. IBM Corporation. М., 2006.
3. Концепция информатизации сферы образования Российской Федерации // Проблемы информатизации высшей школы. 1998. № 3-4 / ГосНИИ системной интеграции. М., 1998.
В.Ф. Горбатюк
ОСОБЕННОСТИ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ВУЗЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ Е-ЬЕЛШЮО
В 2007 / 2008 учебном году автор начал проводить обучение студентов по курсу ФИЗИКА (2-й курс, фак. Информатики ТГПИ), используя элементы технологий электронного обучения [1]. Обучение прошло успешно и с одобрения каф. общей физики продолжается обучение по курсу ФИЗИКА уже с максимальным использованием технологий E-Learning.
Учебные модули
Формы занятий
1
3
5
2
7
6
8
4
Аудиторные
С Р С
Контроль знаний
Итоговый контроль
Рис. 1. Модель обучения по технологиям E-Learning для курса ФИЗИКА (Учебные модули: 1 - механика; 2 - механические колебания, волны; 3 - МКТ; 4 - электромагнетизм; 5 - электромагнитные колебания, волны; 6 - оптика; 7 - квантовая физика; 8 - атом, атомное ядро)
На рис. 1 показана желаемая модель обучения в вузе ( П НИ) по технологиям E-Learning для курса ФИЗИКА. Автором при обучении в 2008 / 2009 учебном году была реализована модель рис. 1 пока без системы MOODLE [2], что по трудоемкости приемлемо для одной учебной группы. Оборудование:
- Компьютерный класс 17 к (фак. Информатики ТГ НИ), оснащенный 10-ю персональными компьютерами, на каждом из которых размещен авторский электронный ресурс.
- Интерактивная электронная доска Hitachi StarBoard (см. рис. 2).
Рис. 2. Панель инструментов интерактивной электронной доски Hitachi StarBoard
Электронный ресурс - ищется в сети Интернет, собирается и готовится для каждого курса автором. Процесс подготовки электронного ресурса является длительным и трудоемким и пока вузом не оплачивается. К электронному ресурсу относятся:
- электронные лекции, книги, задачники, энциклопедии, шаблоны, ...
- программный пакет IP (интерактивная физика), программы «Физика в картинках», «Живая физика», ...
- медиа-пособия: видеоролики, фото, рисунки, ...
Рассмотрим особенности проведения занятий по курсу ФИЗИКА при использовании технологий Е-Ьеагт^. Лекции:
1. Презентации (разрабатываются автором для каждой лекции).
2. Интерактивные модели (используются из программ «Живая физика» либо «Физика в картинках»).
3. Медиа-пособия (набор медиа-пособий: видеороликов, фото, рисунков, анимаций и т.п. подбирается автором из личной медиатеки, собранной за много лет).
4. Методики (разрабатываются автором и постоянно модернизируются).
Высокую эффективность показало использование в лекциях интерактивных моделей. У автора имеется комплект интерактивных моделей по всему курсу ФИЗИКА. На рис. 3 в качестве примера показана модель адиабатического процесса.
Рис. 3. Компьютерная модель адиабатического процесса
Модель адиабатического процесса позволяет изменять начальную температуру Т газа. Приводится график зависимостир(У) для адиабатического процесса, выводится энергетическая диаграмма, на которой представлены производимая газом работа А и изменение АП его внутренней энергии.
Рис. 4. Фрагмент практического занятия по физике
На рис. 4 показан пример решения задачи с использованием электронной доски. Проводить практические занятия с использованием электронной доски гораздо интереснее и эффективнее по сравнению с традиционным способом. Для проведения занятий преподавателю необходимо заранее готовить шаблоны задач (рисунки, схемы, диаграммы и т.п.). Процесс подготовки шаблонов является весьма трудоемким. Библиотека шаблонов должна постоянно пополняться. Но после составления библиотеки шаблонов преподаватель может выбирать и использовать нужные.
Интересно и увлекательно проходят лабораторные работы [1]. На рис. 5 приведен фрагмент лабораторной работы по механике. Но! Хотя при кажущейся легкости выполнения виртуальных лабораторных работ по физике защита для студентов проходит труднее, так как нужно хорошо знать и понимать соответствующие разделы ФИЗИКИ.
Рис. 5. Фрагмент лабораторной работы по механике (программа IP)
Каждый изучаемый модуль (см. рис. 1) завершается выполнением контрольной работы. Ниже приводятся фрагменты контрольной работы.
КР № 3. МКТ. Группа И21 - декабрь 2008 ФИО_
1. В баллоне находится 200 моль газа. Сколько примерно молекул газа находится в баллоне?
1)2L10~. 2) 12L10- . 3) 2 J 10~
4) 1,2 J 10 .
32. Во сколько раз среднее расстояние между молекулами насыщенного водяного пара при 373 К больше расстояния между молекулами воды при 323 К?
40. Идеальный двухатомный газ (3 моля), занимающий объём 5 л и находящийся под давлением 1 МПа, подвергли изохорному нагреванию до 500 К. После этого газ подвергли изотермическому расширению до первоначального давления, а затем он в результате изобарного сжатия был возвращён в первоначальное состояние. Постройте график описанного цикла и определите термический КПД цикла.
Задачи 1-30 - по 2 балла; задачи 31-35 - по 3 балла; задачи 36-40 - по 5 баллов.
Каждому студенту выдается бланк с текстом задания за неделю до контрольного срока. После сдачи выполненной контрольной работы на практическом занятии преподаватель объясняет все задания.
Обучение по технологиям E-Learning интересно и увлекательно для студентов, позволяет глубже и качественнее освоить предмет (в данном случае ФИЗИКУ). Если студент по какой-либо причине пропустил занятие, то имея персональный компьютер с электронным ресурсом по ФИЗИКЕ пропущенную тему изучает самостоятельно. Вопросы преподавателю можно задавать по электронной почте или на практических занятиях. Преподаватель в начале обучения сообщает студентам свой электронный адрес и рекомендует всем переписать электронный ресурс, а по мере дополнения - переписывать и обновления ресурса. Тем самым обеспечивается полноценная самостоятельная работа студентов (СРС). Резюме.
1. Учитывая необходимость информатизации учебного процесса в вузе и высокую эффективность технологий E-Learning предлагается организовать на физико-математическом факультете ТГПИ (ФМФ) центр поддержки технологий электронного обучения (E-Learning).
2. На кафедре общей физике необходимо иметь современный компьютерный класс с доступом к локальной сети ТГПИ и сети Интернет (10-12 персональных компьютеров). Это позволит преподавателям кафедры проводить занятия по технологиям E-Learning, а студентам получить доступ к кафедральным электронным ресурсам. В результате повысится качество обучения.
3. Две-три аудитории/лаборатории кафедры общей физики необходимо оснастить интерактивными электронными досками.
4. Преподавателям ТГПИ необходимо пройти переподготовку по технологиям E-Learning [3].
5. Для расширения имеющихся на кафедре общей физики библиотек электронных ресурсов по физике желательно установить контакты (договора о содружестве) с ведущими вузами России: МФТИ, МИФИ, МГУ, с фирмой «ФИЗИКОН» и т.д.
6. Для стимулирования преподавателей ТГПИ, использующих в своей работе технологии E-Learning, при планировании педагогической нагрузки необходимо учитывать и оплачивать работу преподавателя по созданию и обновлению электронных ресурсов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Горбатюк В.Ф. Виртуальный лабораторный практикум // Вестник Таганрог. гос. пед. ин-та. Физико-математические и естественные науки. Таганрог: Изд. Таганрог. гос. пед. ин-та, 2008. № 1. С. 98101.
2. Горбатюк В.Ф. Развитие дистанционного образования в ТГПИ // Вестник Таганрог. гос. пед. ин-та. Физико-математические и естественные науки. Таганрог: Изд. Таганрог. гос. пед. ин-та, 2008. № 1. С. 101-105.
3. Кобзев Д.Г., Лойтаренко М.В. Использование системы MOODLE в дистанционном образовании // сб. трудов 51-й научной студенческой конференции ТГПИ. Естественные науки. Таганрог: Изд. Таганрог. гос. пед. ин-та, 2008. С. 115-118.
С.А. Донских
МЕХАНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ 1. Расчёт параметров пули на траектории
В данном параграфе построены основные зависимости, позволяющие с практически значимой точностью определять основные баллистические характеристики пули короткоствольного травматического оружия самообороны на полётной траектории. Прежде всего, - это характер изменения скорость пули и, соответственно, её кинетической энергии с расстоянием от дульного среза ствола.
Абсолютная скорость пули зависит от множества внешних факторов, значительная часть которых не поддаётся строгому математическому описанию. Определяющим фактором является состояние окружающего воздуха. Прежде всего, это атмосферное давление и температура воздуха.
