CC BY
17
REFERENCES
1. Grankin V.E. (2017), "Analysis of the state educational policy on the military-patriotic education of youth on the example of the movement 'Unarmia'", Politics, economics and innovations, Vol.15, No. 5, pp. 1-4.
Контактная информация: kudra88@mail.ru
Статья поступила в редакцию 08.08.2018
УДК 378.147
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗА И ИХ РОЛЬ В ПОСТРОЕНИИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ ОБУЧАЮЩИХСЯ
Юлия Валерьевна Корчемкина, старший преподаватель, Елена Аркадьевна Гафарова,
кандидат педагогических наук, старший преподаватель, Марина Леонидовна Хасанова, кандидат технических наук, доцент, Людмила Николаевна Аксенова, кандидат педагогических наук, доцент, Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический
университет (ЮУрГГПУ), Челябинск
Аннотация
Представлен опыт применения педагогических программных средств, проанализированы их дидактические особенности и методика применения в образовательном процессе педагогического вуза. Структура педагогических программных средств помимо банка типовых задач, справочного материала, тестовых и контрольных заданий, должна включать в себя процедуры, позволяющие автоматизировать проверку расчетов, составления отчетов с тем, чтобы предоставить преподавателю максимально объективированную информацию для оценивания уровня знаний и умений студента. Большую роль в повышении качества обучения играет построение индивидуальной образовательной траектории обучающихся. Результаты внедрения и апробации педагогических программных средств по различным дисциплинам в образовательный процесс педагогического вуза, свидетельствуют об эффективности их применения для повышения качества обучения студентов.
Ключевые слова: педагогические программные средства, информационно-коммуникационные технологии, образовательный процесс, дидактические особенности, индивидуальная образовательная траектория.
APPLICATION OF PEDAGOGICAL SOFTWARE IN EDUCATIONAL PROCESS OF THE HIGHER SCHOOL AND ITS ROLE IN BUILDING OF INDIVIDUAL EDUCATIONAL TRAJECTORY OF TRAINING
Yuliya Valerievna Korchemkina, the senior teacher, Elena Arkadievna Gafarova, the candidate ofpedagogical sciences, senior teacher, Marina Leonidovna Khasanova, the candidate of technical sciences, senior lecturer, Lyudmila Nikolaevna Aksenova, the candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, South Ural State Humanitarian-Pedagogical University, Chelyabinsk
Annotation
The experience of using the pedagogical software is presented, its didactic features and methods of application in the educational process of the pedagogical university are analyzed. The structure of pedagogical software in addition to the bank of the typical tasks, reference material, test and control tasks, should include procedures that allow automating the verification of calculations, drawing up reports in order to provide the teacher with the most objective information for assessing the level of knowledge and skills of the student. An important role in improving the quality of education is played by the construction of the individual educational trajectory of students. The results of the introduction and approbation of pedagogical software on various disciplines in the educational process of the pedagogical university testify to the effectiveness of their application for improving the quality of students' education.
Keywords: pedagogical software, information and communication technologies, educational process, didactic features, individual educational trajectory.
ВВЕДЕНИЕ
Современный образовательный процесс характеризуется внедрением педагогических программных средств (далее - III 1С), созданных на основе информационно-коммуникационных технологиях (далее - ИКТ) [1, 2. 3]. Задача преподавателя заключается в активном. целенаправленном и систематическом использовании этих различных по своему дидактическому назначению компонентов информационной образовательной среды [4. 5. 6]. ППС имеют ряд неоспоримых преимуществ. таких как экономичность. интерактивность, информационную защищенность, дидактическое разнообразие, эффективность за счет снижения рутинных операций деятельности преподавателя и студента.
Однако. несмотря на преимущества. использование информационных технологий вообще и ППС. в частности. в высшем профессиональном образовании имеет ряд недостатков. Во-первых. внедрение информационно-коммуникационных технологий дает дополнительные преимущества сильным. одаренным студентам. при этом. не оказывая существенного влияния на остальной контингент. Во-вторых. преподаватели меньше общаются со студентами. увеличивая объемы заданий для самостоятельного изучения. что. в свою очередь. негативно сказывается на качестве образования. Предоставление доступа к большим объемам информации. либо к большому количеству заданий. не делает человека более компетентным без каких-либо дополнительных усилий. поэтому более предпочтительной для студентов является предварительная работа с педагогом. способным обучить основным исследовательским навыкам до того. как обучаемый непосредственно получит доступ к тем или иным информационным технологиям.
Цель исследования состоит в представлении и анализе опыта применения ППС в образовательном процессе педагогического вуза и их роли при построении индивидуальной образовательной траектории обучающихся.
Основная форма занятий. на которой преподаватели применяют электронные ресурсы. - это лекционные занятия. в процессе которых используются презентации. В процессе практических и лабораторных занятий электронные ресурсы применяются значительно реже. В настоящее время существует большое количество видов открытого программного обеспечения. которое позволяет создавать простейшие ППС. для применения в процессе проведения занятий по различным дисциплинам.
МЕТОДИКА
Нами разработаны ППС. которые позволяют проводить практические и лабораторные занятия по различным дисциплинам. используя их в образовательном процессе студентов педагогического вуза.
Для обучения студентов линейной алгебре (направление «Педагогическое образование». профиль «Начальное образование. Информатика» и др.) была разработана и внедрена учебно-аналитическая информационная система. позволяющая проводить все виды занятий по данной дисциплине: теоретические. практические. контроль знаний. а также анализировать результаты работы студентов и оценивать сформированность профессиональных компетенций. Учебно-аналитическая информационная система включает в себя следующие модули: теоретическое обучение. рабочая тетрадь. тренировочные задания. контроль знаний и модуль для анализа данных на основе ОЬЛР-технологий [7. с. 151-156]. Основная новизна данного программного продукта заключается в том. что оно позволяет проводить практические занятия по линейной алгебре. исключая использование традиционных средств обучения (доски. тетрадей и ручек). Модуль «Рабочая тетрадь» позволяет выполнять запись решения заданий в специальных областях. выделенных для этого на формах-«страницах». а также проверять правильность решения.
Рисунок 1 - Пример работы модуля «Рабочая тетрадь» учебно-аналитической информационной системы [8,
с.102-107]
Для проведения лабораторных работ по дисциплине «Термодинамика» (направление «Профессиональное обучение (по отраслям)», профиль «Транспорт») был разработан и апробирован учебно-программный комплекс «Исследование процесса сжатия в поршневом двигателе внутреннего сгорания». Данный программный продукт позволяет студенту проверять расчеты, произведенные им в процессе выполнения лабораторной работы, написать отчет по лабораторной работе, а также пройти контрольное тестирование. Программный комплекс позволяет сохранить отчет в формате документа MS Word, а впоследствии отправить его преподавателю для проверки.
Целью лабораторного практикума является закрепление студентами материала лекционного курса, развитие навыков самостоятельной работы с приборами при проведении теплотехнических экспериментов, обучение методам определения теплофизических свойств рабочего тела и проведению расчетов, а также умению делать выводы на основании полученных результатов. При работе с практикумом студентам предлагается самостоятельно провести ряд расчетов.
Процесс сжатия рабочего тела в цилиндре поршневого двигателя внутреннего сгорания протекает с изменением всех термодинамических параметров при переменном теплообмене между рабочим телом и стенками цилиндра, являясь произвольным термодинамическим процессом, чтобы определить параметры рабочего тела в конце такта сжатия применяют метод, основанный на замене реального процесса сжатия политропным процессом с некоторым показателем.
Показатель политропы сжатия определяется студентами экспериментально. Расчет параметров процесса сжатия проводят с помощью формул термодинамики для политроп-ных процессов. В лабораторной работе определяют следующие показатели: рабочий и полный объем цилиндра, объем камеры сгорания, степень сжатия, показатель политропы сжатия, температуру в конце процесса сжатия, количество воздуха, участвующего в процессе, работу, затраченную на сжатие заряда, количество отведенной от рабочего тела теплоты, изменение внутренней энергии рабочего тела.
Для одного из режимов студенты рассчитывают давление в цилиндре двигателя по выбранным пяти значениям объема. Затем студенты строят график процесса сжатия в координатах р-V. Наиболее значимой частью лабораторной работы являются выводы, в которых студентам необходимо проанализировать характер протекания исследуемого
процесса сжатия с точки зрения характера его энергетического баланса.
Данная лабораторная работа является очень трудоёмкой и в ходе её проведения отмечены существенные различия в интервалах времени, затраченных на её выполнение разными студентами. Пример результирующей формы учебно-программного комплекса приведен на рисунке 2.
^ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЖАТИЯ В ПОРШНЕВОМ ДВИГАТЕЛЕ! ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ - п 1-Й.
Параметры рабочего ttni
Показатель политропы сжатия п,
Температура рабочего тела а конце процесса сжатия т„к Wf1
Количество рабочего тепа, участвующего в процессе пг кг m'tsb-v.vasri.)
Удельная массовая теплоемкость рабочего тепа при погаттропном сжатии с«. ДО[«г К)
Работа, затраченная на сжатие заряда 1.Д* L-«2a7-roy(m-i)) 1VT,)
Количество отведенной от рабочего тепа теплоты О.Дх Q'm't.'fT.-r.)
Изменение внутреннем энергш рабочего тела ли.Дж
Режим работы, п. мин-1 600 1500
■ 121.3
1.32
'{¡.«НИ [0,0006
•501.8 ¡153.5
133,6
■24.3
1M.S
I I
Омет
Мзрида'вэтм! - ЗМ? 64 04 Tim двигателя - Днилний
Пошл«! политропы ехали при в=600 рзиен 3,19
ПоШ№Н, ЯМИТр«Ш е*41М1 при DB|i00pO«H
Работд, iitpjcntHju мл сжатие «put*, при о~600 сосшямт
*тлдт
Ра&ота, жрлпни и: ' ' при п-1300 [«тда-иет
■ 133,4 Д-
■■ ли ■ та > оттеаетотоП ег рабочего тела тяцго п." при D р л wo -30.7 Дж
Количество отаеае™оП от рзбочсто тела теплоты ври п 1500 р.иша Д*
Ишененме »кутреккеЛ >н ероти рабочего тела при п .. т ' : L 75,3 Дк Ицннси» iHyipflDtdl ли грпш рабочего тела при о-1300 «ошнв 114,5 Д« Аиллл1 результатов'
Рисунок 2 - Пример формы учебно-программного комплекса
Для изучения основ криптографии (направление «Профессиональное обучение (по отраслям)», профиль «Информатика и вычислительная техника») был разработан и апробирован электронный практикум по криптографии. Электронный практикум состоит из входной формы, формы выбора заданий и шести форм, содержащих задания. Входная форма содержит информацию для студента о содержании и критериях оценки заданий. Она также предназначена для ввода данных о студенте (фамилия, инициалы и группа). Данные о студенте в дальнейшем используются системой при составлении отчетов для преподавателя.
После ввода личных данных студент переходит на форму выбора заданий. Остальные шесть форм соответствуют типам заданий: зашифрование текста с использованием шифра Цезаря, зашифрование текста с использованием простой одинарной перестановки, зашифрование текста с использованием аддитивного шифра, зашифрование текста с использованием таблицы шифрозамен, расшифрование текста с использованием шифра Ат-баш, расшифрование текста с использованием шифра Цезаря. После выполнения задания последний результат выполнения отражается в отчете для преподавателя в формате документа MS Word.
При проведении лабораторных работ данного вида без применения программных продуктов также зафиксированы значительные различия во времени, затрачиваемые на выполнение заданий.
Применение педагогических программных средств позволяет обеспечить индивидуальную работу каждого студента над лабораторной работой и построить индивидуальную образовательную траекторию обучающихся. Так, например, программный продукт «Практикум по криптографии» позволяет студентам по согласованию с преподавателем выполнять задания в том порядке и темпе, которые являются удобными для конкретного студента, причём преподаватель может отследить ход и результаты выполнения заданий по полученному отчёту. Построение индивидуальной образовательной траектории и применение педагогических программных средств позволяет увеличить мотивацию студентов к выполнению заданий и повысить уровень абсолютной успеваемости.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В целях апробации описанного практикума по криптографии была проведена экспериментальная работа, для чего были определены контрольная (КГ) и экспериментальная группы (ЭГ), при этом специальных организационно-педагогических условий не требовалось, так как для проведения лабораторных работ в соответствии с учебным планом каждая студенческая группа делится на две подгруппы. Были использованы методы педагогической диагностики, анализа, наблюдения. Приведем результаты апробации. Абсолютная успеваемость в КГ: 6/8 х 100% = 75%, качество обученности в КГ: 5/8 х100% = 62,5%, абсолютная успеваемость в ЭГ: 10/10 х 100% = 100 %, качество обученности в ЭГ: 7/8 х 100% = 87,5%. Диаграмма анализа применения программного продукта представлен на рисунке 3.
Анализ применения программного продукта
8 3
I
2
х
1
2
11
0
оценка"5" оценка"4" оценка"3"
□ Выполнили работу в КГ □ Выполнили работу в ЭГ
оценка "2"
5
5
4
3
2
2
0
Рисунок 3 - Диаграмма анализа применения программного продукта
Результаты апробации доказывают повышение эффективности образовательного процесса при внедрении программно-педагогических средств (далее - ППС) на базе ИКТ. Следует отметить, что аналогичные результаты, свидетельствующие о повышении качества обучения, были выявлены и при внедрении других ППС.
ВЫВОДЫ
Анализируя опыт их применения можно сделать следующие выводы:
1. Эффективность применения педагогических программных средств обусловлена дидактически выверенным содержанием и дидактически верной стратегией их применения. Применение электронных образовательных ресурсов возможно и целесообразно после предварительной работы педагога, состоящей в непосредственной отработке ключевых умений студентов.
2. Структура ППС помимо банка типовых задач, справочного материала, тестовых и контрольных заданий, должна включать в себя процедуры, позволяющие автоматизировать проверку расчетов, составления отчетов с тем, чтобы предоставить преподавателю максимально объективированную информацию для оценивания уровня знаний и умений студента.
3. Применение ППС позволяет создать условия, при которых мотивация студентов повышается вследствие интерактивности, мультимедийности и эргономичности ППС, а также благодаря построению индивидуальной образовательной траектории обучающихся. Результаты внедрения и апробации ППС по различным дисциплинам в образовательный процесс педагогического вуза, свидетельствуют об эффективности их применения для повышения качества обучения студентов.
Работа выполнена при финансовой поддержке ФГБОУ ВО «Мордовский государственный педагогический институт имени М.Е. Евсевьева» по договору на выполнение НИР 1/331 от 04.06.2018 по теме: «Построение и реализация образовательной траектории отдельных групп обучающихся на основе психофизиологического профиля».
ЛИТЕРАТУРА
1. Применение информационных технологий для повышения эффективности и планирования образовательной траектории обучения математике студентов [Электронный ресурс] / Ю.В. Корчемкина, Е.А. Гафарова, Н.А. Белоусова, В.П. Мальцев // Современные наукоемкие технологии. - 2017. - № 7. - С. 114-118. - URL : http://www.top-technologies.ru/ru/article/view? id=36740 (дата обращения: 19.06.2018).
2. Гафарова, Е.А. Формирование творческих умений у старшеклассников при изучении информационно-коммуникационных технологий : автореф. дис. ... канд. пед. наук / Гафарова Е.А. -Челябинск, 2007. - 18 с.
3. Гафарова, Е.А. Задачный подход в решении проблемы формирования творческих умений старшеклассников при изучении компьютерных информационных технологий / Е.А. Гафарова // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. - 2006. - Т. 5. - № 23. - С. 116-119.
4. Хасанова, М.Л. Повышение качества практической подготовки специалистов путем использования алгоритмических методов обучения / М.Л. Хасанова, Л.Н. Аксенова, В.В. Руднев // Современная высшая школа: инновационный аспект. - 2016. - № 3. - С. 121-126.
5. Аксенова, Л.Н. Модель общепрофессиональной подготовки студентов, способствующая развитию компетенции профессионального общения / Л.Н. Аксенова, В.В. Руднев, М.Л. Хасанова // Современная высшая школа: инновационный аспект. - 2015. - № 4. - С. 32-40.
6. Хасанова, М.Л. Научно-познавательная деятельность студентов как залог их будущего профессионального роста / М.Л Хасанова // Профессиональное образование в 21 веке : сборник научных статей. - Челябинск, 2013. - С. 135-137.
7. Корчемкина, Ю.В. Обучение линейной алгебре с применением практико-ориентированной учебно-аналитической информационной системы / Ю.В. Корчемкина // Современные проблемы науки и образования. - 2016. - № 4. - С. 151-156.
8. Корчемкина, Ю.В. Учебно-аналитическая информационная система как средство повышения эффективности формирования профессиональных компетенций бакалавров в процессе обучения линейной алгебре / Ю.В. Корчемкина // Здравоохранение, образование, безопасность. -2016. - № 3 (7). - С. 102-107.
REFERENCES
1. Korchemkina, Yu.V., Gafarova, E.A., Belousova, N.A. and Maltsev, V.P. (2017), "Application of information technology to improve the efficiency and planning of the educational trajectory of teaching math student",Modern science-intensive technologies, Vol. 7, pp. 114-118, available at: www.top-technol-ogies.ru/ru/article/view? id=36740.
2. Gafarova, E.A. (2007), Formation of creative skills in high school students in the study of information and communication technologies, dissertation, Chelyabinsk.
3. Gafarova, E.A. (2006), "A Tacit Approach in Solving the Problem of Forming the Creative Skills of Senior Students in Studying Computer Information Technologies", News of Herzen Russian State Pedagogical University, Vol. 5, No. 23, pp. 116-119.
4. Khasanova, M.L., Aksenova, L.N. and Rudnev, V.V. (2016), "Improving the quality of practical training of specialists by using algorithmic methods of training", Modern Higher School: Innovative Aspect, Vol. 3, pp. 121-126.
5. Aksenova, L.N., Rudnev, V.V. and Khasanova, M.L. (2016), "Model of general professional training of students, contributing to the development of the competence of professional communication", Modern Higher School: Innovative Aspect, Vol. 5, pp. 32-40.
6. Khasanova, M.L. (2013), "Scientific-cognitive activity of students as a guarantee of their future professional growth", Professional education in the 21st century, Chelyabinsk, pp. 135-137.
7. Korchemkina, Yu.V. (2016), "Training in linear algebra using a practice-oriented educational and analytical information system", Modern problems of science and education, Vol. 4, pp. 151-156.
8. Korchemkina, Yu.V. (2016), "Educational-analytical information system as a means of increasing the effectiveness of forming professional competencies of bachelors in the process of learning linear algebra", Health, education, safety, Vol. 3 (7), pp. 102-107.
Контактная информация: kjv_intser@mail.ru
Статья поступила в редакцию 30.08.2018
