CC BY
7Расширение функциональности процедур осуществляется почти так же, как и при механизме наследования - путем добавления необходимого программного кода к изменяемой функции.
Таким образом, был получен весь спектр свойств системы, проверена логика работы пользовательского интерфейса при взаимодействии с таблицами базы данных. Исходя из полученного опыта можно сделать вывод о допустимости и определенных удобствах, гибкости, простоте и наглядности взаимодействии с базами данных при использовании в качестве инструментов прототипирования MS Access и VBA для MS Excel.
Библиографический список:
1. Кудрявцев, Н. Г. Работа с базами данных с использованием VBA MS Excel : учебное пособие / Н. Г. Кудрявцев, Д. В. Кудин, М. Ю. Беликова. - Горно-Алтайск : РИО ГАГУ, 2015. - 92 с.
2. Кудрявцев, Н. Г. Программирование на VBA MS Excel : учебное пособие / Н. Г. Кудрявцев, Д. В. Кудин, М. Ю. Беликова. - Горно-Алтайск : РИО ГАГУ, 2015. - 100 с.
УДК 372.853
ПРОЕКТНАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОСРЕДСТВОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ У СТУДЕНТОВ ФИЗИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА PROJECT COMPETENCE AND ORGANIZATION OF DESIGN ACTIVITY BY MEANS OF EDUCATIONAL ROBOTICS AT STUDENTS OF THE PHYSICAL FACULTY
Кутафина Я. Р., магистрант ФГБОУ ВО «Омский государственный университет имени Ф. М. Достоевского» Россия, Омская область, г. Омск ahyana789@gmail.com
Аннотация. В статье описывается определение уровня сформированности проектной компетентности бакалавров физического факультета и организация проектной деятельности с применением образовательной робототехники. В исследовании использовались такие методы как наблюдение, тестирование, анкетирование, методика изучения мотивации. Выявлены основные компоненты проектной компетентности у студентов. Определены уровни развития проектной компетентности у бакалавров по направлениям подготовки «Физика» и «Радиофизика»; представлены некоторые результаты проведенного эксперимента по измерению начального уровня проектной компетентности у студентов; подведены итоги в виде выводов по дальнейшим направлениям развития проектной компетентности, а также методов повышения её уровня.
Ключевые слова: компетенции, проект, проектная деятельность, методы измерения, уровни.
Abstract. The article describes the determination of the faculty of physics bachelors' project competency level formation and organization of the project activity with the use of educational robotics. In the research, corresponding methods were being used, such as observation, testing, survey, motivation study technique. Basic components of the students' project competency are identified. Project competency development level of the bachelors majoring in physics and radiophysics are determined; there are some results of the conducted experiment in the entry-level of the students' project competency measurement; the results are summarized in conclusions for further directions of project competency's development and increasing its level.
Key words: ^mpetencies, project, project activity, measurement methods, levels.
Главной задачей современного высшего образования является формирование специалиста, способного к саморазвитию и самообразованию. Современный ФГОС (бакалавриат) направляет нас на то, что компетентностный подход в обучении студентов считается определяющимени Содержание профессиональной подготовки, которую обязан получить бакалавр, включает в себя умение определить цель, самостоятельно спланировать стратегию и тактику её достижения. Учащемуся необходимо принимать грамотные решения, уметь управлять процессом, проверять собственную деятельность. Это говорит о том, что студентам очень важно владеть проектной деятельностью различного характера. Таким образом, проблема исследования определяется отсутствием в полной мере сформированной проектной компетенции у студентов.
В качестве средства формирования проектной компетенции студентов была выбрана такая отрасль инновационных технологий, как образовательная робототехника. Данная дисциплина предполагает формирование умений проектирования, моделирования и конструирования технических устройств, программирования и работу с электрическими приборами, а также регистрирование и презентацию полученных результатов.
Поэтому целью данного исследования является анализ современной образовательной робототехники на предмет возможности использования её в системе высшего образования вообще, а также, в частности, как средства формирования проектной компетенции у студентов физического факультета.
На данный момент существует огромное количество как российских, так и зарубежных производителей образовательных конструкторов, но приоритетной является серия наборов LEGO-конструирования. Фирма LEGO производит несколько типов конструкторов, которые применяются в системе образования: LEGO EDUCATION и LEGO MINDSTORMS.
Организация работы с наборами основывается на принципе практического обучения. В первую очередь учащиеся обдумывают, а затем создают модели. Однако, результативность обучения основам робототехники во многом зависит от формы организации занятий.
Основные этапы разработки LEGO-проекта не отличаются от стандартных этапов ученического проектирования. Студенты выбирают тему проекта, обозначают основные цели и задачи, выдвигают гипотезу и разрабатывают модель на основе конструктора. После сборки модели и составления программы происходит тестирование и устранение неисправностей модели.
Всю работу над проектом можно разбить на несколько этапов:
1. Этап проблематизации - необходимо оценить имеющиеся обстоятельства и сформулировать проблему.
2. Целеполагание. Проблема преобразуется в личностно значимую цель и приобретает образ ожидаемого результата, который в дальнейшем воплотится в проекте.
3. Важнейший этап работы над проектом - это планирование. Когда имеется план работы, материалы, рабочие руки, время и цель, можно приступить к работе.
4. Следующий этап проекта - реализация имеющегося плана.
5. По завершении работы необходимо сравнить полученный результат со своим замыслом, если есть возможность, внести исправления.
6. И последний этап работы - самооценка и рефлексия [1].
По такой структуре были разработаны и организованы несколько работ лабораторного практикума в вузе с применением робототехнических наборов LEGO MINDSTORMS EV3 с целью повышения сознательности изучения физики, эффективности процесса обучения, и самое главное, активизации познавательной деятельности студентов и их заинтересованности в данном предмете.
Применяя ресурсы образовательной робототехники в преподавании физики, прежде всего, необходимо сформулировать цели её использования:
а) презентация возможностей робототехники как одного из главных направлений научно-технического прогресса;
б) демонстрация роли физики в проектировании;
в) рост качества образовательной деятельности: углубление предметных знаний, формирование экспериментальных умений и навыков, рост знаний в области прикладной физики, расширение умений и навыков в сфере технического проектирования, моделирования и конструирования;
г) развитие у студентов мотивации к предмету, в том числе познавательного интереса [2].
Рассмотрим несколько примеров использования робототехники на лабораторных занятиях по
физике в учебном процессе:
Пример 1. Лабораторная работа №1 «Изучение законов гармонического движения на примере математического маятника».
В конструкцию данной установки входит штатив с зажимом для маятника, жёсткая нерастяжимая нить, груз, ультразвуковой датчик, измерительная линейка.
Студентам предлагается сконструировать модель штатива и закрепить на нем груз с помощью жесткой нитки. Для фиксации времени периода одного колебания груза используется датчик ультразвука, который способен обнаружить перед собой предмет на расстоянии от 3 до 250 см.
При запуске программы включается секундомер в микропроцессорном модуле EV3, студент самостоятельно отклоняет груз на определенный угол и отпускает его, датчик фиксирует время и результат выводится на дисплей блока EV3. Программа для этой установки берётся из банка программ (пишется преподавателем).
Выполнение вычислений и обработка данных производится традиционным методом. Установку для этого примера студентам предлагается спроектировать и сконструировать полностью самостоятельно. Пример показан на рисунке 1.
Рисунок 1 - Математический маятник Рисунок 2 - Скатывание шарика с наклонной плоскости
Пример 2. Лабораторная работа №2 «Скатывание твердого тела с наклонной плоскости».
Установка состоит из наклонного желоба, металлического шарика из набора LEGO MINDSTORMS, датчика цвета или датчика касания, закрепленных в нижней части установки, пускового устройства, отпускающего шарик при включении программы и программного блока EV3. При запуске программы включается секундомер в микропроцессорном модуле EV3, пусковое устройство приводит в движение шарик. Когда шарик, скатываясь по желобу, касается датчика касания, происходит остановка секундомера и результат измерения времени выводится на дисплей блока EV3. Программа для этой установки берётся из банка программ (пишется преподавателем). Выполнение вычислений и обработка данных производится традиционным методом. Данную установку студентам предлагается спроектировать и сконструировать полностью самостоятельно. Пример установки показан на рисунке 2.
Конструкция предполагает варианты использования других датчиков, способных среагировать на движение шарика. Например:
1. Заменить датчик касания на датчик цвета. В этом случае датчик цвета также необходимо установить в нижней части желоба. Датчик способен среагировать на изменения цвета окружающей среды, т.е. на цвет шарика.
2. Заменить датчик касания на ультразвуковой датчик. Остановка секундомера может быть запрограммирована на обнаружение датчиком шарика на определенном расстоянии и т.д.
Главной целью данных заданий для студента являлось определение своей роли в проекте, принятие участия в разработке проекта и публичной защите результатов. Критериями оценки были: наличие первоначальных навыков планирования своей деятельности в работе над проектом, организаторских умений, умений координировать процесс работы, делегировать задания, способности проводить промежуточный контроль [3]. Наличие или отсутствие тех или иных навыков фиксировалось в процессе наблюдения. Уровень сформированности проектной компетенции у студентов был достаточно низким, что объясняется отсутствием у них опыта проектной деятельности. В процессе исследования нам удалось выделить три уровня сформированности проектной компетенции. Низкий уровень определяет неполное, частичное проявление навыков, которые входят в состав проектной компетенции. Средний уровень подразумевает большую активность со стороны студента. При высоком уровне бакалавр способен активно проявлять свои возможности к созиданию, проявлять определенные навыки [4]. Затруднения у студентов вызвало распределение ролей, это связано с непониманием той или иной роли в проекте, а также нежеланием брать на себя персональную ответственность.
Одной из важных частей нашего исследования было наблюдение изменения уровня проектной компетентности у студентов. Для диагностики был разработан тест, который содержал ряд теоретических вопросов на проверку знаний основных этапов и видов проекта. Тестирование проходило в два этапа: до участия в проекте и после.
Опираясь на результаты (рисунок 3) повторного тестирования можно сделать вывод, что после участия в проектах уровень сформированности проектной деятельности (ПД) у студентов заметно вырос. Количество студентов, находящихся на среднем уровне, т.е. воспроизводящих основные понятия без ошибок, вырос на 18%.
Также одна из частей теста была направлена на выявление мнения студента о необходимости и важности формирования проектной компетентности в профессиональной деятельности, а также желание участвовать в проектной деятельности.
Рисунок 3 - Уровень сформированности проектной деятельности
После участия в проекте большая часть студентов (80%) отмечают значимость проектной деятельности (см. рисунок 4). Однако мотивацию к участию в проектах проявляют лишь 45% студентов, что определило для нас дальнейшие исследования по развитию мотивационного компонента проектной компетентности (см. рисунок 5).
100 ао 60 40 20
Значимость ПЛ
[до проекта
после проекта
значимая не
значимая
Мотиващш к 11,1
80
60
40
20
■ до проекта
■ после проета
_\очет не хочет
Рисунок 4 - Значимость проектной деятельности
Рисунок 5 - Мотивация у студентов к проектной деятельности
Подводя итог исследования, можно сделать следующий вывод: при проведении эксперимента были замечены изменения уровня сформированности проектной компетентности у студентов. Опираясь на результаты повторного тестирования, можно сделать вывод, что после участия в проектах уровень сформированности проектной деятельности у студентов заметно вырос. 18% студентов перешли с низкого уровня на средний. Такой итог предполагает организацию дальнейших этапов проектной деятельности для повышения уровня проектной компетентности студентов по направлениям подготовки «Физика» и «Радиофизика».
Библиографический список:
1. Беспалько, В. П. Основы теории педагогических систем: проблемы и методы психолого-педагогического обеспечения технических обучающих систем: монография / В.П. Беспалько. - Воронеж : Издательство Воронежского университета, 1977. - 304 с.
2. Ершов, М. Г. Возможности использования образовательной робототехники в преподавании физики / М. Г. Ершов // Проблемы и перспективы развития образования: сборник материалов IV Международной научой конференции (г. Пермь, июль 2013 г.). - Пермь : Меркурий, 2013. - С. 81-87. -URL: https://moluch.ru/conf/ped/archive/72/4129/ (дата обращения: 14.05.2020). - Текст: электронный.
3. Ионова, Ю. В. Измерение качества сформированности проектной компетенции бакалавров менеджмента / Ю. В. Ионова // Русско-Британский институт управления: сборник статей. - Челябинск, 2017. - С. 85-96.
4. Иванченкова, Е. Н. Критерии выявления уровней сформированности естественнонаучной грамотности студентов педвуза (здоровьесберегающий аспект) / Е. Н. Иванченкова // Вестник КГУ. -2009. - № 3. - С. 350-352.
