Delist.ru

Мультимедийные обучающие системы лекционных курсов: теоретические основы создания и применения в процессе обучения студентов технических вузов электротехническим дисциплинам (30.08.2007)

Автор: Семенова Наталья Геннадьевна

(по И.Я. Лернеру) Уровни усвоения

деятельности

(по В.П. Беспалько) Рекомендуемые к применению МОС и другие программные средства

1. Объяснительно-иллюстративные Репродуктивный

(с помощью

преподавателя) Знание–знакомство МОС (ЛК)

2. Репродуктивные Репродуктивный (без помощи

преподавателя) Знание–копия МОС (ПЗ)

МОС (ЛЗ)

3. Проблемного

изложения Продуктивный

(с помощью

преподавателя) Знание–эвристики МОС (ЛК)

МОС (ПЗ)

МОС (ЛЗ)

4. Эвристические Продуктивный

(под руководством преподавателя) Знание–трансформация МОС (ЛЗ)

МС и БД

5. Исследовательские Продуктивный

(консультирование

преподавателя) Знание–трансформация МОС (ЛЗ)

В таблице введены следующие аббревиатуры: ПМС – программно-математические средства; МС и БД – мультимедийные справочники и базы данных; ИОС – интеллектуальные обучающие системы.

На основании выявленных особенностей процесса обучения электротехническим дисциплинам установлено, что для них наиболее перспективна разработка мультимедийных средств учебного назначения, обеспечивающих наличие компьютерных учебных программ по всем видам учебных занятий по электротехнической дисциплине: лекционных, практических, лабораторных, включая самостоятельную работу студентов, предусматривающую выполнение расчетно-графических заданий, курсовых и дипломных проектов.

Анализ публикаций по применению средств ИКТ в процессе обучения электротехническим дисциплинам высшей школы показал, что основное количество публикаций (2007 г.) посвящено организации практических занятий – 25,5 %, лабораторных занятий – 27,8 %, курсовому и дипломному проектированию – 18,2 %, самостоятельной работе студентов – 22,5 %. Вопросам внедрения средств ИКТ на лекционных занятиях уделено внимание лишь в 6 % работ. В то же время из работ В.П. Беспалько и других исследователей известно, что именно на лекционных занятиях наблюдается самая низкая активность учебно-познавательной деятельности.

Таким образом, вопросы создания и внедрения МОС, обеспечивающих активизацию учебно-познавательной деятельности в лекционных курсах электротехнических дисциплин, еще не получили достаточной разработки.

Во второй главе «Психолого-педагогические требования к мультимедийным обучающим системам лекционных курсов электротехнических дисциплин» сформулирован комплекс психолого-педагогических требований к МОС (ЛК). Педагогические требования представлены как совокупность дидактических требований, касающихся наиболее общих аспектов обучения, и методических, связанных со спецификой преподавания электротехнических дисциплин.

На основании проведенного анализа научно-методический литературы выявлено, что применение средств ИКТ на лекционных занятиях потенциально обеспечивает, по сравнению с лекциями, проводимыми по традиционной технологии, более высокий уровень реализации таких традиционных дидактических требований, как научность, наглядность, доступность, прочность, сознательность и активность обучающихся, единство образовательных, развивающих и воспитательных функций обучения.

Обоснована целесообразность введения новых дидактических требований к МОС лекционных курсов:

– требование синкретичности предъявления учебной информации, под которым мы предлагаем понимать комбинированное предъявление учебной информации, включающее в себя дидактически обоснованное соотношение ее различных форм: текст, звук, графика, видео, анимация. Данное дидактическое требование является основным отличительным требованием МОС (ЛК) по сравнению с ранее создаваемыми электронными средствами учебного назначения, т. к. отражает существенную отличительную особенность мультимедийных средств учебного назначения, объединяющих традиционную статическую визуальную информацию (текст, графику) и динамическую (речь, музыку, видеофрагменты, анимацию);

– требование обеспечения полной структуры учебно-познавательной деятельности (цель, мотив, собственно деятельность, конечный результат). Данное дидактическое требование впервые предлагается для проведения лекционных занятий. Выполнение этого требования на лекции обеспечивает обратную связь, а соответственно, замкнутый вид управления учебно-познавательной деятельностью и ее активизацию.

На основании проведенного исследования специфики преподавания электротехнических дисциплин сформулированы следующие методические требования к МОС лекционных курсов: с целью организации доступности, прочности обучения и формирования у обучающегося собственного корректного наглядно-образного представления изучаемого объекта на лекции Мультимедиа предъявление учебной информации должно удовлетворять требованию избыточности учебной информации (тривиальная, синкретичная избыточность и избыточность кодированием); с целью формирования у обучающегося системы ценностей, мировоззрения, мотивации, целеполагания предъявление учебной информации на лекциях с применением МОС лекционных курсов должно осуществляться на основе требования комплементарности мультимедиа и традиционных технологий; с целью облегчения изучения абстрактных понятий и отношений с ними, процессов, протекающих в технических устройствах как во времени, так и в пространстве, предъявление учебной информации в МОС (ЛК) должно удовлетворять требованию динамически развивающегося теоретического образа, реализуемого либо с помощью дискретной подачи визуализированной информации, либо с помощью программ имитационного моделирования.

Анализ психолого-педагогический литературы (В.М. Бехтерев, И.А. Васильев, Е.А. Громова, Е.П. Ильин, Р.Ю. Ильюченок, С.Л. Рубинштейн, О.К. Тихомиров, Е.Д. Хомская. А.Я. Чебыкин и др.) по вопросам организации учебного процесса с применением традиционных технологий обучения позволил сделать вывод об обязательном участии эмоций в учебно-познавательной деятельности. Установлено, что в условиях информатизации образования вопросы эмоционального регулирования не только не снимаются, но, напротив, требуют повышенного внимания и поиска новых приемов, невозможных при традиционных технологиях обучения.

В настоящем исследовании выявлено, что высокий уровень учебно-познавательной деятельности определяется интервалом оптимального эмоционального возбуждения, который в свою очередь зависит от многих факторов: от сложности темы лекции, применяемых методов обучения, психофизиологических особенностей аудитории, а также от приемов эмоционального регулирования.

В связи с этим в работе введено новое психологическое требование к МОС (ЛК) – требование эмоциональной регуляции учебно-познавательной деятельности, которое реализуется в МОС (ЛК) посредством следующих приемов: цветового воздействия, композиционного моделирования, анимации, аудиосопровождения, пространственной визуализации графической информации – с целью активизации таких ведущих познавательных эмоций, как удивление, любопытство, любознательность, уверенность, увлеченность.

МОС (ЛК) должна удовлетворять эргономическим требованиям, обеспечивающим организацию нормальной визуальной среды на лекции Мультимедиа. К эргономическим требованиям отнесены: требования к шрифтам, символам, формулам, к созданию цветовой гармонии, к организации информации внутри одного окна, к работе с несколькими окнами, к организации аудиоинформации, к анимированным изображениям.

Показано, что МОС (ЛК) способны обеспечить проведение всех видов лекций: информационных, консультативных, обзорных, установочных, проблемных, лекций-диалогов, лекций с запланированными ошибками и т. д. В дальнейшем лекцию, организованную с применением МОС (ЛК), будем называть лекцией Мультимедиа.

В третьей главе «Активизация учебно-познавательной деятельности посредством мультимедийной обучающей системы лекционного курса» разработана модель активизации учебно-познавательной деятельности, отражающая взаимосвязь программных (визуализация, анимация, цвет, гипертекст, многооконность, манипулирование, моделирование, контаминация, аудиовизуализация, интерактивность) и психолого-педагогических (наглядность, доступность, прочность, эмоциональное регулирование, проблемность, избыточность, синкретичность, обратная связь) возможностей МОС (ЛК) и их влияние на активизацию инвариантных компонентов учебно-познавательной деятельности (целевого, потребностно-мотивационного, содержательного, операционально-деятельностного, эмоционально-волевого, контрольно-регулировочного, оценочно-результативного).

Предложено рассматривать компьютерное моделирование как метод активного обучения, включающий в себя взаимосвязанные активное воздействие (со стороны преподавателя) и научное познание (со стороны обучающихся) абстрактных понятий и отношений с ними, сложных электротехнических устройств или динамических процессов (явлений), с использованием компьютерных моделей, выполненных с помощью специализированных (предметно-ориентированных) прикладных программ, позволяющий синтезировать сенсорно-перцептивный и представленческий уровни когнитивного процесса.

Проведен анализ научно-методической литературы по применению компьютерных моделей в различных областях знаний. Выявлены типы и предложена классификация компьютерных моделей, адекватных содержательной специфике процесса обучения электротехническим дисциплинам (ЭТД) (рис. 1).

Рис. 1. Классификация компьютерных моделей, адекватных содержательной специфике процесса обучения электротехническим дисциплинам

загрузка...