Особенности применения мультимедийных технологий при преподавании электротехнических дисциплин

УДК 621.331

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРЕПОДАВАНИИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ

ДИСЦИПЛИН

С.В. Ершов

Рассматриваются некоторые особенности преподавания электротехнических и электроэнергетических дисциплин в условиях высшего профессионального образования на основе широкого использования в учебном процессе современных информационных мультимедийных технологий. Отмечаются особенности разработки мультимедийного контента и тестовых заданий по электротехническим дисциплинам.

Ключевые слова: современные информационные мультимедийные технологии, интерактивные учебные пособия.

Изучение электротехнических дисциплин в вузах неразрывно связано растущими объемами и сложностью преподаваемого материала, с ограничением количество часов, отведенное на преподавание. В подобных условиях такие формы преподавания и методы работы требуют пересмотра и совершенствования. С учетом того необходимость ясности в изложении материала и требования качественного предоставления информации для студентов, а также скорейшего развития умения эффективно и творчески применять ее, требуется принципиально иной подход к формированию учебно-методического комплекса электротехнических дисциплин. Этот подход должен быть направлен на расширение внеаудиторной и самостоятельной работы студентов, но без ущерба для качества подготовки специалистов. Современный метод обучения предполагает переход от чисто механического толкования электротехнического материала из учебной литературы в аудитории, к более творческому сотрудничеству со студентами. Также необходимо совместно находить правильные решения. Таким образом, для значительной эффективности требуется уделять больше внимания вопросам создания благоприятных условий для самообразования и саморазвития студентов.

Процесс преподавания в значительной степени должен быть ориентирован на усвоение необходимых компетенций, знаний, умений и навыков, но и также на общее развитие, умение логически мыслить, адекватно применять методы сбора и обработки полученной информации. Только в данном случае можно будет выполнить переход от изжившей себя формулы «образование на всю жизнь» к «образованию в течение всей жизни».

С наибольшей эффективностью такой подход к обучению может быть реализован на основе формирования новых форм обучения, на основе широкого использования современных мультимедийных технологий [1].

201

Необходимо принять во внимание тот факт, что учебные материалы при преподавании электротехнических специальностей вузов, из-за особенностей дисциплин, отличаются от материалов гуманитарных наук. Как правило, материалы в электротехнике имеют более широкое разнообразие диаграмм, графиков, таблиц, рисунков и тому подобное. И данную особенность нельзя игнорировать в практике преподавания электротехнических дисциплин.

В этой связи необходимо напомнить и о проблемах, с которыми сталкиваются преподаватели электротехнических дисциплин в вузах, и которые в последнее время стали особенно значимыми в связи с не очень высоким уровнем качества исходного графического материала. Большинство литературных источников содержат информацию, значительно устаревшую на современном этапе развития. Уровень исполнения различных схем, чертежей, типов этих источников, как правило, не самого лучшего качества. В большинстве случаев невозможно досконально проанализировать схему. Графические материалы, особенно в учебниках прошлого столетия не соответствуют требованиям существующих стандартов.

В связи с этим остается открытым вопрос: какие средства, методы и технологии обучения могут значительно увеличить эффективность образовательного процесса и, поэтому, поэтому качество учебно-методических материалам по электротехническим дисциплинам? Какие шаги следует предпринять для устранения пробелов в образовании и повышения уровня практических навыков специалистов электротехнического профиля.

С учетом того, что время, предусмотренное для проведения занятий, в большой степени ограничено, а процесс освоения навыков требует значительных временных затрат, достаточно актуальной является проблема увеличения интенсивности процесса обучения без потери качества.

При изучении электротехнических дисциплин, одним из способов доведения до студентов значительных объемов текстовой информации, может является графическое представление материала на основе широкого использования мультимедийных технологий. На основе накопленного опыта можно заключить, что большинство студентов электротехнических специальностей, в силу своего менталитета, как правило, способно к более эффективному усвоению учебного материала, представленного в графической форме. Процесс переработки информации при таком способе представления информации становится более продуктивным. Четкая, сжатая графическая информация, на основе мультимедийной графики и анимации хорошо усваивается студентами электротехнических специальностей.

Использование подобных технологий обучения неоднократно доказали свою эффективность. Они довольно легко реализуется в современных компьютерных (безбумажных) формах обучения. Кроме того, создание мультимедийных учебных пособий не требует больших материальных затрат, что также является немаловажным [1].

202

Основная проблема при этом заключается в выборе наиболее оптимальных методов представления графической информации. Также важным фактором является «качество изображения» на мониторе компьютера, видео панелей или мультимедийной доски. Для того, чтобы повысить четкость и разборчивость материала, необходимо повышать фотореалистичность изображений. Этот факт приобретает особое значение, когда речь идет об изучении электротехнических дисциплин, таких как электрические машины, механика электрических машин, электромеханика, релейная защита и автоматизация систем электроснабжения, микропроцессорные технологии в электроэнергетике, электрические аппараты, электроснабжение, электрические станции и подстанции и многие др.

Пример презентации учебного материала с использованием мультимедиа, представлен на рис. 1.

Рис. 1. Пример презентации учебного материала по дисциплине «Электромеханика»

Так как графическое представление информации, направленной на формирование определенных процессов мышления на основе анализа изображений, то разработка мультимедийного обучающего материала требует повышенного внимания не только в содержательной части, но и в способе представления графической информации. Кроме того, очень значимым является механизм психологического усвоения изучаемого материала. Преподаваемый материал должен развивать у студента как рациональные, так и эмоциональные аспекты. Применение в процессе обучения, таких средств как анимация, видео-презентация «объединяют» логику и эмоциональную сферу (творческое мышление) студента. Данная технология обеспечивает значительное сокращение длительности обучения, приводит к уменьшению числа ошибок из-за нечеткого понимания изучаемого материала.

Организация обучения студентов в рамках данного подхода позволяет перейти от совместно-разделенной (преподаватель-студент) концепции обучения к индивидуальной форме освоения учебной дисциплины с учетом возрастающей роли образования в таких формах как самообразование и саморазвитие, что также способствует повышению уровня дифференциации обучения. Студент может изучать учебный материал самостоятельно и проверять себя с помощью средств компьютерной оценки. Уровень сложности задач может увеличиваться по мере усвоения умений и навыков.

Компьютерное тестирование - это, получившее широкое распространение форма проверки знаний студентов, которая позволяет сэкономить время, и избавить студентов от механической, рутинной работы, от огромной массы бумажных бланков и задачи, а также активизировать процесс обучения, без ущерба для качества обучения.

Авторы некоторых работ [2, 3] рекомендуют, при разработке тестового задания, следовать правилу «чистоты объекта». Например, содержание тесты по физике должны отражать суть проблемной ситуации при проведении экспериментальных наблюдений, а не быть направлены на оценку уровня знаний в математике. Но, в случае с электротехническими дисциплинами, это недопустимо, поскольку это противоречит развитию профессионального мышления, которое формируется с учетом одновременного (многостороннего) мышления, то есть, одновременного рассмотрения одного явления с разных сторон. Это профессиональное качество развивается при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин электротехники, на основе большого количества факторов, называемых фундаментальными курсами. У студентов необходимо развить целостное восприятие специальности и возможность использовать весь объем накопленных знаний в процессе изучения электротехнических дисциплин. Обучение по принципу - знания лишь по одному предмету - тормозит профессиональное становление личности.

Примером многостороннего развития мышления может служить курс «Электромеханика», основанная на знаниях таких дисциплин, как физика, теоретические основы электротехники, механика электрических машин, электрические машины, и др. Ориентация на всю совокупность знаний автоматически не приводит к творческому многостороннему подходу в исследовании электромеханических устройств. Для этого и нужно развивать многоплановое мышление, особенно в процессе окончательного тестирования, позволяющего выявить недостатки в знаниях учащихся и определить направления корректировки учебных материалов по этим вопросам с целью выработки у студентов многогранного подхода в проектировании электромеханических устройств.

Также необходимо обращать внимание на одну особенность изучения технических дисциплин в вузах - это методика проведения лабораторных работ, которая требует использования реального лабораторного оборудования, инструментов, приспособлений, измерительного инструмента, и, следовательно, больших производственных площадей для их размещения. Кроме того, лабораторное оборудование, как правило, имеет высокую стоимость, сложность и опасность поражения электрическим током, что требует привлечение высококвалифицированного персонала, значительных эксплуатационных расходов и технического обслуживания.

Современные программные средства и продукты позволяют за счет использования компьютерной техники разрабатывать имитационные модели практически любого технологического оборудования с требуемым набором параметров реальности. Таким образом, выход в такой ситуации можно отыскать благодаря применению современных информационных технологий - интерактивных учебных пособий, которые уменьшают потребность в реального оборудования и одновременно повысить эффективность обучения [1].

Компьютерные модели и видео презентации позволяют студенту изучить конструкцию технологического оборудования, исследовать режимы работы, основные компоненты и их функции, основные характеристики электротехнических устройств. Поэтому, при разработке компьютерных моделей, видео и интерактивных средств обучения по электротехническим дисциплинам необходимо учитывать параметры и характеристики современного оборудования для применения натурных фото и видео работы оборудования. Использование учебных фильмов, мультимедийных презентаций, видеороликов, тестирование оборудования и рекламных материалов фирм-производителей электротехнического оборудования позволяет обеспечить студента необходимой информацией о практических аспектах проектирования и принципы функционирования электрических систем.

Пример видео-лекции с использованием современных информационных технологий представлен на рис. 2.

Следует отметить, что при переходе на высокотехнологичные формы обучения в интенсификации учебного процесса сочетает в себе использование в учебном процессе электротехнических дисциплин мультимедийные и интерактивные учебные пособия для всех видов учебных занятий, является высокоэффективным способом развития установленной компетенции. Подготовка, апробация и совершенствование мультимедийных материалов, использование современных мультимедийных технологий способствует формированию новой роли преподавателя в образовательном процессе, с учетом приоритета самостоятельности студентов и, как следствие, способствует выведению учащихся на новый качественный уровень, укрепляется в них неподдельный интерес к своей будущей профессии.

Рис. 2. Фрагмент видеолекции по дисциплине «Механика электрических машин»

Представленный подход, основанный на современных информационных технологиях широко используется в учебном процессе и показал свою эффективность при изучении таких дисциплин электрические машины, электромеханика, механика электрических машин, релейной защиты и автоматизации систем электроснабжения и продолжает быть широко использованы при изучении других дисциплин электроэнергетического профиля.

Список литературы

1. Потемкин А.Н., Викулов А.С., Романовский Б.В. Использование интерактивных учебных пособий в условиях непрерывного профессионального образования. Современные научные исследования. 2013. Вып. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://e-koncept.ru/article/695 (дата обращения 30.09.2016).

2. Методологические правила конструирования компьютерных те-сов / В.И. Васильев, А.Л. Демидов, Н.Г. Малышев, Т.Н. Тягунова. М., 2000. 64 с.

3. Теоретическая механика. Статика, кинематика, динамика: учебное электронное пособие / Моисеев В.Б., Голощапов В.М., Викулов А. С. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007611691. Заявка № 2007611312. Дата поступления 10 апр. 2007. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 23.04.2007.

Ершов Сергей Викторович, канд. техн. наук, доц., erschov.serrgamail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

FEATURES OF APPLICATION OF MULTIMEDIA TECHNOLOGY IN TEACHING

ELECTRICAL DISCIPLINES

S. V. Ershov

This article discusses some features of teaching electricity and electrical disciplines in the conditions of higher professional education on the basis of broad use in educational process modern information technologies multimedia. Marked features of the development of multimedia content and tests on electrical engineering disciplines.

Key words: modern information media technology, online tutorials

Ershov Sergey Victorovich, candidate of technical science, docent, er-schov. serrg@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 378.4

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ВО ВРЕМЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ ВОСПИТАТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

В.Ю. Карницкий

Описаны внеаудиторная воспитательная работа, развитие студенческих отрядов.

Ключевые слова: воспитательная работа, студенты, строительные отряды.

Внеаудиторная воспитательная работа со студентами проводится в соответствии с Уставом ТулГУ, Правилами внутреннего распорядка Тул-ГУ, приказами и распоряжениями ректора, политикой в области качества и Миссией ТулГУ с утвержденными планами работы института и кафедры. На кафедре заместитель заведующего кафедрой по воспитательной работе В.Ю. Карницкий, осуществляет и контролирует работу кураторов учебных групп, разрабатывает перспективный и календарный план по внеаудиторной воспитательной работе.

Внеаудиторная воспитательная работа магистров проводится в соответствии с направлениями и программами магистерской подготовки, которую курирует Ю.И. Горелов.

Ежегодно проводятся собрания первокурсников с посещением музея университета, что позволяет проводить патриотическое воспитание и настраивать студентов на ответственное, сознательное изучение предметов их будущей специальности. Кураторами на кураторских часах проводятся собрания по обсуждению текущей успеваемости и аттестаций по изучаемым предметам, борьбы с коррупцией, по вопросам, связанным с организацией дежурств, хозяйственных работ и участию в культурных мероприятиях института и университета, профилактике правонарушений.

207