Обучение «Теоретической механике» и «Сопротивлению материалов» с помощью компьютерных технологий

Обучение «Теоретической механике» и «Сопротивлению материалов»

с помощью компьютерных технологий

Лободенко Елена Ивановна

ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

(ТюмГАСУ), г. Тюмень

Аннотация

Проведен анализ использования компьютерных технологий при чтении лекций и проведении практических занятий, а также проверки промежуточных и итоговых знаний студентов, изучающих в строительном университете дисциплины «Теоретическая механика» и «Сопротивление материалов».

Традиционно основным методом обучения и ведущей формой организации учебного процесса в вузе являются лекции и практические занятия. Но с каждым годом в высшей школе наблюдается уменьшение числа аудиторных часов и увеличение числа часов на самостоятельную подготовку сту -дентов. Среднестатистический современный студент совершенно не подготовлен средней школой к самостоятельной работе, особенно по естественнонаучному циклу дисциплин. К сожалению, целью школы стала подготовка выпускников к хорошему прохождению единого государственного экза -мена (ЕГЭ) в виде электронного тестирования. Данный метод проверки знаний учащихся, как правило, не предусматривает необходимости знать формулировки теорем и законов. Хочется надеяться, что в будущем ситуация изменится к лучшему, так как в этом году уже нет вариантов ответов в тестах ЕГЭ по математике, а учащийся сам должен найти и ввести ответ.

Исследуя процесс обучения в самом широком смысле, можно отметить, что нынешние формы и методы обучения, как в средней, так и высшей школе, мало устраивают как обучающихся, так и преподавателей, а, в конечном счете, и работодателей, и государство. Современное состояние нашего общества таково, что на протяжении всей жизни процесс обучения становится необходимым условием для поддержания конкурентоспособности специалиста. В сложившихся условиях на всех уровнях обучения все больше времени отводится самообучению, значит, необходимо детально исследовать проблемы, которые при этом возникают, и разрабатывать эффективные методы контроля и управления данным процессом. Главная цель обучения - формирование привычек, навыков и компетенций. Проще и дешевле научить, чем переучивать, а значит, надо найти, во-первых, способы обучать более эффективно, и, во-вторых, создать современные методы контроля над процессом самообучения.

Для достижения наибольшего обучающего эффекта от лекции большое значение имеет применение средств наглядности, так как новое поколение студентов воспитано на компьютерных игрушках и комиксах. Студенты, за редким исключением, не умеют читать естественнонаучную литературу и самостоятельно вычленять главное из прочитанного или услышанного материала. В течение последних пяти лет в Тюменском государственном архитектурно-строительном университете лекции по «Теоретической механике» и «Сопротивлению материалов» читаются в виде электронных презентаций, подготовленных в редакторе Power Point, что вызвало определенный интерес у студентов. Такая методика помогает выделять самое главное не только интонацией и повторением, но и различными анимационными или цветовыми эффектами, позволяет преподносить материал крупным планом и в динамике. Благодаря анимации представление информации на слайдах ведется последовательно, формулы на экране появляются по мере получения результата. Последовательность и темп изложения способствуют выработке навыков конспектирования лекции. У лектора есть возможность давать иллюстрированные исторические справки, видеозаставки экспериментов. Решаемые на лекции задачи имеют конкретный характер. Результат получают в общем виде, анализируют его и только затем подставляют соответствующие числовые данные. Содержание лекций обновляется каждый год и пополняется из базы знаний мировых информационных ресурсов. Например, в теме «Механические свойства материалов» появилась возможность показать студентам современные материалы, применяемые в строительстве, новейшие испытательные установки для определения механических характеристик.

Часть информации на слайдах подается в виде схем и может быть использована как опорный конспект. Все это позволило повысить уровень усвоения материала на лекции.

К сожалению, у нас на кафедре пока не прижилась практика использовать в полном объеме компьютерные возможности для проведения практических занятий. Большая часть студентов предпочитает традиционное проведение практических занятий. Это может быть связано, во-первых, с тем, что пока вуз не может себе позволить закупить современные электронные доски для проведения эффективных практических занятий с обратной связью, то есть возможностью проконтролировать ход решения поставленной задачи у каждого студента и показать их решения на электронной доске. Во-вторых, уровень подготовленности студентов в группах настолько отличается, что рассчитывать на эффективное использование электронной доски всеми студентами группы пока не приходится.

Находкой оказалась мысль проводить в начале каждого практического занятия так называемые пятиминутки. Это пять самых основных теоретических вопросов по теме занятия, на которые каждый студент отвечает письменно в течение пяти минут. С одной стороны, ведется регулярный текущий контроль знаний, с другой - у студентов формируется навык в определении и выделении главного при самообучении. По мере необходимости ответы на предложенные вопросы обсуждаются в течение пары минут перед решением задач. Таким образом, в первые 5-7 минут преподаватель концентрирует внимание студентов на выбранном элементе знания и формирует привычку применения знания к конкретной деятельности. За счет привлечения энергии внимания объединяются знание и деятельность, что позволяет найти более правильный, более результативный способ деятельности. Знание воплощается в деятельности, становясь умением. Для применения умения также необходима энергия внимания, хотя ее требуется намного меньше, чем для применения знания. А при многократном использовании умения необходимые энергозатраты снижаются, и умение постепенно становится навыком, привычкой, что достигается лишь при самообучении. В зависимости от желания и настойчивости в самообразовании студент становится обладателем определенных навыков и компетенций.

Текущий контроль целесообразно проводить как в виде традиционных контрольных работ, так и в виде компьютерного тестирования. Последняя форма проверки вызывает у части студентов большой интерес из-за возможности сразу получить оценку своих знаний и навыков. Они с удовольствием и по собственному желанию проходят тестирование не один раз, если есть техническая возможность многократного тестирования. Поскольку база вопросов довольно широкая, повторение вопросов происходит довольно редко. Учебным планом предполагается самостоятельное выполнение в каждом семестре четырех расчетно-графических работ и их защита на консультациях. Под словом «защита» понимается решение небольшой задачи по данной теме и беседа студента с преподавателем по теоретической части темы.

В рамках научной работы студентов младших курсов на кафедре используется привлечение их к созданию собственных электронных презентаций по отдельным дополнительным темам и их выступления на научных конференциях с докладами. Таким образом, студенты получают первые навыки самостоятельной научной работы уже на 2-м курсе и наглядный пример взаимосвязи дисциплин естественнонаучного цикла, так как эта работа проводится совместно с кафедрой математики. Привлечение студентов к первым научным работам - это интеграция фундаментальной науки и непосредственно учебного процесса. Например, студенты 2-го курса специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» изъявили желание участвовать в разработке некоторых тем, ими были решены конкретные задачи, рассчитана часть путепровода в рамках изучения главы «Плоский изгиб. Статически неопределимые балки», подготовлены слайдовые презентации и доклады на студенческой конференции. Привлечение студентов к первым выступлениям и коротким докладам требует от преподавателя сил и энергии, но эта работа в высшей степени эффективна. По словам академика Б.П. Никольского, «студенческие годы - время, когда надо в максимально сжатые сроки и максимально прочно усвоить, прежде всего «азы» избранной специальности, создать некий фундамент знаний. Иначе - дилетантизм, поверхностность - страшная опасность для специалиста».

В последнее время государственная политика в области образования направлена на независимую оценку знаний студентов посредством интернет-тестирования. Четвертый год в экспериментальном порядке наш ВУЗ принимает участие в добровольном тестировании на базе сайта федерального интернет-экзамена в сфере профессионального образования (http://www.fepo.ru). Интернет-экзамен призван объективно проводить оценку уровня подготовки студентов и степень соответствия содержания

лекционных курсов требованиям государственных образовательных стандартов (ГОС). Наши преподаватели при составлении лекционных курсов руководствуются этими стандартами и проводят занятия в полном соответствии с ГОСами. Управление качеством образования предполагает использование разнообразных технологий при организации рубежного и итогового контроля знаний и умений студентов, выявление уровня сформированности их компетенций, являющихся важнейшим показателем уровня профессиональной подготовки.

В средствах массовой информации все чаще в последнее время появляются высказывания преподавателей высшей и средней школы, выражающих свое недовольство интернет-экзаменом как итоговой формой контроля знаний. Тем не менее наблюдается тенденция тотального перехода от традиционных к электронным экзаменам. Но в любом виде экзамена всегда будет субъективизм, причем не столько с принимающей стороны, сколько со стороны экзаменуемых. Избавиться от такого субъ -ективизма можно лишь сделав из детей роботов. На наш взгляд, это неправильный вариант использования возможностей компьютерных технологий.

Компьютер и сети могут служить ускорителем обмена информацией между преподавателем и студентами. Но большую роль здесь играет заинтересованность студентов в компьютере как средстве общения. Таким образом, компьютерные сети могут помочь в обучении, особенно дистанционном, при наличии заинтересованной аудитории. В качестве эксперимента на кафедре была опробована такая технология. Идея заключалась в следующем: преподаватель создает свой сайт, где предложены варианты контрольных работ, выставлены результаты их решения и варианты разобранных заданий. Главное требование - возможность быстрого обращения к сайту, оперативность в смене информации и наличие обратной связи. Студенты имели возможность задавать вопросы как преподавателю по переписке, так и участвовать в обсуждении друг с другом различных вопросов по теоретической механике на форуме. К сожалению, в вузе пока нет портала, и такой сайт был создан на основе бесплатного хостинга. Через некоторое время на сайте появилась реклама услуг по решению вариантов задач из известного учебного пособия А.А. Яблонского «Сборника заданий для курсовых работ по теоретической механике». Сразу же пришлось свернуть данную работу. В случае создания портала университета или использования платных ресурсов, таких казусов можно избежать. На кафедре строительной механики сайт функционировал недолго, полтора - два месяца, но данные статистики говорят, что он был активно востребован в течение всего времени его существования. Максимумы посещаемости наблюдались после проведения контрольных работ и выставления оценок за работы, а также в периоды проведения анализа результатов. Теперь приходится пользоваться ресурсами сайта Университета, они менее мобильны, но зато защищены от рекламы.

Использование электронных презентаций при чтении лекций, проведение небольших тестирований для закрепления дидактических единиц, изучаемых на лекции, выполнение расчетно-графичес-ких работ, их защит, проведение «пятиминуток» и промежуточных тестирований на практических занятиях являются хорошей подготовкой к итоговому федеральному интернет-экзамену. Кроме того, создание электронных учебно-методических комплексов дисциплин с использованием тестовых заданий приводит к тому, что у студентов появляются необходимые навыки для прохождения интернет-экзамена. Они знакомы с системой тестирования, не боятся самостоятельно ввести ответ, перейти к следующему заданию, закончить прохождение тестирования. Использование демонстрационного варианта интернет-экзамена помогает расставить акценты на вопросах дисциплины и показывает, какую из тем необходимо прочитать шире. По результатам промежуточных тестирований возможна оперативная коррекция учебного процесса, но, на наш взгляд, не следует использовать тестирование в качестве итогового этапа оценки знаний и компетенций студентов. Существующий набор ГОСов критикуется преподавателями различных дисциплин, а новые - не утверждены до сих пор. В то же время тестирование по совокупности дидактических единиц позволяет сделать реальную оценку соответствия рабочей программы по дисциплине государственному образовательному стандарту, а также провести пересмотр содержания, объема учебных часов с целью разумного их разделения на аудиторные часы и часы самостоятельной работы для студентов последующих приемов.

Все чаще студентов, особенно заочной формы обучения, привлекают электронные продукты, подготовленные преподавателями кафедры. Например, учебный электронно-методический комплекс (ЭУМК) «Механика», получивший свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 9712 от 25.01.2008 в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (ОФАП) в Москве, ЭУМК «Статика»

№ 11744 от 18.11.2008, курсы-мультимедиа «Теоретическая механика» № 11746 от 18.11.2008 и «Сопротивление материалов» № 9715 от 25.01.2008. В качестве положительных сторон этих разработок отмечается наличие тестовых заданий в УЭМК, наглядность и довольно простой язык изложения.

Использование ИКТ в процессе обучения истории и обществознания

Лоскутова Любовь Александровна

МОУ «Сернурская средняя (полная) общеобразовательная школа № 2 имени Н.А. Заболоцкого»

Аннотация

Материал посвящен вопросу использования информационных технологий на уроках истории и обществознания. Рассматриваются примеры из опыта работы учителя.

Компьютерные технологии заняли прочное место в организации учебного процесса по различным дисциплинам. Сегодня не возникает сомнений в необходимости и эффективности их использования. Состояние современного образования таково, что процесс обучения проходит в условиях постоянного увеличения потока информации, подлежащей усвоению, что приводит к перегруженности учебных программ. В этих условиях, качество образования зависит от правильной организации учебной работы и профессионализма и компетентности учителя.

В настоящее время рабочий кабинет оснащен всем оборудованием, необходимым для применения ИКТ, имеется выход в Интернет. Автор статьи ведет уроки истории, обществознания и права, на которых постоянно используются информационно-коммуникационных технологии:

Технология обработки текстовой информации (текстовый редактор WORD, форматирование, редактирование) На уроках истории и обществознания часто используется разнообразный текстовый материал: фрагменты из документов, научных трудов, высказывания политиков, мыслителей, кратко сформулированные основные идеи, обобщающие выводы. Учителю не надо зачитывать цитаты, достаточно открыть соответствующий файл. Нет необходимости листать учебник, книгу, исторический источник, документ. На файл учитель может занести любой материал и в нужный момент использовать на уроке. Обучающимся остается только включить монитор и прочитать увиденное.

Технология обработки графической информации (графический редактор Paint, программа PowerPoint) Презентации создаем в программе Power Point.

В своей работе мы выделяем три типа создаваемых презентаций.

1. Презентации для повторительно-обобщающих уроков, в том числе с использованием игровых моментов.

2. Компьютерные презентации, имеющие полноценное методическое сопровождение урока. Учитель, который даже не знаком с методической разработкой данного урока, за счет грамотной компоновки материала в презентации способен провести высокопродуктивное занятие. К настоящему времени нами разработан ряд презентаций по курсу «История России. XX век».

3. Ученические презентации как образовательный продукт урока. Учащиеся, в составе рабочих групп анализируют предложенную информацию, в том числе интернет-ресурсы в соответствии с поставленными вопросами. Результаты деятельности оформляются ими в виде презентации. Очевидным преимуществом подобного подхода можно признать самостоятельную творческо-поисковую работу учащихся, а также вполне очевидный коллективный созидательный результат.

Педагогическое применение программы PowerPoint для выполнения компьютерных презентаций дает огромные развивающие возможности для школьников.

Технология обработки числовой информации (таблицы, диаграммы, программа EXSEL). Уникальные возможности компьютеров можно использовать при составлении сводных текстовых таблиц, схем, конспектов. По ходу урока учитель, находясь рядом с головным компьютером, заполняет таблицу, схему, а учащиеся вместе с ним выполняют эту работу в своей тетради. Для закрепления материала школьникам можно предложить короткие тестовые задания. Задания в полном объеме передаются на экраны мониторов, и учащимся остается выбрать правильные ответы и указать их.

В процессе обучения применяются мультимедийные технологии. Цифровые образовательные ресурсы, созданные на базе мультимедиа, оказывают сильное воздействие на память и воображение, облегчают процесс запоминания, позволяют сделать урок более интересным и динамичным, «погрузить»