Виртуальный лабораторный практикум в структуре информационных образовательных технологий

УДК 378.147:378.018.43

ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ В СТРУКТУРЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Татьяна Леонидовна Шапошникова, доктор педагогических наук, профессор,

заведующая кафедрой,

Екатерина Владимировна Рыкова, кандидат педагогических наук, доцент, Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар

Аннотация

Цель исследования - разработка инновационной модели виртуального лабораторного практикума. Известно, что в подготовке инженерных кадров и переподготовке педагогов значительное место занимает учебный лабораторный эксперимент. В условиях информатизации образования проблема инженерно-технологического обеспечения учебного лабораторного эксперимента решается на основе применения виртуальных лабораторий или автоматизированных лабораторных практикумов удалённого доступа. Современные специалисты рассматривают компьютерные системы учебного назначения (в том числе виртуальные лаборатории) как инструментальный аспект информационных образовательных технологий, от качества которого зависит возможность реализации компетентностного подхода в профессиональной подготовке. Это обусловливает необходимость создания виртуальных лабораторных практикумов инновационного типа, применение которых позволит преодолеть разрыв между теоретической и практической подготовкой обучающихся, эффективно формировать их информационную компетентность и т.д.

Ключевые слова: информационные образовательные технологии, виртуальная лаборатория, модель, профессиональная подготовка.

DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2014.12.118.p218-222

VIRTUAL LABORATORY PRACTICE IN THE STRUCTURE OF THE COMPUTER-AIDED EDUCATIONAL TECHNOLOGIES

Tatiana Leonidovna Shaposhnikova, the doctor of pedagogical sciences, professor,

Ekaterina Vladimirovna Rykova, the candidate of pedagogical sciences, lecturer, Kuban State Technological University, Krasnodar

Annotation

The purpose of investigation is virtual laboratory innovative model elaboration. As well known, for the preparation of the engineers and teachers vocational training the laboratory experience has a great significance. During the computerization of education, the issue of the engineering and technological support of the study laboratory experience is solved based on using of the virtual laboratories or computer-aided laboratories with distance access. In opinion of the contemporary specialists, the computer-aided systems for educational process, including the virtual laboratories, are instrumental aspect of the computer-aided educational technologies, determining the possibility of the competence oriented approach implementation in vocational training. It determines the innovative virtual laboratory practices elaboration necessity, the application of which would help to overcome the gap between the theoretical and practical training, inculcate the students informational competence etc.

Keywords: computer-aided educational technologies, virtual laboratory, model, vocational training.

Согласно современным воззрениям, широкие перспективы для реализации дидактического потенциала учебного лабораторного эксперимента открывает информатизация образовательного процесса, немыслимая без разработки и применения компьютерных систем учебного назначения (это - инструментальный аспект педагогических информационных технологий). В вузах всё большую популярность приобретают виртуальные лаборатории и автоматизированные лабораторные практикумы удалённого доступа, как средство организации учебно-экспериментальной деятельности обучающихся [1, 2].

Виртуальная лаборатория - информационная система, позволяющая имитировать учебный лабораторный эксперимент. Их создание и применение позволяет не только восполнять недостаток материально-технической базы (лабораторного оборудования), но и эффективно решать значимые дидактические задачи [1-3]: интеграцию теоретической и практической подготовки обучающегося (по учебной дисциплине), развитие его информационной компетентности, подготовку к реальному лабораторному эксперименту и т. д. Современные виртуальные лабораторные практикумы позволяют проводить контроль теоретических знаний обучающихся, вести базы данных, содержащие результаты реальных лабораторных экспериментов и т.д.

Несмотря на необратимость информатизации образования, по-прежнему не в полной мере используется огромный дидактический потенциал учебного лабораторного эксперимента. Это обусловлено несовершенством как организации учебного лабораторного эксперимента (его оторванностью от остальных видов учебной деятельности), так и технических средств его информатизации, в том числе виртуальных лабораторий. Проблема исследования - вопрос: каким должен быть виртуальный лабораторный практикум, чтобы его применение содействовало реализации компетентностного подхода в обучении? Цель исследования - разработка инновационной модели виртуального лабораторного практикума.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Чтобы учебный лабораторный эксперимент (в условиях информатизации обучения) был целостной дидактической системой, необходимо, чтобы виртуальный лабораторный практикум был целостным технологическим инструментарием - информационной средой, интегрирующей компьютерные системы учебного назначения и электронные образовательные ресурсы. Разработанный под руководством авторов практикум имеет модульную структуру (таблица 1, ЭОР - электронные образовательные ресурсы). Отличия авторской системы от аналогов: полифункциональность и возможность выбора режима (условий) проведения виртуального эксперимента, возможность защиты отчетов по виртуальным лабораторным работам в режиме on-line, мониторинг учебно-экспериментальной деятельности обучающегося, интеграция в мультибазовую систему виртуальных лабораторий, являющихся Web-ресурсами (представлена в системе как веб-ссылка на сайт), и авторскими разработками (например, разработанная автором виртуальная работа по определению температуры кристаллизации серебра). Мультибазовая система является гибкой, т.е. в неё возможно добавлять как Интернет-ссылки на удалённые виртуальные лаборатории, так и новые авторские разработки (включая также теоретический материал, учебные задания и данные реальных лабораторных экспериментов). Принципиально важным отличием является возможность мониторинга учебно-профессиональной деятельности обучающегося. Модель реляционной базы данных включает в себя сведения об обучающихся, теоретическом материале и его семантических связях с лабораторными работами, сеансах учебно-информационного взаимодействия, результатах имитации лабораторных экспериментов, обучения и тестирования и т. д. Мониторинг включает: рейтинговую оценку учебной экспериментальной деятельности обучающегося, вычисление коэффициента освоенности знаний и взаимосвязи теоретических знаний с практическими умениями, диагностику уровней информационной компетентности, прогнозирование успешности выполнения лабораторных работ и освоения учебного материала. Результаты учебно-информационного взаимодействия на базе практикума - мониторинговая информация для диагностики информационной компетентности обучающихся [2]. Модуль имитации также осуществляет интерполяцию данных реальных лабораторных экспериментов, если заданные пользователем параметры виртуального эксперимента отличаются от хранящихся в базе данных.

Таблица 1

Модули виртуального лабораторного практикума_

№ Наименование модуля Назначение

1. Модули имитации лабораторного эксперимента Позволяют обучающемуся имитировать работу в учебной лаборатории, обработку результатов и защиту отчётов

2. Модуль управления Перенастройка параметров виртуального практикума (в целом) и имитируемого эксперимента (в отдельности), координация функционирования модулей имитации или Web-ресурсов

3. Модуль телекоммуникаций Обеспечивает связь удаленного пользователя с виртуальной лабораторией, а также обращение к Web-ресурсам

4. Модуль идентификации Идентификация и авторизация пользователя в системе

5. Обучающий модуль Функции обучающей системы

6. Модуль тестирования Функции системы тестирования

7. Модуль учёта транзакций Учёт сеансов работы пользователей с практикумом, а также оп-Нпе-анкетирование и сбор мнений о работе системы и возможностях усовершенствования

8. Модуль визуализации Позволяет интерактивно представить результаты виртуального эксперимента

9. Модуль ведения ЭОР Выполняет функции, содействующие процессу ведения электронных образовательных ресурсов

10. Модуль мониторинга Ведение и обработка информации (базы данных) об учебно-экспериментальной деятельности обучающихся и результатах реальных лабораторных экспериментов

Предложим математические модели практикума. Пусть - множество модулей, ответственных за имитацию лабораторных экспериментов, 2 - множество иных модулей, Я - множество связей между модулями, Е - множество отношений базы данных (информационного обеспечения практикума). Практикум представляют в виде кортежа V = {5 2 Я Е}, 5 = 5 и с, где 5 - множество веб-ссылок на виртуальные лаборатории, с - множество авторских лабораторий на сервере, и - объединение множеств. Множество порций (квантов) теоретических знаний, требуемых для выполнения всех вирту-

Р

альных лабораторных работ, к = IIК , где Р - мощность множества, К - множество

1=1

порций знаний, требуемых для выполнения 1-й работы (аналогично вычисляют множество теоретических заданий, соответствующих практикуму). Виртуальную лабораторию представляют в виде VI = {В1 ББ БММ ТБ БСЕ ОВ Б^Ь ЬЫ}. Здесь: В1 -базовая информация о лабораторной работе, ББ - множество условий, настроек и параметров проведения виртуального эксперимента и связанных с ними данных о результатах реальных экспериментов, БММ - множество мультимедийных материалов (анимации, видеограмм, фото, видеоматериалов, монтажей и т.д.), соответствующих лабораторной работе, ТБ - множество дидактических задач лабораторной работы, БСЕ - множество сценариев работы предприятия, ОВ - множество виртуальных объектов (лабораторного оборудования) и их описаний, Б^Ь - множество сценариев работы виртуальной лаборатории, ЬЫ - множество связей лабораторной работы с элементами теоретического курса и соответствующими им составляющими электронных образовательных ресурсов.

Применение виртуального лабораторного практикума способствует реализации компетентностного подхода в профессиональной подготовке инженеров и переподготовке педагогических кадров. Виртуальный эксперимент, в отличие от обычного, содействует формированию не только теоретических знаний и практических умений, связанных с изучаемой учебной дисциплиной (в более широком аспекте - интеграции теоретической и практической подготовки), но и информационной компетентности (таблица 2). Применение виртуальных лабораторий необходимо рассматривать в контексте информатизации образования, интеграции педагогических и информационных технологий. Известно, что мотивационно-ценностное отношение к информационной деятельности может быть сформировано у обучающегося, если он видит в ней успех [3]. Применение виртуальных

лабораторий позволяет успешно решать учебные задачи, создаёт возможности индивидуализации и дифференциации обучения. Накопление практического опыта применения информационных технологий в учебно-профессиональной деятельности зависит от частоты применения компьютерных систем для решения учебных или профессиональных задач.

Таблица 2

Применение виртуального лабораторного практикума как фактор формирования информационной компетентности обучающихся

№ Компонент компетентности Возможность формирования благодаря применению виртуальной лаборатории

1. Операционный - знания и умения, связанные с информационными технологиями Применение виртуальной лаборатории позволит закрепить навыки работы с информационными системами (в т.ч. сетями), умения дистанционного управления

2. Мотивационно-ценностный - мотивы к информационной деятельности, ценностное отношение к информационным технологиям Работа с виртуальными лабораториями демонстрирует обучающемуся неоспоримые преимущества использования информационных технологий в лабораторном эксперименте; оп-Нпе-защита лабораторных работ демонстрирует возможности современных технологий

3. Поведенческий (деятельностный) -активность в информационной деятельности, опыт применения информационных технологий Обучающийся ищет рациональные пути использования компьютерных систем учебного назначения, варьирует условия проведения виртуального лабораторного эксперимента, накапливает опыт применения ПК для решения задач

Создание, развитие и применение виртуальных лабораторий является составной частью дистанционного обучения. Использование виртуальных лабораторных практикумов с удаленным доступом способствует превращению учебных задач в учебно-творческие, побуждает обучающихся развивать профессионально значимые качества. Имитация лабораторного эксперимента создает условия для подготовки и переподготовки кадров, профессионально использующих информационные технологии, т.е. обладающих высоким уровнем информационной компетентности.

Заключение. Модернизация учебного лабораторного эксперимента состоит в создании и применении полифункциональных информационных систем, позволяющих реализовать целостную дидактическую структуру. Учебно-информационное взаимодействие на базе виртуальной лаборатории - значимый фактор решения ряда дидактических задач, прежде всего - формирования информационной компетентности обучающихся.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вязанкова, В.В. Квалиметрическая диагностика степени информатизации образовательного процесса / В.В. Вязанкова, М.Л. Романова // Открытое образование. - 2013. - № 3. - С. 6166.

2. Вязанкова, В.В. Информатизация образования как фактор формирования информационной компетентности студентов / В.В. Вязанкова, М.Л. Романова // Открытое и дистанционное образование. - 2014. - № 1. - С. 11-16.

3. Изотова, Л.Е. Модели факторов риска недостаточной образованности / Л.Е. Изотова, Д.А. Романов // Учёные записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2014. - № 4 (110). - С. 56-59.

REFERENCES

1. Vyazankova, V.V. and Romanova, M.L. (2013), "Qualimetry assessment of educational process computerization level", Open education, No 3, pp. 61-66.

2. Vyazankova, V.V. and Romanova, M.L. (2014), "Education computerization as students informational competence formation factor", Open and distance education, No 1, pp. 11-16.

3. Izotova, L.E. and Romanov, D.A. (2014), "Factor risk models of insufficient education", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 110, No 4, pp. 56-59.

Контактная информация: romanovs-s@yandex.ru

Статья поступила в редакцию 29.12.2014.

УДК 796.011

МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-УПРАВЛЕНЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНЦИИ БАКАЛАВРОВ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ

Ирина Тимерьяновна Шарыгина, аспирант, Татьяна Владимировна Фендель, кандидат педагогических наук, доцент, декан, Чайковский государственный институт физической культуры (ФГБОУ ВПО ЧГИФК),

г. Чайковский

Аннотация

Реализация федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального физкультурного образования требует качественно новых подходов к совершенствованию системы профессиональной подготовки бакалавров по физической культуре. В статье представлены результаты опроса работодателей, обоснована необходимость формирования организационно-управленческой компетенции у бакалавров физической культуры, предложена модель формирования организационно-управленческой компетенции.

Ключевые слова: сотрудничество вуза и работодателей, организационно-управленческая компетенция бакалавров по физической культуре.

DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2014.12.118.p222-225

MODEL OF FORMATION OF THE BACHELOR'S ORGANIZATIONAL-MANAGERIAL COMPETENCE IN PHYSICAL CULTURE Irina Timeryanovna Sharygina, the post-graduate student, Tatyana Vladimirovna Fendel, the candidate of pedagogical sciences, dean, Tchaikovsky State Institute of Physical Culture, Tchaikovsky

Annotation

Implementation of the federal state educational standards of higher professional sports education requires a qualitatively new approach to improve the system of training the bachelors in Physical Education. The article presents the results of the survey of employers, the necessity in formation of the organizational and managerial competence among the physical culture bachelors has been substantiated; we propose the model for formation of the organizational and managerial competences.

Keywords: university and employers cooperation, organizational and managerial competence of bachelor of physical culture.

ВВЕДЕНИЕ

При подготовке бакалавров по физической культуре одной из важнейших компетенций является организационно-управленческая компетенция [2]. Работодатели, связанные с физической культурой и спортом (руководители общеобразовательных школ, детско-юношеских спортивных школ, спортивных клубов и др.), настаивают на необходимости целенаправленного формирования организационно-управленческой компетенции в период получения профессионального физкультурного образования [1, 3]. Большинство проблем, считают они, возникают по причине неумения грамотно организовать учебно-тренировочный процесс и управлять им.

Важность и актуальность проблемы определили цель исследования - теоретически обосновать и разработать модель формирования организационно-управленческой компетенции бакалавров по физической культуре.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Два последовательно введённых Федеральных государственных образовательных стандарта (034300 / 49.03.01) по направлению подготовки физическая культура в каче-