Мультимедийные обучающие системы в лекционных курсах

ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИчЕСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (55), МАЙ-ИЮНЬ 2007

Методика преподавания в высшей школе

УДК 37 004 Н. Г. СЕМЕНОВА

Государственное образовательное учреждение «Оренбургский государственный университет»

МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ В ЛЕКЦИОННЫХ КУРСАХ

Рассмотрены возможности технологий Мультимедиа на лекционных занятиях, сформулированы методические условия проектирования проблемной лекции с применением технологий Мультимедиа по техническим дисциплинам, представлена структура мультимедийной обучающей системы в лекционных курсах с учетом основных дидактических функций лекций. Приведены результаты социологического опроса и теста дифференцированной самооценки студентов.

Современный этап развития общества характеризуется переходом к инновационной модели развития науки, техники, технологий. Определены девять приоритетных направлений научно-технической политики страны на период до 2010 г. и на дальнейшую перспективу. При этом наивысший приоритет получило направление информационно-телекомму никационных технологий и электроники. В этих условиях решающее значение приобретает проблема информатизации образования. Решение ее должно стать тем самым звеном, посредством которого можно осуществить необходимые научно-технические и социально-экономические преобразования в стране. К перспективным направлениям информатизации образования отнесены: разработка и оптимальное использование средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), а именно, электронных образовательных изданий и ресурсов и расширение масштабов их внедрения в учебный процесс.

Достижения, имеющиеся в настоящее время в области информатизации образования, обусловлены, в первую очередь, высоким уровнем аппаратного и программного обеспечения современных ИКТ (мультимедиа, гипермедиа, виртуальная реальность, система ^^1™^. Между тем, в образовании методологически господствует традиционный подход со всеми вытекающими противоречиями. Во-первых, основной объем работы по созданию электронных средств учебного назначения выполняют программисты, не имеющие педагогической подготовки. Во-вторых, специалисты в области дидактики и методики преподавания конкретных дисциплин, в свою очередь, часто далеки от информационных технологий и потому не могут в полной мере использовать их потенциальные возможности.

В связи с этим, дальнейшее совершенствование информатизации образования должно рассматриваться не только в плане расширения технических возможностей современных ИКТ, но и в плане формирования новых подходов к разработке электронных средств учебного назначения, создания новых технологий и методик обучения с их применением, в обучении этим методикам профессорско-преподава 1281 тельского состава.

В настоящее время в российский образовательный процесс внедряются технологии Мультимедиа (ТМ), представляющие особый вид компьютерных технологий, которые объединяют в себе как традиционную статическую визуальную информацию (текст, графику), так и динамическую (речь, музыку, видеофрагменты, анимацию), соединяя возможность одновременного воздействия на зрительные и слуховые органы чувств обучающихся, что позволяет создавать динамически развивающиеся образы в различных информационных представлениях (аудиальном, визуальном). Анализ отечественных и зарубежных научных источников показал, что отличительной особенностью технологий Мультимедиа в учебном процессе является представление информации не только в виде текста, но и в виде образов (Зайнутдино-ва Л.Х., Касторнова В.А., Поздняков С.Н., Осин А.В., Роберт И.В., Уайт М.А. Шлыкова О.В. и др.), которые позволяют максимально сконцентрировать внимание обучающихся, способствуют лучшему пониманию и запоминанию информации.

Благодаря одновременному воздействию на обучающегося аудиальной (звуковой) и визуальной (статической и динамической) информации, мультимедийные обучающие системы (МОС) обладают большим эмоциональным зарядом, способствуют развитию креативного потенциала обучающих и обучающихся, созданию разнообразных и действенных форм и методов обучения.

Анализ педагогической литературы по вопросам создания МОС показал, что наименее исследованными являются методические аспекты, учитывающие специфику направленности профессионального образования

Результаты социологического опроса

Вопросы Варианты ответов Ответы в %

Помогает ли Вам технологии Мультимедиа лучше воспринимать излагаемый лектором материал? Да 92

Нет 5

Не знаю 3

Что Вам больше всего нравиться при чтении лекций с помощью технологий Мультимедиа? Аннмапня графиков н диаграмм Изображение в цвете 81,5

Четкое представление формул и графической части 50

Изображение в цвете 22

Возможно ли прочитать весь лекционный курс с помощью технологий Мультимедиа? Да 73

Нет 27

Как Вы считаете, чему способствует реализация технологий Мультимедиа в лекционном курсе? Лгчше понимаю 63

Конспект лекпнн пншу без ошибок 35,5

Появился интерес к днсинплине 25

Долып е помню 14,5

происходит, на лекциях, поэтому именно на этих занятиях, в первую очередь, должны применяться технологии Мультимедиа, обеспечивающие высокий уровень наглядности восприятия информации и формирования корректного наглядно-образного представления сложных технических устройств (систем), динамических процессов (явлений), абстрактных понятий и отношений с ними.

Анализ литературы позволяет констатировать, что применение технологий Мультимедиа на лекционных занятиях носит пока объяснительно-ил люстративный характер, заключающийся в визуализации учебной информации, представляемой преподавателем, что предполагает организацию учебно-познавательной деятельности обучающихся только на репродуктивном уровне. С дидактической точки зрения такой подход к использованию ТМ в образовании непродуктивен. Использование компьютеров в обучении можно считать оправданным лишь тогда, когда с помощью них обеспечиваются новые возможности для активизации учебно-познавательной деятельности, формирования творческого мышления обучающихся. Многие ученые педагоги (А.И.Башмаков, Л.Х.Зайнутдинова, И.В.Роберт, Е.В.Ширшов и др.) указывают, что большинство ошибок в использовании электронных средств учебного назначения происходит от узкого взгляда на них как на заменитель существующих традиционных учебно-методических средств, выполняющих функции инструментария. Они отмечают, что информационные технологии должны, прежде всего, стимулировать создание новых форм, технологий обучения, коренным образом отличающиеся от традиционных, а не повторять ошибки старых.

С этой точки зрения перспективным, на наш взгляд, является подход состоящий в соединении программных и психолого-педагогических возможностей МОС с существующими педагогическими технологиями инновационного (активного) обучения [1], которые обеспечивают организацию учебно-познавательной деятельности обучающихся на продуктивном уровне и основываются на методах проблемного, эвристического и исследовательского характера.

Дидактическая сущность проблемной лекции состоит в том, что, излагая факты, она неизбежно акцентирует процесс познания, движение знания от одного уровня к другому, вводит обучающихся в лабораторию научно-познавательной деятельности (контроль движения чужой мысли и соучастие в нем).

Глобальная цель любой лекции - «... обучить умению гибко решать проблему, умению вести научный и практический поиск в решении конкретных задач.» [2]. Соответственно, при проведении лекций желательно придерживаться методики, позволяющей строить необходимые дедуктивные и индуктивные умозаключения. Студент должен уверовать в то, что в любой проблеме, а, соответственно, и проблемной задаче есть место поиску. Необходимо напомнить, что проблемная задача является проблемной только для обучающегося. Преподаватель конструируя проблемную задачу, знает ход и процесс ее решения. Она специально конструируется с обучающей целью и включается в определенный момент в учебный процесс. Такие программные возможности Мультимедиа, как: многооконное представление аудиовизуальной информации на одном экране с возможностью активизировать любую часть экрана; компьютерное моделирование виртуальных процессов; демонстрация реально протекающих процессов; «манипулирование» (наложение, перемещение) визуальной информацией как в пределах данного экрана, так и в пределах поля предыдущего (последующего) экрана; контаминация (смешение) различной аудиовизуальной информации; дискретная подача аудиовизуальной информации, - позволяют органично вовлечь студентов в проблемную ситуацию и создают мощный стимул интереса к изучаемой теме.

Как отмечено в работе В.А.Венникова [3]: «Развитие технических средств не может заменить лекцию, но должно в корне изменить ее методическое построение, а, следовательно, и восприятие, т.е. заставить слушателя активно работать вместе с лектором». В соответствии с этим высказыванием, нами предлагаются следующие методические условия проектирования проблемной лекции с помощью ТМ [4]:

1. Компьютерное моделирование преподавателем до лекции специально сконструированной проблемной задачи, ее условий и возможных гипотетически вариантов решения.

2. Создание преподавателем на лекции проблемной ситуации и трансформирование ее в виде проблемной задачи на экране с помощью мультимедийного проектора.

3. Фиксирование гипотез, выдвигаемых со стороны обучающихся по сформулированной проблемной задаче.

4. Демонстрация на экране с помощью мультимедийного проектора гипотез, предложенных обучающимися в процессе совместного обсуждения.

ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИчЕСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (55), МАЙ-ИЮНЬ 2007

ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИчЕСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (55), МАЙ-ИЮНЬ 2007

Рис. 1. Результаты теста дифференцированной самооценки студентов

5. Проведение сравнительного анализа гипотез, выдвинутых студентами, по поставленной проблемной задаче.

6. Выбор истинной гипотезы.

Как показало наше исследование, демонстрация на экране гипотез, предлагаемых обучающимися в процессе решения задачи и заранее созданных (сконструированных) преподавателем с помощью ТМ, вызывает неподдельный интерес к теме лекции со стороны студенческой аудитории, актуализирует имеющиеся у студентов знания по данной теме, способствует лучшему запоминанию лекции, активизирует их учебно-познавательную деятельность.

Основными функциями лекции, как отмечено в [5] выступают познавательная (обучающая), развивающая, воспитательная и организующая. Познавательная функция лекции выражается в обеспечении обучающихся знаниями основ науки и определении научно обоснованных путей решения практических задач и проблем. Развивающая функция лекции состоит в том, что в процессе передачи знаний она ориентирует обучающихся не на память, а на мышление, т.е. учит их думать, логически рассуждать, научно мыслить. Познавательная функция соответствует репродуктивному уровню, а развивающая -продуктивному уровню учебно-познавательной деятельности обучающихся. Воспитательная функция реализуется в том случае, если она кроме передачи фактических знаний в профессиональной области включает в себя идеологическую, общенаучную и гуманитарную информацию. Организующая функция лекции предусматривает, в первую очередь управление самостоятельной работой обучающихся как в процессе лекции, так и в часы самоподготовки.

В связи с этим, считаем, что структура МОС по каждой дисциплине должна содержать следующие блоки: блок дидактического материала объясните льно-иллюстративного характера, выполненного с применением ТМ. Этот блок организует репродуктивный уровень учебно-познавательной деятельности обучающихся, выполняя познавательную и организующую функции лекции мультимедиа, обеспечивая объяснительно-информационное изложение; блок дидактического материала проблемного характера, выполненного с применением ТМ, который организует продуктивный уровень учебно-познавательной деятельности обучающихся, выполняя развивающую

и организующую функции лекции мультимедиа и обеспечивая проблемное изложение; блок электронного конспекта лекций, выполняющий, в основном, организующую функцию лекции; информационно-эн циклопедический блок, выполненный с применением ТМ, включающий в себя: основные понятия и определения по дисциплине, в соответствии с ГОСТ; биографические данные и основные научные достижения известных ученых в данной области; информацию о новых достижения и перспективах развития данной области. Основными функциями данного блока являются воспитательная и организующая; блок тестовых заданий, позволяющий проводить на лекции Мультимедиа экспресс-тестирование в течение 3-5 минут, выполняя при этом, организующую функцию.

Созданная автором МОС по дисциплине «Теоретические основы электротехники» выполнена в формате HTML [6]. Информационно-энциклопедический блок создан в формате Web-страниц, блок электронного конспекта - в Word-е в виде гипертекста.

Блоки дидактического материала объяснительноиллюстративного и проблемного характера, тестовых заданий выполнены с применением таких программных продуктов, как Macromedia Flash, PowerPoint, позволяющих применять анимационные и звуковые эффекты и включать в виде вставок фотографии, видеоролики, фрагменты имитационного моделирования, выполненные в средах Elektronics Workbench, MatLab. Временная последовательность появления анимационного изображения на экране регулируется самим лектором - кликом мыши.

В Оренбургском Государственном Университете на Электроэнергетическом факультете функционирует специализированная лекционная аудитория, оснащенная мультимедийным комплексом, в состав которого входят: мультимедиа-компьютер, мультимедийный проектор, экран, акустическая система, видеомагнитофон. Необходимо отметить, что данная аудитория кроме проекционной аппаратуры, оснащена обычными учебными досками и мелом, позволяющими совмещать в учебном процессе традиционные и технологии Мультимедиа. Пятый учебный год пятнадцать преподавателей читают студентам Электроэнергетического факультета лекции, созданные коллективом лаборатории технологий Мультимедиа, входящей в Центр развития образования Оренбургского государственного университета,

по дисциплинам из следующих блоков учебного плана: естественно-научного, обще-профессионального, специального.

Опыт проведения лекций с использованием технологий Мультимедиа показывает, что изложение лекционного материала приобретает визуально диагностируемую динамичность, убедительность, эмоциональность, красочность. Объем и качество усвоения студентами учебного материала значительно увеличивается, появляется мотивация к изучению дисциплины, активизируется учебно-познавательная деятельность, все это подтверждается результатами социологического опроса студентов и совместного научного исследования лаборатории технологий Мультимедиа и Центра Здоровья ОГУ, которые представлены в таблице 1 и на рисунке 1.

Социологический опрос зафиксировал методически значимое пожелание многих респондентов: расчетные формулы и математические преобразования воспринимаются хуже, чем графическая информация. Данное пожелание совпадает с одним из основных методических принципов применения ТМ в лекционных курсах — принципом, комплемен-тарности, сущность которого заключается в органическом соединении Мультимедиа и традиционных технологий.

Для субъективной оценки своего функционального состояния обучающимся была предложена анкета на основе теста дифференцированной самооценки — сокращенный вариант теста САН. Его результаты представлены на рисунке 1.

Как видно из построенной диаграммы, обучающиеся после лекции Мультимедиа, отмечают улучшение самочувствия, настроения, повышение бодрости, концентрации внимания, удовлетворение, уменьшение напряженности. Данные позволяют сделать вывод об адекватной мобилизации психофизиологических процессов, оптимальном уровне их активации, формировании состояния функционального комфорта на лекции, читаемой с применением ТМ.

Все приведенные теоретические аргументы и результаты психофизиологического исследования ориентируют на значительные перспективные резервы использования МОС в лекционных курсах, связанные с дальнейшей интенсификацией обучения.

Выводы

1. Дидактические возможности технологий Мультимедиа, заключаются не только в визуализации учебной информации, представляемой преподавателем на лекционных занятиях, но и в создании новых форм, инновационных технологий активного обучения.

2. Активизация учебно-познавательной деятельности обучающихся на лекциях Мультимедиа осуществляется за счет создания компьютерных моделирующих сред активного обучения, включающих в себя проблемные задачи, обладающих неоднозначностью и многовариантностью решения.

3. Структура МОС с учетом основных дидактических функций лекций в высшей школе должна включать в себя: блок дидактического материала объяснительно-иллюстративного характера, блок дидактического материала проблемного характера, блок электронного конспекта лекций, блок тестовых заданий, информационно-энциклопедический блок.

4. Результаты социологического и психофизиологического исследования ориентируют на значительные перспективные резервы использования МОС в лекционных курсах, связанные с дальнейшей интенсификацией обучения.

Библиографический список

1. Семенова Н.Г. Реализация технологий Мультимедиа в лекционных курсах / Н.Г. Семенова // Педагогическая информатика. - 2006. - № 2. — С.57-63.

2. Гимельшейн Л.Я. О принципах проведения лекций / Л.Я.Гимельшейн. - Кемерово: Изд-во Кузбасского государственного технического института, 1994. — 52 с.

3. Веников В.А. Мировоззренческие и воспитательные аспекты преподавания технических дисциплин / В.А.Веников, Я.А.Шнейберг. — М.: Высш. шк., 1989. — 175 с.

4. Семенова Н.Г. Создание и практическая реализация мультимедийных курсов лекций / Н.Г.Семенова; Оренбургский гос. ун-т. - Оренбург, 2004. — 128 с.

5. Виленский В.Я. Технологии профессионально-орие нтированного обучения в высшей школе / В.Я.Виленский, П.И.Образцов. - М.: Педагогическое общество России, 2004. - 192 с.

6. ВНТИЦ № 50200400492. Мультимедийный курс лекций по дисциплине «Теоретические основы электротехники» / Н.Г.Семенова, А.В.Зайцев. — М., 2003. - 5 с. - ОФАП, №2937 от 30.10.2003.

СЕМЕНОВА Наталья Геннадьевна, кандидат технических наук , доцент, заведующая лабораторией мультимедийных технологий Центра развития образования Оренбургского государственного университета.

Дата поступления статьи в редакцию: 03.02.2007 г.

© Семенова Н.Г.

ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИчЕСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (55), МАЙ-ИЮНЬ 2007