Современные средства обеспечения наглядности в образовательном процессе технического вуза

8. Savvinov V. М. Transformaciya konceptual'nyh osnov upravleniya nazvitiem obnazovatel'nyh sistem [Transformation of conceptual bases of management of development of educational systems]. Professional Education. Capital, 2017, no. 7, pp. 5-8. (In Russian).

9. Sistema kriteriev i pokazatelej monitoringa kachestva podgotovki kadrov [System of criteria and indicators of monitoring the quality of training]. Approved by the deputy. Minister of Education and Science of the Russian Federation on June 20, 2016 № AK-30/06vn. Available at: http://stat.miccedu.ru/info/spo-monitoring(201 5)/Система критериев и показателей. PDF (accessed 30.10.2017). (In Russian).

10. Statisticheskij ezhegodnik Respubliki Saha (Yakutiya) [Statistical Yearbook of the Republic of Sakha (Yakutia)]. Statistical digest. Yakutsk, 2016, 707 p. (In Russian).

11. Strategiya social'no-ekonomicheskogo razvitiya Respubliki Saha

12. Morozov E. A. (Ed) Teoriya i praktika ocenki kachestva professional'nogo obrazovaniya: regional'nyj aspekt [Theory and practice of assessing the quality of vocational education: a regional aspect]. Kemerovo, KRIRPO, 2015, 270 p. (In Russian).

13. Tkachenko E. V. Shteinberg V. E. Differenciaciya kompetencij v professional'nom obrazovanii: problemy resheniya [Differentiation of competences in vocational education: problems of solution]. Professional Education. Capital, 2017, no. 1, pp. 3-9. (In Russian).

14. Chistyakova S. N. Ocenka stanovleniya i tendencii razvitiya problemy professional'nogo samoopredeleniya obuchayushchihsya [Evaluation of the formation and development trends of the problem of professional self-determination of students]. Professional Orientation and Employment of Youth, 2017, no. 1, pp. 5-9. (In Russian)/

15. Chistyakova S. N. Effektivnost' professional'noj orientacii obuchayushchihsya - vazhnejshaya sostavlyayushchaya sistemy gosudarstvennoj kadrovoj politiki [Efficiency of vocational guidance of students is the most important component of the system of state personnel policy]. Professional Education in Russia and Abroad, 2017, no. 1 (25), pp. 24-29. (In Russian).

16. Shmakova L. R. Analiz rynka potrebnostej professij [Analysis of the market needs of professions]. Professional education. Capital, 2017, no. 3, pp. 48-49. (In Russian).

17. Creary H. A., Davis B. W. Helps and Ideas for Residents' Councils in Long-Term Care Facilities. Available at: http://pubs.cas. psu.edu/freepubs/pdfs/ui256.pdf.

УДК/uDC 378.147 С. А. Филичев

S. Filichev

современные средства обеспечения наглядности в образовательном процессе технического вуза

the usage of modern means of visualization in the educational process of a technical university

Введение. Современные наглядные методы обучения являются важнейшим компонентом дидактики высшей школы. Их развитие — одно из актуальных направлений совершенствования преподавания в российских технических вузах. В работе теоретически обосновано применение структурно-логических схем, интеллект-карт и инфографики в преподавании экологии в технических вузах. Выполнен их сопоставительный анализ.

Методология. Рассматриваются системный и когнитивный подходы к формированию визуально-информационных моделей. Кратко описаны основные свойства структурно-логических схем, интеллект-карт и инфографики как наглядных средств обучения.

Результаты. Выполнена сравнительная оценка интеллект-карт, структурно-логических схем и инфографики. Анкетирование показало удовлетворенность студентов применением указанных средств обеспечения наглядности в курсе общей экологии.

Заключение. Использование наглядных средств обучения с опорой на методологию современного образования (принцип наглядности, когнитология, деятельностный подход) способствует лучшему усвоению студентами учебной информации. Обоснованы возможности использования структурно-логических схем, интеллект-карт и инфографики для разработки дидактических материалов, составления конспектов лекций, работы со словарем, создания учебных презентаций.

Introduction. Modern visual methods of teaching are the most important component of the higher education's didactics. Their development is one of the most urgent areas to improve teaching at Russian technical universities. The work theoretically substantiates the use of structural-logical schemes, Mind Maps and infographics in the teaching of ecology at technical universities. Their comparative analysis was carried out.

Materials and Methods. The application of systemic and cognitive approaches to the formation of visual information models is considered. The main properties of structural-logical schemes, Mind Maps and infographics have been briefly described.

Results. A comparative evaluation of Mind Maps, structural-logical schemes and infographics was performed. The questioning showed students' satisfaction with the use of structural-logical schemes, Mind Maps and infographics in the course of general ecology.

Conclusions. The use of visual aids based on the methodology of modern education (the principle of visualization, cognitive sciences and an activity approach) contributes to better students' assimilation of educational information. The possibilities of their use for various purposes have been grounded: creation of didactic materials, making lecture notes, working with a dictionary and creating educational presentations.

Ключевые слова: наглядные методы обучения, профессиональное образование, интеллект-карты, структурно-логические схемы, инфографика.

Keywords: visual methods of training, professional education, intellect-maps, structural-logical schemes, infographics.

Введение

В настоящее время постоянно растет количество информации, которое необходимо усваивать современному студенту и выпускнику. С учетом того, что визуальная информация усваивается и запоминается быстрее и легче, чем текстовая, актуальной задачей является развитие современных средств обеспечения наглядности. Этому способствуют развитие сети Интернет и новые возможности, которые предоставляют IT-технологии. В статье описаны результаты исследования особенностей разработки и использования в образовательном процессе в техническом вузе некоторых эффективных средств обеспечения наглядности, которые недостаточно широко используются педагогами.

Визуальные методы занимают важное место в образовательном процессе. Применение новых способов наглядности при подаче изучаемого учебного материала расширяет возможности педагогической деятельности, но одновременно требует от преподавателя развития новых профессиональных навыков. При грамотном использовании средств обеспечения наглядности повышается интерес обучающихся к учебной дисциплине, особенно если они активно включаются в процесс составления структурно-логических схем, ментальных карт, продуктов инфографики.

Использование средств наглядности с применением интернет-ресурсов и творческих работ обучающихся (рисунков, таблиц, фотографий и т. п.) способствует развитию логики, образного мышления, творческого воображения, умения находить и систематизировать информацию, структурировать и оформлять фактические материалы, «упаковывать» информацию в компактную форму.

Методология

В основе применения современных средств обеспечения наглядности лежат системный и когнитивный подходы. Роль первого из них двоякая.

Во-первых, системное использование наглядных средств и методов обучения позволяет подключать ресурсы левого и правого полушария. С. В. Аранова в качестве результата интеграции рационально-логической и эмоционально-художественной составляющих мышления видит визуально-информационную модель [1]. Под последней она понимает систему взаимосвязанных смысловых элементов, воспроизводящую в наглядной форме существенные свойства учебного или научного текста. На наш взгляд, этот термин можно считать обобщающим для рассматриваемых в статье структурно-логических схем, интеллект-карт и инфографики.

В состав визуально-информационных моделей можно включать:

— текстовые элементы (понятия, определения, пояснения и т. д.);

— связующие графические элементы (стрелки, линии, переходы);

— графические формы (чертежи, схемы, эскизы, графики, технические рисунки, географические карты);

— символико-графические элементы (формулы, пиктограммы, символы, знаки, эмблемы) [1 ].

Во-вторых, системный подход позволяет описывать различные аспекты того или иного явления. Например, первокурсники вместе с автором на одном из практических занятий выделили научный, политический, технико-технологический, философский, мировоззренческий и образовательный аспекты экологии. В дальнейшем все указанные аспекты вошли в составленные студентами интеллект-карты, структурно-логические схемы и инфографику.

Когнитивный подход выступил вторым теоретическим основанием, на котором базировалось применение автором средств обеспечения наглядности при обучении экологии первокурсников Томского государственного архитектурно-строительного университета. Он основан на когнитоло-гии — современной динамично развивающейся области знаний, объект которой — познание и мыслительные операции. Когнитология объединяет достижения информатики, психологии познания, искусственного интеллекта и нейронауки. В основе когнитивного подхода лежат следующие положения:

1) развитие мышления — необходимая часть обучения;

2) студенты должны стать активными участниками процесса обучения;

3) процесс обучения социально обусловлен.

Как следствие, для реализации когнитивного подхода необходимо одновременное использование в учебном процессе активных и наглядных методов обучения. Для анализа автор выбрал структурно-логические схемы, интеллект-карты и инфографику.

Одновременная реализация системного и когнитивного подходов в образовательном процессе технического вуза возможна с помощью дидактических принципов наглядности и доступности. Как отмечает Т. В. Минькович, в логическую структуру методической системы обучения входят цель, преподаватель, учащиеся, а также содержание, методы, формы и средства обучения [6, с. 47]. То есть с точки зрения системного подхода наглядные средства обучения — лишь часть методики обучения.

Дидактический принцип наглядности давно и хорошо известен в обучении. Он связан с переходом от непосредственного чувственного восприятия конкретных объектов к абстрактному мышлению в процессе научного образования. Визуализация информации в учебном процессе осуществляется с целью развития образного и понятийного мышления, компонентами которого являются процессы восприятия, анализа, сравнения, интерпретации, оценивания [7]. К традиционным методам обеспечения наглядности, давно использующимся в обучении студентов и школьников, можно отнести плакаты, графики, таблицы, книжные иллюстрации, рисунки, аудио- и видеозаписи, лабораторный и демонстрационный эксперименты (рис. 1).

Рис. 1. Типология наглядных методов обучения

Для успешного применения наглядных методов (рис. 1) необходима большая предварительная работа преподавателя и учет конкретных условий образовательной организации. Наглядные объекты должны быть достаточно больших размеров. Демонстрации нужно сопровождать постановкой познавательных задач; необходима продуманная система вопросов и заданий, ответы на которые подталкивают обучающегося к логичным умозаключениям и выводам. Материалы иллюстраций, музейных экспонатов и прочего должны органично вписаться в проблемное поле учебного занятия.

Развитие сети Интернет с его многообразными ресурсами, доступность персональных компьютеров открыли новые возможности для обеспечения наглядности. На лекционных и практических занятиях, при самоподготовке (выполнение индивидуальных или групповых заданий, составление рефератов, выполнение исследовательских работ и т. д.) могут использоваться различные мультимедиаресурсы. Преподаватель и студенты готовят и демонстрируют презентации, анимацию, виртуальные эксперименты, работают в различных режимах образовательных сред (например, Moodle).

Ниже приведен сравнительный анализ трех инструментов обеспечения наглядности, получивших в последние годы популярность. Это структурно-логические схемы, интеллект-карты и инфо-графика. Было бы неверно считать их принципиально инновационными, поскольку все они развиваются на основе традиционных наглядных методов, но с использованием новых возможностей IT-технологий.

Структурно-логическая схема (СЛС) — графическая модель, отражающая основное содержание объекта или процесса (например, в педагогическом исследовании это отдельные темы или разделы изучаемой дисциплины) [6]. Среди рассматриваемых методов обеспечения наглядности СЛС являются самыми «старыми». В отличие от интеллект-карт и инфографики цель СЛС не столько визуализация информации, сколько структурирование и графическое представление связей между разделами курса или отдельными темами. С интеллект-картами структурно-логические схемы роднит выделение центрального элемента, вокруг которого они выстраиваются. И. Ю. Соколова [8] отмечает следующие достоинства СЛС:

— сокращение времени на изложение теоретического материала;

— активизация познавательной деятельности студентов;

— систематизация знаний, возможность видеть логические связи между различными темами;

— развитие мышления, в том числе творческого.

Интеллект-карта (англ. Mind-map) — метод структуризации данных с использованием графических записей в форме радиальной структуры [2].

При экологической подготовке студентов Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ) использовались следующие виды интеллект-карт.

1. Карта учебного пособия позволяет представить визуально структуру пособия. Ее применение целесообразно при подготовке к экзамену (зачету), когда студенту нужно определить, какой материал из учебника ему нужен, а какой можно пропустить. Потребность в фильтрации материалов учебников связана с тем, что, во-первых, учебная литература, как правило, избыточна, а во-вторых — искать ответы на вопросы необходимо в разных источниках.

2. Карта курса. Необходимость в ней вызвана тем, что учебники по экологии пишут авторы с разным базовым образованием и опытом работы (биологи, экологи, юристы, экономисты, инженеры и даже философы). В большинстве учебников по экологии рассматривается лишь часть материала, необходимого студенту для промежуточного и итогового контроля. Поэтому карта курса связывает различные темы так, чтобы студент мог разобраться, что он уже знает, а что необходимо изучить и запомнить. Например, в одной из карт курса экологии, составленной студентами ТГАСУ, показаны связи между глобальными экологическими проблемами и международным экологическим правом.

3. Карта лекции отражает систему связей между основными вопросами рассматриваемой темы. Слабоуспевающие студенты получают карту, подготовленную преподавателем, более сильные — готовят карту сами во время лекции.

Одно из интенсивно развивающихся в настоящее время средств наглядности — инфогра-фика [3; 4]. Это способ визуализации данных, сочетающий числовые данные и образную информацию. Его внедрение в учебный процесс связано с тем, что российская культура в значительной мере визуальна. Инфографика появилась позднее структурно-логических схем и интеллект-карт, однако сейчас прочно завоевывает позиции в образовании.

Р. Крам выделяет следующие свойства инфографики [5, с. 27]:

— актуальная тема;

— новая интересная информация;

— визуальная привлекательность и запоминаемость;

— возможность быстро и легко читать схему;

— удобный способ поделиться информацией;

— четкая, легко воспринимаемая визуализация данных;

— авторитетные источники данных.

Однако она обладает и определенными недостатками:

1. Метод обучения рассчитан на визуалов — людей, основным каналом восприятия которых является зрение. Для аудиалов и кинестетиков нужны другие наглядные средства обучения.

2. В настоящее время отсутствуют надежные экспериментальные данные о влиянии инфографики на успешность обучения. В этом направлении необходимы дальнейшие исследований.

3. Свобода при подаче информации оборачивается отсутствием единых правил разработки учебной инфографики. Некоторые примеры русскоязычной инфографики перегружены информацией.

Результаты

В таблице 1 дана сравнительная характеристика структурно-логических схем, интеллект-карт и инфографики. Структурно-логические схемы, интеллект-карты и инфографика имеют как общие, так и особенные свойства. Не всегда можно провести четкую границу меду ними, и встречающийся в Интернете и учебной литературе иллюстративный материал иногда с равным успехом можно отнести ко всем трем средствам обеспечения наглядности, представленным ниже.

Таблица 1

Сравнительный анализ особенностей структурно-логических схем, интеллект-карт и инфографики

Анализируемый параметр средства наглядности Структурно-логическая схема Интеллект-карта Инфографика

Сочетание цифр и образов Нет Иногда Есть

Наличие центрального объекта Есть Есть Нет

Цветные линии, буквы разной величины Нет Есть Иногда

Связь между объектами Есть Есть Иногда

Ассоциативные связи Иногда Есть Иногда

Использование личного опыта Нет Есть Иногда

В таблице 2 представлены результаты анкетирования первокурсников Томского государственного архитектурно-строительного университета, обучающихся по профилю «Строительство». В анонимном опросе участвовали 150 человек.

Таблица 2

Результаты анкетирования студентов

Важность качества Доля согласившихся

Лучшее усвоение сложной информации 32

Обеспечение визуального представления материала 27

Удачный способ изложения 24

Краткое изложение основных тем курса 13

Все вышеперечисленное 4

Заключение

Представлен опыт практического применения структурно-логических схем, интеллект-карт и инфографики в экологической подготовке студентов Томского государственного архитектурно-строительного университета. Проведен сравнительный анализ их особенностей. Анкетирование студентов показало повышение интереса к предмету при использовании указанных наглядных средств обучения, что служит обоснованием для их применения в образовательном процессе.

Представляется перспективным применение структурно-логических схем, интеллект-карт и инфографики в учебной литературе, разработка педагогических технологий на их основе, а также совместная разработка инфографики преподавателями и студентами с последующим использованием в учебном процессе. Современные средства обеспечения наглядности способствуют и профессиональному росту преподавателя вуза.

Литература

1. Аранова С. В. К методологии визуализации учебной информации. Интеграция художественного и логического [Электронный ресурс] // Вестник Адыгейского государственного университета. 2011. № 2. URL: http://vestnik.adygnet.ru/ files/2011.2/1197/aranova2011_2.pdf (дата обращения: 14.04.2018).

2. Бьюзен Т., Бьюзен Б. Супермышление. Измените свою жизнь с помощью интеллект-карт. - Минск : Попурри, 2018. 272 с.

3. Приемы работы с инфографикой в учебном процессе общеобразовательной школы [Электронный ресурс] / П. М. Горев, Н. Г. Колобова, Н. С. Зобнина и др. // Концепт. 2017. № 1. С. 42-53. URL: http://e-koncept.ru/2017/170006.htm (дата обращения: 17.01.2018).

4. Ермолаева Ж. Е., Лапухова О. В., Герасимова И. Н. Инфографика как способ визуализации учебной информации [Электронный ресурс] // Концепт. 2014. № 11. С. 2635. URL: https://e-koncept.ru/2014/14302.htm.

5. Крам Р. Инфографика. Визуальное представление данных. СПб. : Питер, 2015. 384 с.

6. Минькович Т. В. Формализованное представление методов обучения // Педагогика. 2010. № 1. С. 47-54.

7. Осмоловская И. М. Наглядные методы обучения. М. : Академия, 2009. 192 с.

8. Соколова И. Ю. Структурно-логические схемы - дидактическое основание информационных технологий, электронных учебников и комплексов [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=7920 (дата обращения: 7.03.2018).

9. Филичев С. А. Современные средства наглядности в изучении естественно-научных дисциплин студентами технических вузов и колледжей // Профессиональное образование и занятость молодежи: XXI век. Подготовка кадров для инновационной экономики на основе широкого внедрения передовых технологий : материалы Междунар. науч.-практ. конф. (г. Кемерово, 11 апреля 2017 г.). Кемерово : ГБУ ДПО «КРИРПО», 2018. С. 307-309.

References

1. Aranova S. V. K metodologii vizualizacii uchebnoj informacii. Integracija hudozhestvennogo i logicheskogo [To the methodology of visualization of educational information. Integration of the artistic and logical]. Bulletin of Adyghe State University, 2011, no. 2. Available at: http://vestnik.adygnet.ru/files/2011.2/1197/aranova2011_2.pdf (accessed 14.04.2018). (In Russian).

2. Byusen T., Byuzen B. Supermyshlenie. Izmenite svoju zhizn' s pomoshh'ju intellekt-kart [Superthinking. Change your life with the help of intelligence cards]. Minsk, Popurri, 2018, 272 p. (In Russian).

3. Gorev P. M., Kolobova N. G., Zobnina N. S., Bragina O. S., Syrtseva N. N. Priemy raboty s infografikoj v uchebnom processe obshheobrazovatel'noj shkoly [Techniques of working with infographics in the educational process of the general education school]. Concept, 2017, no. 1, pp. 42-53. Available at: http://e-koncept.ru/2017/170006.htm (accessed 17.01.2018). (In Russian).

4. Ermolaeva J. E., Lapukhova O. V, Gerasimova I. N. Infografika kak sposob vizualizacii uchebnoj informacii [Infographics as a way of visualization of educational information]. Concept, 2014, no. 11, pp. 26-35. Available at: https://e-koncept. ru/2014/14302.htm. (In Russian).

5. Kram R. Infografika. Vizual'noe predstavlenie dannyh [Infographics. Visual representation of data]. Saint Petersburg, Piter, 2015, 384 p. (In Russian).

6. Minkovich T. V. Formalizovannoe predstavlenie metodov obuchenija [Formalized representation of teaching methods]. Pedagogy, 2010, no. 1, pp. 47-54. (In Russian).

7. Osmolovskaya I. M. Nagljadnye metody obuchenija [Visual methods of teaching]. Moscow, Academy, 2009, 192 p. (In Russian).

8. Sokolova I. Yu. Strukturno-logicheskie shemy - didakticheskoe osnovanie informacionnyh tehnologi, jelektronnyh uchebnikov i kompleksov [Structural-logical schemes as didactic basis of information technology, electronic textbooks and complexes]. Modern problems of science and education, 2012, no. 6. Available at: https://science-education.ru/ru/article/view?id=7920 (accessed 7.03.2018). (In Russian).

9. Filichev S. A. Sovremennye sredstva naglyadnosti v izuchenii estestvenno-nauchnyh disciplin studentami tekhnicheskih vuzov i kolledzhej [Modern means of visualization in the study of natural science disciplines by students of technical universities and colleges]. Vocational education and employment of youth: XXI century. Training of personnel for an innovative economy based on the widespread introduction of advanced technologies. Materials of the International scientific and practical conference (Kemerovo, april 11, 2017). Kemerovo, KIRPO, 2018, pp. 307-309. (In Russian).