Технологии дистанционного обучения

Благодаря МПХ стало возможным проведение лабораторных работ по этим темам в режиме реального времени (Real Time), реализуя смешанную модель дистанционного обучения. Другой пример - виртуальные лабораторные работы Кемеровского института пищевых технологий.

Уровень таких разработок весьма разнообразен как с технической, так и методической точек зрения, а использование ограничено. Самостоятельное проектирование и реализация узко предметной информационной образовательной среды является очень сложной задачей, требующей специальной операционной базы, команды программистов, педагогов и специалистов-химиков, больших временных и финансовых затрат. Мы полагаем, что более целесообразным представляется адаптация или создание в рамках существующей виртуальной лаборатории собственных виртуальных лабораторных работ, отвечающих особенностям данной ООП и программы дисциплины. В частности, мы использовали для создания собственных виртуальных лабораторных работ по физической химии виртуальную лабораторию проекта The ChemCollective.

IrYdium Chemistry Lab, преимуществами которой стали удовлетворительный набор виртуальных реактивов и физико-химических приборов, частично русифицируемый дружественный интерфейс, встроенная программа разработки заданий, допускаемое разработчиками свободное бесплатное использование.

Созданные нами на базе IrYdium Chemistry Lab и прошедшие апробацию в лабораторном практикуме по физической химии в РГПУ им. А.И. Герцена виртуальные лабораторные работы являются симуляциями экспериментальных работ реального лабораторного практикума по теме «Термохимия»: «Определение теплоты растворения соли», «Определение теплового эффекта образования кристаллогидрата из безводной соли и воды», «Определение теплоты нейтрализации сильной кислоты сильным основанием», выполнение которых предусмотрено рабочими программами учебной дисциплины «Физическая химия». Каждая работа включает широкое разнообразие заданий (изучаемые вещества, их масса/объем), снабжена методическими указаниями для студентов и преподавателей. Ход виртуальных лабораторных работ максимально приближен к проведению реального химического эксперимента; с помощью компьютерной программы студент совершает продуманные им в соответствие с конкретным заданием определенные действия: выбирает реактивы, взвешивает, отмеряет объемы, фиксирует изменение температуры, проводит наблюдения (в виде виртуальных изображений), обрабатывает, обобщает и анализирует полученные результаты опытов в отчете [6].

Не смотря на описанные достоинства, с развитием компьютерных технологий обучения вопрос о необходимости создания виртуальных лабораторных работ и частичном или полном переводе практикумов из лабораторий в компьютерные классы дискутируется все больше [3, 4, 8].

При этом одни авторы объясняют необходимость такого перехода дороговизной лабораторного оборудования, другие -- недостаточностью временных ресурсов или унификацией образовательных программ в соответствии с Болонской декларацией и пр. Однако главным недостатком виртуальной лаборатории является отсутствие непосредственного контакта студента с объектом исследования, приборами и аппаратурой.

Как и большинство наших коллег, мы полагаем, что объектом изучения химии является вещество, обладающее комплексом характеристик и свойств, которые не сможет воспроизвести ни одна самая совершенная компьютерная модель. Подход к проблеме создания виртуальных лабораторных работ и их внедрения в учебный процесс должен учитывать специфику химической дисциплины, чтобы не допустить выпуска армии «виртуальных» специалистов, имеющих опыт работы лишь с идеализированными моделями, а не с реальными объектами и явлениями, в то время как уровень их ответственности при работе на производстве настолько велик, что определяет не только экологическую безопасность, но и само существование окружающего мира.

Опыт использования виртуальных лабораторных работ в практикуме по химии показал, что предпочтительным является сочетание виртуального и реального эксперимента, при котором компьютерная модель изучаемого процесса несет вспомогательную функцию подготовки студента к действиям с реальными объектами. Виртуальная лаборатория позволяет отработать методику исследования реального процесса, предусмотреть возможные ошибки в постановке и проведении опыта, ускорить математическую обработку и интерпретацию полученных данных, составить отчет. У преподавателя появляется реальная возможность постановки перед студентами задачи об определении оптимальных условий опыта. Решение этой задачи может быть реализовано в условиях виртуального химического эксперимента после изучения свойств модели, что позволяет студентам самим обоснованно аргументировать условия проведения реального эксперимента. Это особенно актуально в случае работы с химическими объектами, несущими опасность (например, концентрированными кислотами и щелочами, легковоспламеняющимися или токсичными веществами), тогда следует на первых этапах применять именно виртуальные лаборатории, и только после получения требуемых навыков перейти, при необходимости, к работе с реальными объектами.

Не вызывает сомнений, что предлагаемые нами виртуальные лабораторные работы и другие компьютерные симуляции не могут и не должны заменять настоящего химического эксперимента, однако существует ряд ситуаций, когда использование виртуальной лаборатории оказывается предпочтительным или единственно возможным способом обучения. В первую очередь, это дистанционное обучение, когда студент физически не присутствует в лаборатории, например, при заочном обучении или при очном по болезни или из-за зарубежной стажировки. Кроме того, существует потребность в отработке пропущенных занятий, необходимость подготовки/тренинга перед выполнением реальной лабораторной работы и т.п. При интерактивных формах проведения занятий виртуальные лабораторные работы позволяют провести наглядную и достоверную компьютерную симуляцию физико-химического процесса, вызывать и наблюдать реакцию системы на внешние воздействия, включая максимальное число студентов в аудитории в продуктивное учебное взаимодействие.

Таким образом, с нашей точки зрения, активные и интерактивные формы занятий по химии должны содержать как реальные эксперименты на современном оборудовании, так и виртуальные лабораторные работы по изучению химических процессов в оптимальной, научно-обоснованной пропорции, что позволит динамично развивать структуру и методику обучения химии на основе самых современных достижений науки, техники и методов познания. сотрудничество обучение штурм виртуальный

Литература

1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки 020100 Химия (квалификация (степень) "бакалавр")

2. Белохвостов А. А. Виртуальный эксперимент и его использование в обучении химии // Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы химического образования". - Астрахань: АГУ, 2011. - С. 32-37.

3. Декунова Н.А., Гавронская Ю.Ю. Виртуальные лабораторные работы в интерактивном обучении и дистанционной поддержке курса физической химии в педагогическом вузе // Актуальные проблемы химического и экологического образования: Сборник научных трудов. -- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2013.-- С. 133-137.

4. «Термины и определения дистанционного обучения», Лаборатория дистанционного обучения Российской Академии Образования

5. Теория и практика дистанционного обучения: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учебн. заведений / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева; Под ред. Е.С. Полат // М.: Издательский центр «Академия», 2004. -- 416 с.- стр. 17

6. Полат Е.С. Педагогические технологии дистанционного обучения / Е.С. Полат, М.В. Моисеева, А.Е. Петров; под ред. Е.С. Полат. -- М.: Академия, 2006.

7. Приказ 137 Министерства образования и науки РФ от 06.05.2005 «Об использовании дистанционных образовательных технологий»

8. Андреев А.А. Введение в дистанционное обучение: учебно-методическое пособие. -- М.: ВУ, 1997.

9. Ахаян А.А. Виртуальный педагогический вуз. Теория становления. -- СПб.: Корифей, 2001. -- 170 с.

10. Зайченко Т.П. Основы дистанционного обучения: теоретико-практический базис: учебное пособие. -- СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2004. -- 167 с.

11. Зайченко Т.П. Инвариантная организационно-дидактическая система дистанционного обучения: монография. -- СПб.: Астерион, 2004. -- 188 с.

12. Иванченко Д. А. Системный анализ дистанционного обучения : монография. ? М.: Союз, 2005. ? 192 с.

13. Малитиков Е.М. Актуальные проблемы развития дистанционного образования в Российской Федерации и странах СНГ / Е. М. Малитиков, М. П. Карпенко, В. П. Колмогоров // Право и образование. -- 2000. -- № 1(2). -- С.42-54.

14. Полат Е.С. Педагогические технологии дистанционного обучения / Е.С. Полат, М.В. Моисеева, А.Е. Петров; под ред. Е.С. Полат. -- М.: Академия, 2006.

15. Теория и практика дистанционного обучения / под ред. Е.С. Полат. -- М.: Академия, 2004.

16. Хуторской А.В. Дистанционное обучение и его технологии // Компьютерра. -- 2002. -- № 36. -- С. 26-30.

17. Хуторской А.В. Научно-практические предпосылки дистанционной педагогики // Открытое образование. -- 2001. -- № 2. -- С.30-35.

18. Хуторской А.В. Пути развития дистанционного образования в школах России // Всероссийская научная конференция Relarn. Тезисы докладов. -- М., 2000.

19. Достоинства и недостатки дистанционного обучения // Образование: путь к успеху. -- Уфа, 2010.

Размещено на Allbest.ru