Cамостоятельная работа студента в виртуальной образовательной среде с элементами самодиагностики

Размещено на http://www.allbest.ru/

206

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пензенская государственная технологическая академия

Cамостоятельная работа студента в виртуальной образовательной среде с элементами самодиагностики

Федосеев В.М.

Ягова Е.Ю.

Условия обучения в современном вузе таковы, что они требуют от студента значительно более высокого уровня владения умениями самоуправления учением, чем тот, который имел место в средней школе. Однако, если речь идёт об учебной дисциплине «Математика» для технических специальностей, то, как показывает существующая практика, большинство студентов в этой области не обладает необходимыми навыками и потому испытывает серьёзные трудности с обучением. При этом несформированными, а, следовательно, неприменяемыми являются умения студентов разбивать конечную цель решения задачи на ряд промежуточных; выбирать рациональные способы решения в контексте имеющегося целевого предписания; анализировать причины собственных удач и неудач поисковой деятельности; исправлять свои и чужие ошибки и неточности; умение формулировать задачи и определять, в каком направлении возможно развивать и совершенствовать полученные результаты [5].

Указанные проблемы математического образования заключаются в русле общего педагогического направления по формированию самодиагностических умений студентов. Под которыми в научной литературе понимается способность субъекта учения выбирать рациональные способы действий на основе осознанного целеполагания, выполнять самоконтроль и самокоррекцию хода деятельности и её результатов на всех этапах и в различных условиях. Способности к самодиагностике относятся к фундаментальным свойствам личности, от которых в значительной мере зависит эффективность обучения. Их развитие составляет важную воспитательную функцию учебной дисциплины и, в особенности, математических дисциплин, которые играют здесь, пожалуй, главную роль.

В последние годы в учебном процессе всё шире и шире используются информационные и компьютерные технологии. По мнению авторов эффективно работающие компьютерные обучающие программы, предназначенные для математических дисциплин, по вышеизложенным причинам кроме всего прочего должны учитывать функцию самодиагностики. Преимущество их использования заключается в том, что, работая в автоматическом режиме, они предоставляют широкие возможности по увеличению частоты самоконтроля, делая его при необходимости непрерывным. Кроме того, такая форма организации самодиагностики усвоения знаний по математике активизирует процесс обучения и позволяет учитывать индивидуальные особенности обучаемых [6].

Начиная примерно с 1995 года, ещё до принятия соответствующей федеральной целевой программы в Пензенской государственной технологической академии (ранее завод-втуз при заводе «Вычислительные электронные машины») по личной инициативе ректора В. Б. Моисеева, поддержанной учёным советом, ведутся работы по внедрению современных информационных технологий в учебный процесс академии. Одна из целей разработанного проекта заключалась в активизации самостоятельной работы студентов путём использования цифровых образовательных ресурсов с элементами интерактивного содержания, основу которых должны были составить авторские разработки. Планировалось создать комплексное методическое обеспечение учебных дисциплин разнообразное по содержанию и функциональному назначению, которое положило бы основу их информационной базы и в дальнейшем использовалось в компьютерных образовательных технологиях.

В академии созданы организационные структуры, разрабатывающие электронные учебные пособия, приобретены необходимые для этого технические средства и программное обеспечение, открыт учебный сервер академии, организован постоянно действующий семинар по информационным технологиям в образовании, проводятся ежегодные научно-практические конференции.

Итогом проделанной работы явилось создание СD-курсов учебной дисциплины «Математический анализ», а также разработка некоторых методических вопросов, касающихся их использования в учебном процессе [1, 2]. При подготовке электронных изданий были использованы учебно-методические разработки кафедры «Математика», которые были существенно переработаны и дополнены. Изменено и расширено содержание конспектов лекций, методических указаний, составлена база тестовых заданий с системой подсказок, подобран иллюстративный материал и многое другое.

Электронное издание [3] включает следующие образовательные модули:

конспекты лекций учебной дисциплины «Математический анализ», дополненные в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта разделами «Вариационное исчисление и оптимальное управление» и «Элементы теории функций комплексной переменной»;

методические указания и рекомендации по изучению дисциплины;

прорецензированный список учебной литературы и, кроме того, книг по философии и методологии математики, таких как книги А. Пуанкаре, Г. Вейля, Д. Пойа, Г. Штейнгауза и другие;

советы первокурсникам, в числе прочего содержащие толковый словарь студента, разъясняющий вопросы организации высшей школы;

систему автоматизированного тестового контроля знаний и умений студентов по разделам дисциплины (всего по пяти разделам);

материалы культурно-исторического характера, показывающие роль и значение математики, её связь с общечеловеческой духовной культурой и искусством.

В электронном издании [4] реализована форма учебного пособия с интерактивными свойствами, которое имитирует важнейшие элементы учебного процесса в некоем виртуальном институте. Виртуальный институт построен в виде здания с этажами, лестницами, аудиториями, библиотекой и другими компонентами, присущими реальному институту. Во время обучения студент поднимается по ступеням лестницы с этажа на этаж, решая задачи и отвечая на вопросы, которые ему предлагают на каждой ступени лестницы между этажами и в аудиториях. При этом он имеет возможность пользоваться библиотекой, включающей необходимые справочные сведения и руководство по решению задач, а также услугами преподавателей, выход к которым осуществляется с панели инструментов. Цель пользователя - набрать как можно большее число баллов, начисление которых ведётся за решённые задачи. На верхнем этаже происходит вручение диплома с оценкой результата.

Этаж здания заключает в себе определённый раздел дисциплины. В первую версию пособия включены следующие разделы: действительные числа, переменные и функции, предел функции, производная и её приложения, неопределенный и определенный интегралы. На каждом этаже имеется учебная аудитория, в которой студенту предлагается на выбор ряд задач фиксированной сложности по теме этажа. Задания в аудиториях являются достаточно трудными, требующими основательного знания раздела и умения решения прикладных задач. Некоторые из них являются нестандартными и носят исследовательский характер. Задания данного вида оцениваются максимальным числом баллов.

Лестницы между этажами включают только типовые задачи, рассчитанные на знание основных понятий и теорем курса. При этом каждая ступень представляет собой банк задач определённой тематики, со случайным выбором заданий. Благодаря этому создаётся возможность повторного прохождения темы с сохранением элемента новизны. С этажа на этаж ведёт пять ступеней, проходя через которые студент знакомится с базовыми понятиями, попадает на следующий этаж, и в его аудитории более подробно и глубоко изучает содержание раздела. Таким образом, лестница между этажами является начальным этапом процесса изучения темы этажа. Перед лестницей вывешена доска объявлений под названием «Посмотри», содержание которой призвано показать значимость раздела и напоминает основные факты изучаемой темы.

Панель инструментов содержит набор средств в помощь обучающемуся. Она включает библиотеку, снабжающую пользователя необходимыми сведениями по изучаемому курсу и примерами решения задач, счётчик-указатель набранных баллов, а также преподавателей-консультантов, условно названных: профессор, доцент и студент-отличник. Консультанты объясняют решения задач. Различия между ними определяются уровнем сложности решаемых задач. Например, профессор может решить любое задание курса, а студент-отличник - только задачи лестниц между этажами. За задачи, решённые с помощью консультантов, начисления баллов не производятся и к их услугам можно прибегнуть ограниченное число раз. Это сделано для того, чтобы побудить обучающегося к самостоятельному добыванию фактов и изучению примеров, которые содержатся в библиотеке. К слову, в библиотеке кроме разделов основного курса имеются справочные данные по элементарной математике, линейной алгебре и аналитической геометрии.

В здании виртуального института имеется лифт (имитация кабины лифта с кнопками этажей), который позволяет попасть на определенный этаж, минуя предыдущие. Лифт предназначен для ознакомления с содержанием комплекса и даёт возможность поэтапного прохождения обучения, в тех случаях, когда за сеанс рассматривается только один раздел (этаж) курса или даже часть раздела.

За все самостоятельно решённые задачи обучающийся получает определенное число баллов в зависимости от количества и сложности решённых задач. Диплом об окончании института выдаётся на последнем этаже и только в том случае, если пользователь набрал определенное число баллов. При этом в дипломе указывается и общее количество баллов, и общепринятая оценка в четырёх бальной шкале.

Учебный материал проиллюстрирован портретами и биографическими сведениями известных математиков, внёсших существенный вклад в развитие математического анализа: П. Ферма, Р. Декарта, И. Ньютона, Л. Эйлера и других. Имеются аудио-фрагменты произведений инструментальной классической музыки. Автор придерживался того мнения, что классическая музыка способна оказать благотворное влияние на восприятие и усвоение учебного материала.

Учебные пособия [3, 4] в совокупности составляют коллекцию учебных электронных изданий дисциплины «Математический анализ» и предназначены для студентов технических специальностей вузов. Содержание коллекции таково, что из неё студент получает комплексную методическую помощь в самостоятельной работе над предметом. Отсюда возможно почерпнуть предусмотренные программой теоретические сведения, получить задание для самостоятельного решения и методические рекомендации по их выполнению.

Посредством системы автоматизированного тестового контроля студент может выполнить самопроверку уровня своих знаний по предмету, в которой к тому же предусмотрена обучающая функция в виде системы подсказок. При таком подходе тестирование не ограничивается только определением тех или иных показателей и характеристик качества усвоения знаний, оно непременно предусматривает корригирующую деятельность студента, направленную на преодоление выявленного отставания и искоренение обнаруженных пробелов в знаниях.

Учебное пособие в виде виртуального института студент, обучающийся по дистанционной или заочной форме, получает в качестве задания для контрольных работ. Формой отчётности является файл с копией диплома, выданного студентам после прохождения обучения в виртуальном институте. Условие зачёта контрольных работ устанавливается в виде получения оценки не ниже чем «хорошо». Такой метод использования пособия освобождает преподавателя от проверки и рецензирования работы, которая выполняется автоматически. При этом студент сразу узнаёт результат и имеет возможность получить методическую помощь при решении задачи. Аналогичное употребление в качестве домашних заданий возможно также и для студентов очной и очно-заочной форм обучения.

Другой метод состоит в его использовании на практических занятиях в компьютерных классах под руководством преподавателя. «Виртуальный институт» при таком употреблении даёт возможность индивидуальной работы с оценкой уровня знаний каждого студента. Не исключается и опрос у доски с разбором и объяснением решения. Подобное использование потребует создания сетевого варианта учебника. Возможен также вид работы с данным учебником в качестве учебного пособия для подготовки к коллоквиуму, зачёту или экзамену. Достоинство такого способа употребления пособия составляет присутствие в нём функции самодиагностики, которая, как это уже было сказано, является важным элементом, направляющим учебную деятельность студента, и составляет предмет воспитания.

В статье авторы стремились показать те возможности, которые предоставляют компьютерные технологии при обучении математическому анализу, и которые реализованы в рассмотренных формах учебных пособий. В условиях всё более массового характера высшего образования при имеющейся тенденции сокращения числа аудиторных занятий и увеличении доли самостоятельной работы использование компьютерных технологий становится особенно актуальным, а в перспективе - необходимым. Студентам данные пособия способны оказать действенную методическую помощь. Для преподавателя они полезны тем, что, переложив часть функций на компьютер, разгружают его от рутины «поточного производства» в образовании и дают возможность больше уделить внимания творческой, индивидуальной работе со студентами.

Список использованной литературы

самодиагностический умение студент

1. Федосеев В.М. Использование виртуального учебного комплекса в преподавании математического анализа // Методики и технологии математического образования: Сборник трудов по материалам II Международной научной конференции «Математика. Образование. Культура». - Тольятти, 2005.- С. 235-238.

2. Федосеев В.М., Давыдова Н.В., Сластунова О.А. Комплексное методическое обеспечение самостоятельной работы студентов при обучении математическим дисциплинам // Профессиональное образование: самостоятельная работа студентов технического вуза в условиях современной информационной среды: Сборник научно-методических материалов. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2006. - С. 169-173.

3. Математический анализ 220100: Электронное учебное пособие / Под ред. В.М. Федосеева. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2003.

4. Институт: Виртуальный учебный комплекс по дисциплине «Математический анализ». - Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2005.

5. Ягова Е.Ю. Познавательные затруднения студентов в изучении математики и способы их преодоления // Межвузовский сборник научных трудов «Актуальные проблемы математики и методики преподавания математики». - Пенза: ПГТА, 2007. - С. 151-154.

6. Ягова Е.Ю. Самодиагностические умения студентов как средство повышения качества математических знаний // Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в России». - Кузнецк: КИИУТ, 2008. - С. 93-95.

Размещено на Allbest.ru