Использование интерактивных учебных пособий в условиях непрерывного профессионального образования
ART 53322
А.
Н. ПотемкинБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Потемкин
А.
Н.,
Викулов
А.
С.,
Романовский
Б.
В. Использование интерактивных учебных пособий в условиях непрерывного профессионального образования // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2013. – Т. 3. – С.
1596–1600. – URL:
http://e-koncept.ru/2013/53322.htm.
Аннотация. В статье обоснована актуальность построения учебного процесса в высшей школе в виде интегрированной информационной образовательной среды на основе
широкого использования современных информационных технологий.
Ключевые слова:
современные информационные технологии, мультимедийные учебные пособия, интерактивные учебные пособия
Текст статьи
Потемкин Алексей НиколаевичдоцентФГБОУ ВПО "Пензенская государственная технологическая академия", ПГТАpan580@yandex.ru
Викулов Александр СергеевичдоцентФГБОУ ВПО "Пензенская государственная технологическая академия", ПГТАvklv@rambler.ru
Романовский Борис ВасильевичпрофессорФГБОУ ВПО "Пензенская государственная технологическая академия", ПГТАpan058@yandex.ru
ИСПОЛЬЗОВАНИЕИНТЕРАКТИВНЫХ УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙВ УСЛОВИЯХ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
АннотацияВ статье обоснована актуальность построения учебногопроцессав высшей школе в виде интегрированной информационной образовательной среды на основе широкого использования современных информационных технологий.
Ключевые словаСовременные информационные технологии, мультимедийныеучебныепособия, интерактивные учебные пособия
При быстром устаревании знаний, получаемых студентамив вузе, актуальносозданиеусловийдляформирования непрерывного образования,переход от формулы “образование на всю жизнь” к формуле “образование через всю жизнь”. Реализация даннойконцепциив условиях высшей школыв большей степени должна быть ориентирована не столько на накоплениезнаний, умений и навыков, сколькона общее развитие студентов, формирование механизма самоорганизации, получение навыков исследовательской работы.Сообщение студентам определенной информации, получение ими определенной суммы знаний это только одна информационнаязадача, но другая, более важная
методологическая задача заключается в том, как сообщитьобучающемусяэти знания, как дать эту информацию, чтобы правильно развивать его интеллект, то есть формировать его профессиональное сознание и развивать в нем профессиональные качества специалиста.
Полноценноечеловеческоесознаниеопирается на гармоничнуюработу обеих полушариймозга, на две формы мышления. Левая половина мозга играет основную роль в аналитическом, абстрактном мышлении, в особенности в управлении логикой, ответственназа словесное мышлениеи словесный обмен информацией с другими людьми. Правая же часть мозга отвечаетза образное мышление, эмоциональное и интуитивное восприятие и познание мира, за ориентацию человека в пространстве. Использование современных информационных (компьютерных)технологий обучения [1]позволяет наиболее успешно выполнитьзадачу по активизации и наиболее полном задействовании в работе обеих частеймозга.Включение в учебный процессзрительных, цветовых и звуковых эффектов обогащают эмоциональную среду обучения, делает изучение предмета более интересным, и, как следствие, более результативным. Известно, что использование зрительногоэффекта(анимации, мультимедиа) основанона том, что зрительный канал (нерв) в 26 раз толще, чем нерв, идущий от ушей до мозга, а, следовательно, обмен зрительной информациейпроходитболее интенсивнои информация, получаемая по зрительным каналам, преобладает.Здесь следует заметить, что немаловажно и “качество картинки”на мониторе компьютера. Для повышения наглядности и доступности для понимания учебного материала, весьма важно обеспечить фотореалистичностьизображения. Этообстоятельство имеет особо важное значение,когда речь идет об изучении технических дисциплин, таких как теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин и т.п. Поэтому при создании мультимедийных учебных пособийпо этим дисциплинам используют программы,позволяющие создавать трехмерные анимированные модели, имеющие наибольшую схожесть с реально существующими объектами, путем тщательного выбора текстур, настройкой освещения, теней и т.д. Большое значение имеети выбор цвета. При использовании правильного цветового эффекта нужно помнить, что теплые цвета (красный, оранжевый, желтый) действуютна психику возбуждающе: расширяют зрачки, учащают пульс, утомляют глаза. Холодные цвета (зеленый, голубой, синий) снижают утомление, успокаивают зрение. При построении изображения необходимо использовать не более трех основных цветов.Не менее внимательноследует подходить и к выбору звуковых эффектов [2].Активное использование компьютерных технологий в рассматриваемом контексте обусловливает переход от традиционного, чисто логического способа мышления, когда работают только центры памяти и речи, а эмоциональная сфера не включается, к эмоциональнологическому, позволяет “синхронизировать логику” и эмоциональную сферу (образное мышление), что позволяет значительно ускорить приобретение обучающимся знаний[2].
Следует обратить внимание на такую особенность изучениятехнических дисциплин:курс освоения любой из них состоит из двух взаимодополняющих друг друга частей: теоретической и экспериментальной. И если первая из них направлена на глубокое изучение теории(гипотез,методик расчетови т.д.), то вторая направлена на приобретение навыков работы со специальным лабораторным оборудованием, с практическимзнакомствомобучающихся,с методикой проведения испытаний,с изучениеммеханических свойств различных материалови т.п.Однако заметим, что выполнение лабораторных работ, приих “классическом”проведении, связано с рядом затруднений,к которымможно отнести:высокую стоимость новых моделей испытательных машин и высокоточного измерительного оборудования для наблюдения за весьма малыми и быстро меняющимися процессами, а также необходимость иметьбольшоеколичествообразцовдля проведения испытаний, как по наименованию материалов, так и по размерному ряду.
Современные программные средства и возможности вычислительных систем позволяют выполнить высококачественную имитацию практически любых лабораторных комплексов, технологического оборудования и приборов.Поэтому разработка и использование в учебном процессе мультимедийных учебных пособий может стать эффективной заменой проведению лабораторных работ на реальном оборудовании. Такие учебные пособия даютвозможность обучающимся,даже при отсутствии реального,часто весьма громоздкого оборудования, самостоятельно в “виртуальной лаборатории” (в компьютерном классе или дома),в удобном для него темпе изучения учебного материала(индивидуализация процесса обучения), ознакомиться с методикой проведения испытаний, с устройством и работой испытательных машин и измерительных приборов, с проведением экспериментов и испытаний.Это особенно актуально для студентов, обучающихся по заочной и дистанционной формам обучения.Примеры моделирования лабораторного оборудования в мультимедийном учебном пособии представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 –Моделирование лабораторного оборудованияв мультимедийном учебном пособии
При подготовке мультимедийных учебных пособий по перечисленным выше дисциплинам,следует обращать внимание на визуальную часть демонстрируемых испытаний, позволяя получить четкое представление о ходе проводимых работ и как следствие улучшить понимание учебного материала.Разработка учебных пособий в этом случае основана на использовании профессиональных пакетов трехмерной графики, реализующих расширенные возможности созданиямоделей и анимации. По сравнению с другими способами визуализации трехмерное моделирование позволяет обеспечить точность и реалистичность моделей с высокой детализацией. Кроме того, 3Dмодели позволяют подробно показать как конструктивные особенности механизмов и деталей, так и подробно процессы, происходящие внутри них, а, при необходимости, рассмотреть быстро изменяющиеся процессы многократно.Следует отметить, что отсутствие пользовательского участия в процессе проведения испытаний и невозможность внесения изменений в исходные данныеили добавление каких либо дополнительных условий не позволяют получить полную картину проводимых исследований, а также смоделировать различные режимы и условия проведения испытаний. Следовательно, в этом случае необходимо использоватьсозданную посредством современных языков программирования среду разработки, предназначенную для создания интерактивных обучающих программ с применением трехмерной графики.Интерактивные учебные пособиядают возможностьвносить в трехмерную модель практически любые изменения:убирать или добавлять детали, менять базовые настройки и характеристики отдельных элементов, что позволяет быстро выбрать именно тот вариант конструктивного исполнения и режимов работы, который удовлетворит необходимые условия наилучшим образом[1].Пример работы на виртуальном лабораторном оборудовании (электронный микроскоп) интерактивного учебного пособия представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 –Работа на виртуальном лабораторном оборудовании (электронный микроскоп) интерактивного учебного пособия
Одной из главных составляющих интерактивных учебных пособий (тренажернообучающих систем) является математический аппарат, позволяющий получать результаты как в числовом, так и в графическом виде. В свою очередь интеграция полученных результатов в другие программные продукты, такие как Microsoft Office, допускаетвыполнить их обработку в наиболее приемлемой для пользователей форме.Использованиев учебномпроцессемультимедийных учебных пособий, контролирующеобучающего тестирования, а на более высоком уровне интерактивных учебных пособий (тренажернообучающих систем) для всех видов занятий,переводит процесс обучения на иной, более высокий уровень, что делает изучение предметаболее интересным, доступным для понимания, а, следовательно, ивесь процесс обучения более результативным.Ознакомившись собщимитеоретическимисведениямина лекционныхзанятияхс использованием мультимедийных учебных пособий, подкрепив их индивидуальным тренингом в домашних условиях с помощью тренажернообучающих систем и пройдя самоконтроль с помощью контролирующеобучающего тестирования, освоение студентом вопросовизложенныхпреподавателем на всехвидах занятий, а также в рамках научноисследовательской работы в студенческих конструкторских бюровуза, становится, бесспорно, более качественным.Таким образом, в условиях современной системы образования представляется весьма актуальной задачапереходак созданию интегрированной информационной образовательной среды на основе широкого использования в учебном процессе современных информационных технологий, реализующих учебнометодическую поддержку учебного процесса и позволяющую сформировать полноценную систему обучения, отличающуюся индивидуальным подходоми высокой эффективностью.
Ссылки на источники1.Потемкин А.Н., Безяев Р.А. Компьютерные обучающие системы, как вспомогательный тренинг, в условиях непрерывного профессионального образования //Подготовка кадров технического профиля в условиях региональной системы непрерывного профессионального образования: Сборник материалов/ Всероссийская научнопрактическаяконференция. –Пенза: ПГТА,2009. –С. 119 –122.2.Романовский Б.В., Викулов А.С.,Романовская Н.Б.Компьютернаятехнология обучения с использованием принципа проблемности //Теория и практика имитационного моделирования и создания тренажеров: Сборник материалов/ Международная научнопрактическаяконференция. –Пенза: ПДЗ,2001. –С. 45–51.
Potemkin Alexey Nikolaevich Vikulov Alexander SergeevichRomanovskiyBoris Vasilievich
USE OF INTERACTIVE EDUCATIONAL MATERIALS IN CONDITIONS OF CONTINUOUS PROFESSIONAL EDUCATION
AbstractThe article proves the relevance of the building of the educational process in the higher school in the form of an integrated information educational environment on the basis of awider use of modern information technologies.
KeywordsModern information technology, multimedia tutorials, interactive tutorials
Викулов Александр СергеевичдоцентФГБОУ ВПО "Пензенская государственная технологическая академия", ПГТАvklv@rambler.ru
Романовский Борис ВасильевичпрофессорФГБОУ ВПО "Пензенская государственная технологическая академия", ПГТАpan058@yandex.ru
ИСПОЛЬЗОВАНИЕИНТЕРАКТИВНЫХ УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙВ УСЛОВИЯХ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
АннотацияВ статье обоснована актуальность построения учебногопроцессав высшей школе в виде интегрированной информационной образовательной среды на основе широкого использования современных информационных технологий.
Ключевые словаСовременные информационные технологии, мультимедийныеучебныепособия, интерактивные учебные пособия
При быстром устаревании знаний, получаемых студентамив вузе, актуальносозданиеусловийдляформирования непрерывного образования,переход от формулы “образование на всю жизнь” к формуле “образование через всю жизнь”. Реализация даннойконцепциив условиях высшей школыв большей степени должна быть ориентирована не столько на накоплениезнаний, умений и навыков, сколькона общее развитие студентов, формирование механизма самоорганизации, получение навыков исследовательской работы.Сообщение студентам определенной информации, получение ими определенной суммы знаний это только одна информационнаязадача, но другая, более важная
методологическая задача заключается в том, как сообщитьобучающемусяэти знания, как дать эту информацию, чтобы правильно развивать его интеллект, то есть формировать его профессиональное сознание и развивать в нем профессиональные качества специалиста.
Полноценноечеловеческоесознаниеопирается на гармоничнуюработу обеих полушариймозга, на две формы мышления. Левая половина мозга играет основную роль в аналитическом, абстрактном мышлении, в особенности в управлении логикой, ответственназа словесное мышлениеи словесный обмен информацией с другими людьми. Правая же часть мозга отвечаетза образное мышление, эмоциональное и интуитивное восприятие и познание мира, за ориентацию человека в пространстве. Использование современных информационных (компьютерных)технологий обучения [1]позволяет наиболее успешно выполнитьзадачу по активизации и наиболее полном задействовании в работе обеих частеймозга.Включение в учебный процессзрительных, цветовых и звуковых эффектов обогащают эмоциональную среду обучения, делает изучение предмета более интересным, и, как следствие, более результативным. Известно, что использование зрительногоэффекта(анимации, мультимедиа) основанона том, что зрительный канал (нерв) в 26 раз толще, чем нерв, идущий от ушей до мозга, а, следовательно, обмен зрительной информациейпроходитболее интенсивнои информация, получаемая по зрительным каналам, преобладает.Здесь следует заметить, что немаловажно и “качество картинки”на мониторе компьютера. Для повышения наглядности и доступности для понимания учебного материала, весьма важно обеспечить фотореалистичностьизображения. Этообстоятельство имеет особо важное значение,когда речь идет об изучении технических дисциплин, таких как теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин и т.п. Поэтому при создании мультимедийных учебных пособийпо этим дисциплинам используют программы,позволяющие создавать трехмерные анимированные модели, имеющие наибольшую схожесть с реально существующими объектами, путем тщательного выбора текстур, настройкой освещения, теней и т.д. Большое значение имеети выбор цвета. При использовании правильного цветового эффекта нужно помнить, что теплые цвета (красный, оранжевый, желтый) действуютна психику возбуждающе: расширяют зрачки, учащают пульс, утомляют глаза. Холодные цвета (зеленый, голубой, синий) снижают утомление, успокаивают зрение. При построении изображения необходимо использовать не более трех основных цветов.Не менее внимательноследует подходить и к выбору звуковых эффектов [2].Активное использование компьютерных технологий в рассматриваемом контексте обусловливает переход от традиционного, чисто логического способа мышления, когда работают только центры памяти и речи, а эмоциональная сфера не включается, к эмоциональнологическому, позволяет “синхронизировать логику” и эмоциональную сферу (образное мышление), что позволяет значительно ускорить приобретение обучающимся знаний[2].
Следует обратить внимание на такую особенность изучениятехнических дисциплин:курс освоения любой из них состоит из двух взаимодополняющих друг друга частей: теоретической и экспериментальной. И если первая из них направлена на глубокое изучение теории(гипотез,методик расчетови т.д.), то вторая направлена на приобретение навыков работы со специальным лабораторным оборудованием, с практическимзнакомствомобучающихся,с методикой проведения испытаний,с изучениеммеханических свойств различных материалови т.п.Однако заметим, что выполнение лабораторных работ, приих “классическом”проведении, связано с рядом затруднений,к которымможно отнести:высокую стоимость новых моделей испытательных машин и высокоточного измерительного оборудования для наблюдения за весьма малыми и быстро меняющимися процессами, а также необходимость иметьбольшоеколичествообразцовдля проведения испытаний, как по наименованию материалов, так и по размерному ряду.
Современные программные средства и возможности вычислительных систем позволяют выполнить высококачественную имитацию практически любых лабораторных комплексов, технологического оборудования и приборов.Поэтому разработка и использование в учебном процессе мультимедийных учебных пособий может стать эффективной заменой проведению лабораторных работ на реальном оборудовании. Такие учебные пособия даютвозможность обучающимся,даже при отсутствии реального,часто весьма громоздкого оборудования, самостоятельно в “виртуальной лаборатории” (в компьютерном классе или дома),в удобном для него темпе изучения учебного материала(индивидуализация процесса обучения), ознакомиться с методикой проведения испытаний, с устройством и работой испытательных машин и измерительных приборов, с проведением экспериментов и испытаний.Это особенно актуально для студентов, обучающихся по заочной и дистанционной формам обучения.Примеры моделирования лабораторного оборудования в мультимедийном учебном пособии представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 –Моделирование лабораторного оборудованияв мультимедийном учебном пособии
При подготовке мультимедийных учебных пособий по перечисленным выше дисциплинам,следует обращать внимание на визуальную часть демонстрируемых испытаний, позволяя получить четкое представление о ходе проводимых работ и как следствие улучшить понимание учебного материала.Разработка учебных пособий в этом случае основана на использовании профессиональных пакетов трехмерной графики, реализующих расширенные возможности созданиямоделей и анимации. По сравнению с другими способами визуализации трехмерное моделирование позволяет обеспечить точность и реалистичность моделей с высокой детализацией. Кроме того, 3Dмодели позволяют подробно показать как конструктивные особенности механизмов и деталей, так и подробно процессы, происходящие внутри них, а, при необходимости, рассмотреть быстро изменяющиеся процессы многократно.Следует отметить, что отсутствие пользовательского участия в процессе проведения испытаний и невозможность внесения изменений в исходные данныеили добавление каких либо дополнительных условий не позволяют получить полную картину проводимых исследований, а также смоделировать различные режимы и условия проведения испытаний. Следовательно, в этом случае необходимо использоватьсозданную посредством современных языков программирования среду разработки, предназначенную для создания интерактивных обучающих программ с применением трехмерной графики.Интерактивные учебные пособиядают возможностьвносить в трехмерную модель практически любые изменения:убирать или добавлять детали, менять базовые настройки и характеристики отдельных элементов, что позволяет быстро выбрать именно тот вариант конструктивного исполнения и режимов работы, который удовлетворит необходимые условия наилучшим образом[1].Пример работы на виртуальном лабораторном оборудовании (электронный микроскоп) интерактивного учебного пособия представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 –Работа на виртуальном лабораторном оборудовании (электронный микроскоп) интерактивного учебного пособия
Одной из главных составляющих интерактивных учебных пособий (тренажернообучающих систем) является математический аппарат, позволяющий получать результаты как в числовом, так и в графическом виде. В свою очередь интеграция полученных результатов в другие программные продукты, такие как Microsoft Office, допускаетвыполнить их обработку в наиболее приемлемой для пользователей форме.Использованиев учебномпроцессемультимедийных учебных пособий, контролирующеобучающего тестирования, а на более высоком уровне интерактивных учебных пособий (тренажернообучающих систем) для всех видов занятий,переводит процесс обучения на иной, более высокий уровень, что делает изучение предметаболее интересным, доступным для понимания, а, следовательно, ивесь процесс обучения более результативным.Ознакомившись собщимитеоретическимисведениямина лекционныхзанятияхс использованием мультимедийных учебных пособий, подкрепив их индивидуальным тренингом в домашних условиях с помощью тренажернообучающих систем и пройдя самоконтроль с помощью контролирующеобучающего тестирования, освоение студентом вопросовизложенныхпреподавателем на всехвидах занятий, а также в рамках научноисследовательской работы в студенческих конструкторских бюровуза, становится, бесспорно, более качественным.Таким образом, в условиях современной системы образования представляется весьма актуальной задачапереходак созданию интегрированной информационной образовательной среды на основе широкого использования в учебном процессе современных информационных технологий, реализующих учебнометодическую поддержку учебного процесса и позволяющую сформировать полноценную систему обучения, отличающуюся индивидуальным подходоми высокой эффективностью.
Ссылки на источники1.Потемкин А.Н., Безяев Р.А. Компьютерные обучающие системы, как вспомогательный тренинг, в условиях непрерывного профессионального образования //Подготовка кадров технического профиля в условиях региональной системы непрерывного профессионального образования: Сборник материалов/ Всероссийская научнопрактическаяконференция. –Пенза: ПГТА,2009. –С. 119 –122.2.Романовский Б.В., Викулов А.С.,Романовская Н.Б.Компьютернаятехнология обучения с использованием принципа проблемности //Теория и практика имитационного моделирования и создания тренажеров: Сборник материалов/ Международная научнопрактическаяконференция. –Пенза: ПДЗ,2001. –С. 45–51.
Potemkin Alexey Nikolaevich Vikulov Alexander SergeevichRomanovskiyBoris Vasilievich
USE OF INTERACTIVE EDUCATIONAL MATERIALS IN CONDITIONS OF CONTINUOUS PROFESSIONAL EDUCATION
AbstractThe article proves the relevance of the building of the educational process in the higher school in the form of an integrated information educational environment on the basis of awider use of modern information technologies.
KeywordsModern information technology, multimedia tutorials, interactive tutorials
