Учебная экспериментальная деятельность студентов технического ВУЗа на основе инновационного лабораторного практикума для дистанционного обучения (стр. 3 )

Кроме того, анализ результатов анкетирования показал, что после завершения эксперимента № 1 в контрольной группе положительное отношение к учебному процессу (по физике) наблюдалось у 53 % студентов, в экспериментальной – у 85 %. В эксперименте № 2 эти показатели соответственно 48 % и 78 %. (Проверялась удовлетворенность учебным процессом, оценивалась доля студентов, ответивших на вопрос “Удовлетворены ли Вы учебным процессом?” “Да” либо “Скорее да, чем нет”). Необходимо также отметить, что в экспериментальных группах выше доля студентов, своевременно защитивших лабораторные работы: в эксперименте № 1 – соответственно 90 % и 68 %, в эксперименте № 2 – соответственно 94 % и 60 %. Сравнивались также данные о количестве студентов, вовремя сдавших зачет или экзамен: в эксперименте № 1 – соответственно 86 % и 63 %, в эксперименте № 2 – соответственно 89 % и 55 %. Это свидетельствует о высокой эффективности информационных образовательных технологий, основанных на применении АЛПУД, их несомненной роли в формировании естественнонаучных знаний будущих инженеров, формировании их мотивации к добросовестной учебе и становлению компонентов социально-профессиональной компетентности. Выполненные эксперименты также показали, что применение полифункционального АЛПУД позволяет в большей мере реализовать педагогические возможности дистанционного обучения, чем при применении традиционных систем (табл. 4).

Подводя итог изложенному выше, следует отметить, что применение созданного полифункционального АЛПУД в структуре учебной экспериментальной деятельности эффективно как в обучении студентов вузов, так и ссузов. Лабораторный практикум становится автоматизированным, вариативным и адаптивным (к возможностям и потребностям обучающегося), контроль и коррекция учебной экспериментальной деятельности студентов – перманентными и оперативными, формирование знаний и умений – комплексным (сопряженным), а дистанционное обучение – динамичным и эффективным.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Таблица 4 – Реализация основных характеристик дистанционного обучения

(Х – реализация очень слабая, ХХ – слабая, ХХХ – достаточная,

ХХХХ – сильная)

№	Характеристики дистанционного обучения	Эксперимент 1	Эксперимент 2
КГ	ЭГ	КГ	ЭГ
1	Управление вниманием	ХХ	ХХХХ	ХХ	ХХХХ
2	Информирование о задачах занятия	ХХ	ХХХХ	ХХ	ХХХХ
3	Активизация припоминания изученного ранее	ХХ	ХХХХ	ХХ	ХХХХ
4	Предварительное знакомство с материалом	ХХ	ХХХХ	ХХ	ХХХХ
5	Обеспечение учебными руководствами	ХХ	ХХХХ	ХХ	ХХХХ
6	Проверка выполнения или применения	ХХ	ХХХХ	ХХ	ХХХХ
7	Обеспечение обратной связи	ХХ	ХХХХ	ХХ	ХХХХ
8	Оценка выполнения	ХХ	ХХХХ	ХХ	ХХХХ
9	Повышение качества усвоения	ХХ	ХХХХ	ХХ	ХХХХ

В заключении представлены выводы.

1. Актуальность конструирования новой модели учебной экспериментальной деятельности и разработки инновационного лабораторного практикума обусловлена отсутствием в рамках учебных заведений дистанционной образовательной среды для этой деятельности студентов вследствие неразработанности как соответствующего технологического инструментария, так и её методического обеспечения. Теоретическим базисом создания образовательной среды экспериментальной деятельности являются нормативно определённые цели дистанционного образования, концепции компетентностного, личностно ориентированного и деятельностного подходов, а также методический арсенал частных методик преподавания научных дисциплин.

2. Концептуальная модель учебной экспериментальной деятельности опирается на пять базисов: педагогический, определяющий аксиологические ориентиры этого вида учебной работы, а также фундаментальные педагогические концепции и адекватные современному этапу развития образования подходы; онтологический, раскрывающий специфику теоретической подготовки в рамках изучаемых научных теорий; методический, регламентирующий применение теоретических и экспериментальных методов обучения, процедуры и учебные алгоритмы, трансформацию содержания в конкретные учебные материалы; технологический, устанавливающий правила отбора и создания аппаратно-приборного обеспечения деятельности; компьютерно-коммуникативный, определяющий задачи и специфику компьютерной поддержки экспериментальной деятельности на всех этапах её исполнения и фиксации результатов. На основе этих базисов построены все компоненты модели экспериментальной учебной деятельности: обучающий, диагностирующий и управленческий.

3. АЛПУД нового поколения представляет собой полифункциональную аппаратно-информационную систему, реализующую завершённый дидактический цикл экспериментальной деятельности. Его структура включает модули: экспериментальный – непосредственно для проведения моделирующего эксперимента с возможностью широкого варьирования экспериментальных параметров; визуализации полученных данных и их всесторонней обработки; справочный – контекстно-зависимая справочная система, содержащая информацию как о работе с системой, так и о целях, задачах лабораторной работы, необходимый дополнительный методический материал; контрольно-диагностический, включающий компьютерный инструментарий фиксации и диагностики индивидуальных результатов обучения. Содержание практикума представлено тремя формами – теоретической, экспериментальной, практической. Экспериментальная деятельность на основе АЛПУД состоит из этапов: изучение теории эксперимента, индивидуальная диагностика подготовленности студентов к выполнению лабораторного эксперимента, рассмотрение видеоматериалов, демонстрирующих процессы и явления на реальных установках, компьютерное моделирование, управление ходом эксперимента студентами в условиях удаленного доступа, математическая обработка результатов лабораторного эксперимента, дистанционный контроль его результатов.

4. АЛПУД нового поколения для студентов инженерных вузов входит в состав методического обеспечения экспериментальной деятельности и выполняет дидактические функции: информативности – представление информации в различных современных формах и видах; мультимедийности – одновременное использование различных форм представления информации и её обработки в едином объекте; дифференциации – коррекция траектории обучения студентов с учетом уровня их подготовленности; интерактивности – активное взаимодействие и оперативное получение результатов исследования студентами путем изменения параметров или условий изучаемого объекта или явления; индивидуализации – организация самоподготовки и самостоятельной работы студентов с ориентацией на их познавательные и профессиональные интересы; вариативности – возможность модификации практикума для различных инженерных специальностей; управления – получение устойчивой обратной связи в процессе проведения лабораторной работы и коррекция действий обучающегося; кумулятивности – хранение, документирование и систематизация учебной и учебно-методической информации; наглядности – использование различных способов влияния на органы чувств обучающегося.

5. Создание и применение АЛПУД – это одно из основных направлений развития дистанционной образовательной среды для организации учебной экспериментальной деятельности в ВУЗах. Их использование способствует трансформации традиционных учебных задач в учебно-профессиональные, что стимулирует развитие профессионально-значимых качеств студентов, интеграции теоретического обучения и формирования практических умений, что создает педагогические условия для перманентного (синхронного, комплексного) развития компетенций будущих инженеров. Внедрение указанных технологий приводит к повышению академической успеваемости студентов, совершенствованию форм и методов самостоятельной работы обучаемых, их творческому саморазвитию. Автоматизация лабораторного практикума обеспечивает условия для подготовки кадров, профессионально использующих информационные технологии, т. е. обладающих когнитивным, мотивационным и поведенческим компонентами информационной культурой личности.

6. Проведенные педагогические эксперименты на базе технического колледжа и инженерного вуза показали высокую эффективность реализации модели учебной экспериментальной деятельности студентов на основе технологий дистанционного обучения и АЛПУД инновационного типа. Статистическая обработка результатов опытно-экспериментальной работы показала достоверность различий между результатами обучения студентов экспериментальных и контрольных групп (p < 0,05).

Результаты исследования подтверждают вывод о том, что для экспериментальной деятельности на основе АЛПУД характерен высокий социально-креативный потенциал, проявившийся в формировании социально значимых личностных качеств студентов, в частности, изменение у них отношения к обучению и, как следствие, принятие образования как основной жизненной доминанты. А использование исследовательских методов эксперимента продемонстрировало позитивную динамику в развитии их творческих способностей. Поэтому можно утверждать, что результаты исследования подтвердили положение гипотезы о том, что экспериментальная деятельность студентов на основе инновационного лабораторного практикума обеспечивает выполнение ею ожидаемых социально-педагогических задач.

К перспективам исследования следует отнести создание на базе предложенного лабораторного практикума унифицированной междисциплинарной конструкции с компьютерной поддержкой, которая будет исполнять роль основного средства организации учебной экспериментальной деятельности в освоении содержания любых дисциплин естественнонаучного цикла. Это возможно, поскольку педагогические задачи, структура и технологические и методические компоненты предложенного практикума инвариантны по отношению к конкретному содержанию обучения и могут быть экстраполированы на другие области знаний.

Содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Стригин практикум с удаленным доступом как средство нового уровня сетевых компьютерных технологий обучения физике. – Ставрополь: Вестник СГУ, 2009. – С. 181–186.

2. , Ёлочкин использования лабораторного практикума с удаленным доступом при обучении студентов технического вуза // Среднее профессиональное образование. – М. : ИПР СПО, 2009. – № 6. – С. 18–20.

3. , Шапошникова физический практикум по изучению фазовых переходов первого рода // Среднее профессиональное образование. – М. : ИПР СПО, 2010. – № 8. – С. 25–26.

4. , Шапошникова проектирования лабораторного физического практикума в телекоммуникационной системе // Среднее профессиональное образование. – М. : ИПР СПО, 2010. – № 9. – С. 57–59.

5. , Шапошникова физический практикум с удаленным доступом в системе профессионального образования. – М. : Профессиональное образование (Столица), 2010. – С. 42–43.

6. Стригин потенциал учебного лабораторного эксперимента на основе автоматизированного лабораторного практикума удаленного доступа // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 2.

Охранные документы на объекты интеллектуальной собственности:

7. Свидетельство Программа для сбора и обработки данных к автоматизированному рабочему месту удаленного доступа «Дифракция лазерного излучения» / , Л, , (РФ).

8. Свидетельство Сервер удаленного доступа для связи с лабораторными установками на базе микроконтроллера ATMEGA16 (Свидетельство) / , Л, , (РФ).

9. Патент на полезную модель. 56012 РФ, F02M35/10 Лабораторная установка для исследования магнитных полей различных объектов / , Л, , Г (РФ).

10. Патент на полезную модель 56013 РФ, F02M35/10 Лабораторная установка для изучения дифракции лазерного излучения и определения длины волны лазерного излучения / , Л, , (РФ).

11. Патент на полезную модель 57027 РФ, F02M35/10 Лабораторная установка для изучения законов фотоэффекта и определения постоянной Планка / , Л, , Маль - цев Р. Г. (РФ).

Учебные и учебно-методические пособия

12. Элементарная физика / , , и др. : учеб. пособие. Часть 1. – Краснодар, 2006. – 231 с.

13. Элементарная физика / , , и др. : учеб. пособие. Часть 2. – Краснодар, 2006. – 291 с.

14. , Шапошникова система обучения физике на основе компьютерных и микропроцессорных технологий физического эксперимента : учеб. пособие. – Краснодар : Изд. «Издательский дом-Юг», 2010. – 146 с.

15. Сборник задач по общему курсу физики. Раздел 1. Физические основы механики. Раздел 2. Электричество и магнетизм (учебно-методические разработки) / , , . – Краснодар : Изд. КубГТУ, 2004.

16. Сборник задач по общему курсу физики. Раздел 3. Колебания и волны. Раздел 4. Квантовая физика / , , / Кубан. гос. технол. ун-т. Кафедра физики. – Краснодар : Изд. КубГТУ, 2006. – 69 с.

17. Сборник задач по общему курсу физики. Раздел 5. Статистическая физика и термодинамика. Раздел 6. Элементы физики твердого тела и физической электроники / , , / Кубан. гос. технол. ун-т. Кафедра физики. – Краснодар: Изд. КубГТУ, 2006. – 58 с.

Статьи в журналах и научно-методических сборниках, тезисы докладов:

18. , , Миненко для дистанционного изучения дифракции Фраунгофера лазерного пучка на дифракционной решетке // Наука Кубани серия «Проблемы физико-математического моделирования». Вып. 1. – Краснодар : Изд. КубГТУ, 2005 – С. 125–128.

19. , , Миненко автоматизированной лаборатории удаленного доступа в рамках концепции дистанционного образования Современные технологии обучения: международный опыт и российские традиции / Материалы XI Международной конференции. – Санкт-Петербург, 2005. – С. 54–58.

20. , , Миненко лабораторный практикум с удаленным доступом «Изучение дифракции лазерного излучения». Современный физический практикум: Сборник трудов IX Международной учебно-методической конференции под редакцией Н. В Калачёва и . – М. : Издательский дом Московского физического общества, 2006. – С. 25–28.

21. , , Миненко реализация имитационной модели лабораторной установки «Изучение законов внешнего фотоэффекта. Определение постоянной Планка». Современный физический практикум: Сборник трудов IX Международной учебно-методической конференции под редакцией ёва и . – М. : Издательский дом Московского физического общества, 2006. – С. 12–14.

22. , , Двадненко моделирование лабораторного практикума по физике. Инновационные процессы в высшей школе / Материалы XIII Всероссийской научно-практической конференции. – Краснодар : Изд. ГОУВПО КубГТУ, 2007 – С. 222.

23. , , Двадненко технологии учебного физического эксперимента. Инновационные процессы в высшей школе / Материалы XIII Всероссийской научно-практической конференции. – Краснодар : Изд. ГОУВПО КубГТУ, 2007. – С. 222.

24. Наблюдение процесса кристаллизации серебра с помощью пирометра высокого разрешения / , , // Материалы VIII конференции «Современные наукоемкие технологии», март 2009 г. – С. 53.

25. Разработка лабораторного практикума по физике на базе пирометра высокого разрешения / , , // Материалы VI Международной педагогической конференции, Новосибирск 19 февраля 2009 г. – С. 45–46.

26. , Стригин лабораторный физический практикум для студентов технического вуза / Проблемы современного физического образования: школа и вуз. – Армавир, 2011.