CC BY
200
УДК 378.147
ББК Ч481.266.2+Ч481.245.9
МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА В ДИСТАНЦИОННОМ ОБУЧЕНИИ
Н. В. Бородина,
Т. В. Шестакова
Ключевые слова: дистанционное обучение, модель лабораторного практикума, электронные обучающие модели лабораторных работ.
Резюме: Статья посвящена рассмотрению организационно-педагогических, содержательных и методико-технологических аспектов модели лабораторного практикума по дисциплинам инженерной подготовки для дистанционного обучения студентов. Раскрываются структуры электронных обучающих моделей, ориентированных на разновидности лабораторных работ.
В последние годы в России процесс создания системы высшего дистанционного образования с ориентацией на реализацию идеи широкомасштабной подготовки и переподготовки специалистов актуализировал проблему разработки подходов к конструированию моделей обучения на основе интеграции современных педагогических, информационных и телекоммуникационных технологий.
Под моделью обучения в дистанционном обучении (ДО) мы понимаем совокупность взаимосвязанных компонент организационно-педагогического, и методико-технологического характера, отражающих деятельность обучаемого по освоению содержания обучения, которая организуется педагогом в соответствии с принципами и особенностями ДО.
Анализ российского и зарубежного опыта показывает, что практика создания моделей обучения с учетом особенностей ДО осуществляется преимущественно по гуманитарным и социально-экономическим дисциплинам [2; 4; 5; 6]. Большинство российских вузов в рамках внедрения ДО готовит специалистов в области экономики, менеджмента, юриспруденции, информатики, туризма, гостиничного сервиса. И лишь небольшая часть вузов ведет дистанционную подготовку по техническим специальностям, однако и эта подготовка осуществляется в основном по общеобразовательным и общеотраслевым дисциплинам, не включающим лабораторные практикумы и курсовое проектирование [2; 3; 9]. Это объясняется тем, что создание моделей обучения для отмеченных дисциплин представляет собой относительно несложную задачу, решаемую путем трансформации таких форм обучения как лекции, практические и семинарские занятия в дистанционные методические комплексы, включающие учебный материал преимущественно на электронных носителях, необходимые координирующие указания, контрольные задания и графики, на базе которых организуется взаимодействие педагога и обучаемого в режимах off-line, on-line или комплексном.
Сложнее решается проблема создания моделей обучения для лабораторного практикума по дисциплинам инженерной подготовки. Как показывает анализ литературы, единого подхода к трансформации лабораторного практикума под условия и особенности дистанционного обучения нет, однако существует опыт проведения лабораторного практикума в ДО на основе компьютерных имитаторов. В литературе представлены примеры создания и применения отдельных экспериментальных моделей-имитаторов, некоторые подходы к организации лабораторных практикумов, модифицирующие традиционную их организацию [4; 8, с. 22-26]. Однако подходы, решающие проблему создания модели обучения для лабораторного практикума, раскрывающую в целостном единстве подходы к отбору и структурированию содержания, организации и технологии обучения в литературе отражения не получили.
В рамках нашего исследования решалась проблема выявления теоретических основ организации и проведения лабораторного практикума по дисциплинам инженерной подготовки для ДО студентов профессионально-педагогического вуза машиностроительных специализаций. В результате решения этой проблемы была разработана инвариантная модель лабораторного практикума для ДО, рассматриваемая в трех аспектах: организационно-педагогическом, содержательном и методико-технологическом.
В организационно-педагогическом аспекте раскрыта структура информационной обучающей среды лабораторного практикума в ДО, организованном на базе одного университета с опосредованным взаимодействием студентов и преподавателей. Организация взаимодействия студентов и преподавателей, опосредованная средой интернет, предусматривает три этапа: установочный, обучающий и контролирующий (рис. 1). На установочном этапе студент получает на информационной странице сайта сведения об организации лабораторного практикума. Обучаемому предъявляется содержание практикума, представленное в виде перечня лабораторных работ; график выполнения лабораторных работ с обозначенным началом и концом выполнения каждой лабораторной работы; схема прохождения этапов входящих в практикум лабораторных работ. Обучающий и контролирующий этапы студенты проходят последовательно. На обучающем этапе студенты ДО самостоятельно изучают теоретические положения по лабораторной работе представленные на электронных носителях и проходят самоконтроль. В процессе обучающего этапа студент может получить консультацию преподавателя по интересующему его вопросу на электронном форуме. Электронный форум является компонентом информационной обучающей среды, организующим оперативное взаимодействие студентов с преподавателями и между собой и реализуемый через сеть интернет. Задания текущего контроля студент выполняет на контролирующем этапе. При успешном прохождении текущего контроля студент получает доступ к выполнению лабораторной работы. После выполнения лабораторной работы обучаемый проходит промежуточный контроль по материалу лабораторной работы в целом.
Образование и наука. 2006. № 4 (40)
Рис. 1. Структура информационной обучающей среды лабораторного практикума в дистанционном обучении: ЛП - лабораторный практикум, ЛР - лабораторная работа, ТК - текущий контроль, ПК - промежуточный контроль
Н. В. Бородина, Т. В. Шестакова
Результаты выполнения текущего и промежуточного контроля, а также отчет о лабораторной работе попадают на сервер в «Банк результатов работы обучаемых с учебными материалами». К этому банку на контролирующем этапе имеет доступ только преподаватель. Преподаватель проводит проверку и анализ результатов работы студентов. Результаты проверки представляются на электронном форуме каждому обучаемому. Выполнив все лабораторные работы, входящие в практикум, студенты получают зачет.
В содержательном аспекте раскрывается структура содержания лабораторного практикума в дистанционном обучении (рис. 2).
Структура ЛП
ЛРі I
Этап 1 - Изучение теоретических положений
Этап 2 -Самоконтроль Текущий контроль
Этап 3 - Выполнение ЛРі
Этап 4 - Промежуточный контроль
ЛР,
Этап і - Изучение теоретических положений
Этап 2 -Самоконтроль Текущий контроль
Этап 3
Выполнение
ЛР,
Этап 4 - Промежуточный контроль
Содержательно-информационное
обеспечение
-| Учебные элементы-1 I Учебные элементы , I
Теоретические
материалы
Тесты
Консультации
Имитаторы
Рис. 2. Структура содержания лабораторного практикума в дистанционном обучении
Содержание лабораторного практикума, как правило, имеет блочную структуру. Каждый блок соответствует определенной лабораторной работе,
в рамках которой формируются умения выполнять конкретный вид эксперимента и интерпретировать его результаты. Каждый блок структурируется на информационную, контролирующую и опытно-экспериментальную части.
Информационная часть обеспечивает процесс изучения теоретических положений на обучающем этапе выполнения лабораторной работы и раскрывается пакетом учебных элементов, содержащих научно-теоретические вопросы, сведения о лабораторном оборудовании, инструментах, приборах, методике выполнения работы. В учебных элементах материал представлен текстовой, графической и мультимедийной информацией.
Контролирующая часть раскрывается пакетом тестов, контролирующих усвоение теоретического материала лабораторной работы.
Содержание опытно-экспериментальной части лабораторных работ раскрывается электронной обучающей моделью (ЭОМ). ЭОМ это ШеЬ-ориентиро-ванный мультимедиа продукт, содержащий исходные данные для выполнения лабораторной работы, имитатор, обеспечивающий эмуляцию лабораторной установки, и алгоритм основы действий по выполнению лабораторной работы.
ЭОМ зависит от типа лабораторной работы. Мы ориентировались на известную типологию лабораторных работ [6], включающую следующие виды:
• наблюдение и анализ (описание) различных технических явлений, процессов, предметов труда (свойств материалов, сырья, конечных продуктов);
• наблюдение и анализ (описание) работы и устройства орудий и средств труда (машин, механизмов, приборов, аппаратов, инструментов);
• исследование количественных и качественных зависимостей между техническими и технологическими явлениями, величинами, параметрами, характеристиками; определение оптимальных значений этих зависимостей;
• изучение устройства и способов пользования контрольно-измерительными средствами;
• диагностика неисправностей, регулировка, наладка, настройка различных технических объектов; изучение способов их обслуживания.
В соответствии с разновидностями лабораторных работ мы конструировали структуры ЭОМ.
Структура каждой ЭОМ рассматривается, как сочетание инвариантной и вариативной компонент. Инвариантная структура ЭОМ лабораторной работы в дистанционном обучении соответствует этапам деятельности студентов на лабораторных занятиях (рис. 3).
Рис. 3. Инвариантная структура электронной обучающей модели лабораторной работы
ЭОМ предусматривает имитацию эксперимента и алгоритмическую основу действий (АОД) обучаемого. АОД представлена полной системой ориентиров для самостоятельного и безошибочного выполнения действий обучаемыми, составлена на конкретном уровне, применительно к одной лабораторной работе и предъявляется обучаемому в готовом виде. АОД обучаемых разрабатывается для координации работы студента по выполнению лабораторного практикума.
Содержание имитации эксперимента зависит от типа лабораторной работы и позволяет воспроизводить функционирование оборудования с максимально возможной точностью. Имитация экспериментальных действий воспроизводится с использованием современных мультимедийных программ. Таким образом моделируется выполнение лабораторной работы, где формирование навыка обращения с реальным оборудованием является квазереальной деятельностью с имитатором. Реальная деятельность заключается в обработке результатов квазереальной деятельности.
На основе инвариантной структуры ЭОМ были созданы вариативные структуры моделей действий обучаемых при выполнении лабораторных работ по различным направлениям.
Для выполнения лабораторной работы по наблюдению и анализу (описанию) различных технических явлений, процессов, предметов труда ЭОМ, отражая этот процесс, включает в себя имитацию исследуемого явления, процесса и т. п., а также алгоритмическую основу действий (АОД) обучаемого. АОД в лабораторной работе данного типа заключается в указаниях к постановке задачи исследования, идентификации и анализе регистрирующих приборов, снятии показаний и интерпретации исследуемого явления, анализе признаков наблюдаемого явления по результатам которого делается вывод об их свойствах и характеристиках (рис. 4).
ЭОМ лабораторной работы данного типа предусматривает альтернативные пути наблюдения: непосредственное или опосредованное. Опосредованное наблюдение применяется в случаях, когда исследуемое явление явно не выражено и для его интерпретации и анализа необходимы показания приборов, фиксирующих его наличие.
Для выполнения лабораторной работы по наблюдению, анализу (описанию) и изучению работы, устройства и способов пользования орудиями и средствами труда ЭОМ включает в себя имитацию исследуемого устройства и принципа его работы, а также алгоритмическую основу действий по изучению исходных данных, анализу конструкции и функционального назначения устройства. По результатам анализа обучаемыми делается вывод о принципе действия устройства (рис. 5).
Для исследования количественных и качественных зависимостей между техническими и технологическими явлениями (величинами, параметрами, характеристиками) и для определения оптимальных значений этих зависимостей ЭОМ включает в себя имитацию настройки оборудования для проведения эксперимента, приборов, регистрирующих результаты эксперимента, имитацию проведения эксперимента, а также алгоритмическую основу действий. АОД заключается в указаниях к постановке задачи, снятии показаний и обработке результатов имитации эксперимента, по результатам которого описывается зависимость между явлениями или величинами (рис. 6).
Постановка
задачи
Г
Да—
Наблюдение
непосредственное?
—Нет-
/^Имитация проведения* эксперимента с явлением, процессом и т. п.
' I ^
-----Да-
Наблюдение
непосредственное?
Определение и анализ приборов
-Нет-
Интерпретация
явлений
Снятие показаний
Анализ признаков явления, процесса, предмета труда
Вывод о свойствах, характеристиках явления, процесса, предмета труда
Рис. 4. Структура модели действий по наблюдению и анализу (описанию) различных технических явлений, процессов, предметов труда
Рис. 5. Структура модели действий по наблюдению, анализу (описанию) и изучению работы, устройства и способов пользования орудиями и средствами труда
Постановка задачи
Л г
Имитация настройки оборудования, приборов для проведения эксперимента
Имитация проведения эксперимента
Снятие показаний
^Обработка результатов эксперимента^
Вывод: описание зависимостей между явлениями ...
Рис. 6. Структура модели действий при исследовании количественных и качественных зависимостей между техническими и технологическими явлениями, величинами, параметрами, характеристиками; определение оптимальных значений этих зависимостей
Для диагностики неисправностей, регулировки, наладки, настройки различных технических объектов, для изучения способов их обслуживания ЭОМ включает в себя имитацию исследуемого объекта и его состояния, а также алгоритмическую основу действий обучаемого по постановке задачи, анализу конструкции, функционального назначения и состояния объекта. По результатам анализа делается вывод в соответствии с поставленной задачей: ставится диагноз, даются рекомендации к регулировке, наладке и т. п., либо даются рекомендации по обслуживанию объекта (рис. 7).
Таким образом, в содержании лабораторного практикума состоящего из лабораторных работ различных направлений могут использоваться разные ЭОМы.
В методико-технологическом аспекте в соответствии с организационным и содержательным аспектами проектируется технология обучения для проведения лабораторного практикума. За основу принята модульная технология обучения, которая позволяет формировать необходимые умения и навыки через последовательное выполнение элементов деятельности [1, с. 124-127].
Постановка задачи
Имитация объекта и его состояния
Анализ конструкции объекта
Анализ функционального назначения объекта
Анализ состояния объекта
Вывод:
- диагноз;
- рекомендации к регулировке, наладке
- рекомендации по обслуживанию
Рис. 7. Структура модели действий при диагностике неисправностей, регулировке, наладке, настройке различных технических объектов; изучение способов их обслуживания
Проект модульной технологии включает комплект документов, представляющих модульную программу, и пакет методического обеспечения модульной программы.
Структура модульной программы соответствует структуре деятельности, по проведению экспериментальных исследований в рамках лабораторного практикума по конкретной предметной области. Таким образом, каждая лабораторная работа, представляющая собой единицу содержания экспериментальной деятельности, отражена в отдельном блоке модульной программы лабораторного практикума. Количество блоков в программе зависит от количества лабораторных работ в практикуме.
Разработанная программа может быть адаптирована к внешним условиям, структурно перестроена без нарушения общей целостности. Открытость программы позволяет также учитывать индивидуальные характеристики обучаемого путем составления на основе базовой программы индивидуальных программ обучения.
В соответствии с модульной программой разрабатывается комплект учебных элементов теоретического направления, ЭОМ по каждой лабораторной работе практикума, пакеты контролирующих тестов. Учебные элементы содержат весь необходимый материал в объеме, необходимом для формирования у студентов теоретических знаний. Теоретические учебные элементы содержат вопросы организации рабочих или ученических мест, норм безопасности труда и пожарной безопасности, научно-теоретические положения, информацию о материалах, методах, технологиях, информацию о назначении, устройстве и принципе действия оборудования, приборов и инструментов. ЭОМ в модульной технологии содержит указания к выполнению конкретных действий по исследованию в лабораторных работах и представляет собой учебный элемент категории деятельности.
Таким образом, разработанная на системной основе модель лабораторного практикума включает в себя взаимосвязанные компоненты модели обучения с учетом специфики ДО.
На основе рассмотренной модели был спроектирован лабораторный практикум по теории резания металлов для студентов профессионально-педагогического вуза, который включает ЭОМы, созданные на основе модели действий по исследованию количественных и качественных зависимостей между техническими и технологическими явлениями (величинами, параметрами, характеристиками) и по определению оптимальных значений этих зависимостей. Экспериментальная проверка показала, что при работе с ЭОМ у 56% студентов наблюдается уровень сформированности умений анализа, обработки и интерпретации результатов эксперимента, сопоставимый с уровнем сформированности этих умений у студентов, проходящих практикум в традиционной форме. Это свидетельствует об эффективности разработанной модели. Следует отметить, что апробация показала и практическую значимость разработанных ЭОМ по проведению экспериментов, устанавливающих зависимость усадки стружки, силы и температуры при резании металлов от элементов режима резания.
Литература
1. Бородина Н. В., Горонович М. В. Педагогические условия применения модульных технологий в дистанционном обучении / / Вестн. ОГУ. - 2003. -№ 4.- С. 124-127.
2. Генне О. В. Дистанционное обучение - новый шаг в развитии системы образования // Защита информации. Конфидент. - 2004. - № 3. - С. 36-40.
3. Доценко С. М., Мусаева Т. В. Дистанционное обучение как форма развития профессионального образования // Защита информации. Конфидент. - 2004. - № 3. - С. 40-44.
4. Журавлев В. З. Лабораторный практикум в открытом образовании // Открытое образование. - 2002. - № 6. - С. 17-23.
5. Мануйлов В. Ф., Галкин В. И., Федоров И. В. Открытое образование: перспективы, рациональность, проблемы... / / Высш. образование в России 2004. - № 1. - С. 93-104.
6. Профессионально-педагогические понятия: Слов. / Под. ред. Г. М. Ро-манцева. - Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2005. - 456 с.
7. Романов А. Н., Торопцов В. С., Григорович Д. Б. Технология ДО в системе заочного экономического образования. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. -303 с.
8. Толстик А. М. Дистанционное образование и компьютерное моделирование // Открытое образование. - 2001. - № 4. - С. 22-26.
9. Чернилевский Д. В. Дидактические технологии в высшей школе: Учеб. пособие для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. - 437 с.
УДК 378.144/146 (045)
ББК Ч 481.26
ПРОЕКТНОЕ ОБУЧЕНИЕ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ РЕФЛЕКСИВНОЙ ГОТОВНОСТИ СТУДЕНТОВ - БУДУЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ СОЦИАЛЬНОЙ РАБОТЫ
А. Н. Ковтунова, И. А. Ларионова
Ключевые слова: высшее профессиональное образование, осознание, проектирование отношений, проектное обучение, разрешение социальных проблем, рефлексивная готовность, самопроектирование, социальное проектирование, специалист социальной работы, структура рефлексивной готовности.
Резюме: Статья посвящена проблеме формирования рефлексивной готовности специалистов социальной работы в вузе, определению возможностей использования проектного обучения в качестве оптимального средства.
Динамизм социально-экономического, научно-технического и духовного развития общества предопределил переход к новым технологиям социальной работы, ориентированным на вариативность, творческую индивидуальность, личностный потенциал специалиста. Происходящие преобразования определяют необходимость изменения имеющихся систем профессиональной подготовки специалиста социальной работы, который выступает носителем перемен в социальной сфере, обеспечивает успешную интеграцию человека в общество. В соответствии с законом РФ «О высшем и послевузовском профессиональном образовании» (1996), Национальной доктриной образования в Российской Федерации (2000), Федеральной программой развития образования в России на 2001-2005 гг., целью современного образования становится воспитание личности, способной к самостоятельному принятию решений в ситуации выбора, отличающейся мобильностью, конструктивностью, динамизмом, а содержание образования ориентируется на создание условий для самосовершенствования и самореализации. Государственный образовательный стан-
