ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ КАФЕДРЫ «ФИЗИКА»
Сахаров Ю.Г. (БГИТА, г. Брянск, РФ)
Reviewed the status of the use of information technologies in educational process of the Department of Physics. Considerable attention is given to planning developments in this field.
Рассмотрено состояние вопроса использования информационных технологий в учебном процессе кафедры «Физика». Значительное внимание уделено планированию разработок в данной области.
На кафедре «Физика» значительное внимание уделяется вопросам информатизации учебного процесса. Эта работа была начата в девяностых годах с появлением в академии первых персональных компьютеров. В течение ряда лет данная работа ведётся в рамках госбюджетной НИР (тема № 6.30.025 «Разработка и внедрение в учебный процесс автоматизированных контрольно-тестовых систем и компьютерных технологий обучения»). Эта работа значительно активизировалась с 2006 года, когда был введён в эксплуатацию компьютерный класс кафедры «Физика», в котором для учебных целей используются восемь компьютеров.
В компьютерном классе налажена выдача электронных пособий студентам электронных версий всех методических разработок кафедры, включающих в себя сборники методических указаний к лабораторному практикуму, пособия к расчётно-графическим работам и к самостоятельной работе студентов. Этим снят вопрос о нехватке методических указаний для подготовки студентов к занятиям, поскольку сейчас практически у каждого студента есть свой персональный компьютер. Ежегодно электронные пособия получают не менее двухсот студентов, что фиксируется в специальном журнале.
Наиболее широко информационные технологии используются в части разработки тестов к практическим и лабораторным занятиям. В разработке электронных тестов участвует до 70% преподавательского состава кафедры. Результаты работы коллектива отражаются в ежегодных отчётах по госбюджетной НИР; при этом одновременно планируется перечень задач, которые коллективу исполнителей предстоит решать в следующем учебном году.
При создании тестов в качестве инструментальных систем используются свободно распространяемая ИС «Краб 2» и лицензионная ИС «UniTest System v4-10», обладающая более широкими возможностями, как в плане типов вопросов, так и возможности случайной выборки вопроса из определенного блока. В качестве дальнейшего этапа планируется постепенный перевод разработанных тестов в систему дистанционного обучения «Прометей». Поскольку ряд преподавателей, разрабатывающих тесты, не имеет опыта работы на компьютерах, этап введения тестов в инструментальные системы взял на себя обслуживающий персонал кафедры в лице ст. лаборанта Вороничевой Е.Р. На ней же лежит задача сопровождения тестов в учебном процессе, выявление и устранение отдельных недостатков.
В настоящее время в учебном процессе используются 25 вариантов теста входного контроля (общее число вопросов 375), год разработки - 2007. Тесты входного контроля содержат апробированный в течение длительного времени набор из 15 вопросов, служащий для проверки умения первокурсников работать над числами с порядками, брать простейшие производные и первообразные, наличия у них представления о размерностях физических величин, представления об основных понятиях различных разделов физики. Практика показала, что этот тест объективно отражает школьный базовый уровень знаний студентов, позволяет выделить студентов, которым необходимо пройти дополнительное обучение в рамках центра ДПО, организующего данную работу в академии.
В лабораторном практикуме используется 18 тестов к лабораторным работам, что составляет 34% от общего числа работ лабораторного практикума (общее число вопросов 450), годы разработки 2006 - 2010. Защита тестов позволяет персонализировать проверку усвоения студентами теоретического материала (при традиционном устном опросе невозможно задать 20 – 25 вопросов каждому студенту). На защиту одной лабораторной работы отводится до 30 минут. Студент, не готовый к защите, обычно получает неудовлетворительную оценку и иногда ему требуется 3 – 4 подхода, чтобы получить положительную оценку. А поскольку вопросы выводятся в случайном порядке, и по ряду разделов производится произвольная выборка вопроса из множества однотипных, говорить о механическом запоминании не приходится.
Учёт работы студентов в компьютерном классе кафедры ведётся путём самозаписи студентов в специальном журнале. Анализ этих данных показывает устойчивую тенденцию роста проведённых тестирований с 1500 в 2006-2007 учебном году до 4200 в 2009-2010 учебном году.
Анкетирование, проведённое среди студентов первого и второго курсов, показало, что студенты в целом положительно относятся к данной форме контроля знаний, считают её объективной и предлагают сочетать её с устной формой в виде беседы с преподавателем.
Следующее направление информатизации учебного процесса связано с использованием мультимедийных технологий. Это направление начало развиваться в текущем учебном году в связи с созданием на кафедре мультимедийного класса, оснащённого ЖК телевизором с размером диагонали 42″, ноутбука и радиоуправляемой мыши. Преимуществом комплекса является лёгкость приведения его в рабочее состояние и возможность работы при нормальном освещении, что является необходимым санитарным требованием ведения учебного процесса.
Автор явился инициатором приобретения такого комплекса, поскольку имеет опыт создания и использования аналогичного мультимедийного класса в Учебном центре АО «Кремний-Эл» [1]. В течение ряда лет для студентов специальности «Микроэлектроника и твердотельная электроника» автор читает две специальные дисциплины – «Процессы микро- и нанотехнологий» и «Методы исследований материалов и структур электроники». Для чтения указанных курсов разработано мультимедийное сопровождение лекций на основе презентаций, выполненных в Power Point с подключением анимаций и видеороликов.
Накопленный опыт используется при разработке мультимедийного сопровождения лекций, читаемых в Брянской государственной инженерно-технологической академии. В течение осеннего семестра 2010-2011 учебного года автором подготовлено и использовано две презентации по разделу «Ядерная физика» при чтении лекций для студентов специальности «Безопасность жизнедеятельности в техносфере». Также для данной специальности разработан мультимедийный комплекс, включающий презентации к десяти лекциям для элективного курса «Физические основы современных методов исследования материалов и структур», чтение которого начато в весеннем семестре.
В данную работу включился и ряд преподавателей кафедры. Например, доцент Вощукова Е.А. подготовила и прочитала открытую лекцию по физике на тему «Волны». Присутствовавшие преподаватели при последующем обсуждении отметили как высокий уровень проведения лекции, так и повышение наглядности излагаемого материала подготовленный слайдами и анимациями. Аналогичную работу проводит и старший преподаватель Бабкова Э.В. Студенты первого курса специальности «Финансы и кредит» под её руководством в рамках дисциплины «Концепции современного естествознания» подготовили ряд презентаций, которые могут послужить основой для разработки мультимедийного комплекса в рамках данной дисциплины.
В течение длительного времени на кафедре ведётся поиск и подбор видеороликов по различным разделам физики. В настоящее время собрано несколько десятков роликов с общим временем демонстрации свыше десяти часов. Этот материал планируется использовать для включения в разрабатываемое презентационное сопровождение учебных занятий.
Перечисленные примеры показывают необходимость и востребованность применения инновационных технологий в учебном процессе, проводимом кафедрой «Физика» на первом и втором курсах всех специальностей. В свете вышеизложенного при дальнейшем планировании работы преподавателей по тематике «Разработка и внедрение в учебный процесс автоматизированных контрольно-тестовых систем и компьютерных технологий обучения» значительное внимание будет уделяться разработке мультимедийного сопровождения лекционных и практических занятий.
Литература
[1] Громов В.И., Сахаров Ю.Г. Учебный центр АО «Группа Кремний» // Брянский дом науки ЦНТИ.- Вестник №1. -май 2008.- С.43-44.