Концептуальное изложение профессионального опыта

Мультимедийные обучающие системы (МОС): теоретические основы создания и применения на занятиях учебной практики

В настоящее время имеется ряд исследований (Великанова С.С., Зайнутдинова Л.Х., Лыскова В.Ю., Огородников Е.В., Павлова Л.В., Сташкевич И.Р., Сероусов И.Ю. и др.), подтверждающих активизацию учебно-познавательной деятельности обучающихся на практических и лабораторных занятиях программными и психолого-педагогическими возможностями электронных средств образовательного назначения.

До настоящего времени отдельные аспекты проблемы изучения, и использования мультимедийных технологий в учебном процессе были отражены в работах: использование технологий Мультимедиа в процессе подготовки учителя – Косенко И.И., Смолянинова О.Г., Тумалев А.В.; создание мультимедийных средств учебного назначения – Белицын И.В., Касторнова В.А., Кравцов С.С., Манторова И.В., Лобач О.В., Осин А.В.; применение технологий Мультимедиа в обучении – Анисимова Н.С., Браун Ю.С., Клемешева Н.В., Муравлев Д.П., Шампанер Г.М., Шлыкова О.В. Несмотря на бесспорную ценность проведенных в этих направлениях исследований, следует отметить, что они не в полной мере решают комплекс задач по созданию и применению мультимедийных обучающих систем. Наименее исследованными являются методические аспекты, учитывающие специфику на учебных практиках.

По мнению автора, именно в учете специфики их преподавания заложен существенный резерв повышения психолого-педагогического уровня технологии мультимедиа, служащие повышению эффективности обучения.

Проведенный анализ научно-педагогических материалов по вопросам применения технологии мультимедиа на лекционных занятиях показал, что в настоящее время основная дидактическая цель применения технология мультимедиа (ТМ) как правило, сводится лишь к визуализации учебного материала и организации учебно-познавательной деятельности обучающихся на репродуктивном уровне. Практически не исследованы вопросы использования ТМ на занятиях учебной практики в сочетании с активными методами обучения. Такое сочетание могло бы активизировать учебно-познавательную деятельность обучающихся и перевести ее на продуктивный уровень.

Актуальность использования ТМ для формирования профессиональных умений у студентов не вызывает сомнений, это позволило сформулировать проблему: какой должна быть методика использования ТМ на занятиях учебной практики, обеспечивающих эффективность формирования профессионально важных знаний и умений у студентов.

Целью исследования является освоение теоретических основ создания мультимедийных обучающих систем занятий для производственного обучения, обеспечивающих активизацию учебно-познавательной деятельности.

Гипотеза исследования.

Активизация учебно-познавательной деятельности студентов на учебной практике может быть усилена за счет применения на занятиях мультимедийной обучающей системы, разработка и использование которой будут осуществляться в соответствии с теоретическими основами создания и применения, включающими:

– модель активизации учебно-познавательной деятельности программными и психолого-педагогическими возможностями мультимедийной обучающей системы на занятиях учебной практики;

– методы активизации учебно-познавательной деятельности студентов на занятиях производственного обучения, основанные на синтезе методов проблемного обучения и компьютерного моделирования;

– структуру мультимедийной обучающей системы лекционного курса как форму отражения контента учебного материала, основных функций лекции мультимедиа и ее дидактических компонентов;

В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой были сформулированы з адачи исследования:

1. Теоретически обосновать модель активизации учебно-познавательной деятельности на занятиях учебной практики и психолого-педагогическими возможностями мультимедийных обучающих систем.

3. Обосновать структуру мультимедийной обучающей системы как форму отражения контента учебного материала, основных функций лекции Мультимедиа и ее дидактических компонентов.

4. Провести экспериментальную оценку активизации учебно-познавательной деятельности студентов на занятиях учебной практики за счет применения МОС.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ положений психолого-педагогической науки по вопросам познания и управления процессом усвоения знаний, рефлексия собственной учебной и педагогической деятельности; теоретический анализ научной педагогической литературы по вопросам разработки и применения информационных и коммуникационных технологий;

Изложение основного материала. Активизация учебно-познавательной деятельности студентов посредством мультимедийной обучающей системы на занятиях учебной практики, осуществляется при помощи разработанной модели активизации учебно-познавательной деятельности, отражающая взаимосвязь программных (визуализация, анимация, цвет, гипертекст, многооконность, манипулирование, моделирование, контаминация, аудиовизуализация, интерактивность) и психолого-педагогических (наглядность, доступность, прочность, эмоциональное регулирование, проблемность, избыточность, синкретичность, обратная связь) возможностей мультимедийных технологий и их влияние на активизацию инвариантных компонентов учебно-познавательной деятельности (целевого, потребностно-мотивационного, содержательного, операционально-деятельностного, эмоционально-волевого, контрольно-регулировочного, оценочно-результативного).

Проведен анализ научно-методической литературы по применению компьютерных моделей в различных областях знаний. Выявлены типы и предложена классификация компьютерных моделей, адекватных содержательной специфике учебной практики (рис. 1).

Компьютерные модели

Статические

Динамические

Графические

Геометрические Графические

Геометрические Графические

Имитационные

Графические

Рис. 1. Классификация компьютерных моделей, адекватных содержательной специфике учебной практики

Предлагается:

– изучение абстрактных понятий и отношений с ними проводить с помощью графической модели. Под графической моделью нами предложено понимать условный образ абстрактных понятий, которые невозможно представить обычными средствами предметной наглядности, выполненный с помощью графических редакторов в виде диаграмм, графиков, характеристик, таблиц и т. д.;

– изучение реальных электротехнических устройств (систем) проводить с помощью геометрической модели. Под геометрической моделью нами предлагается понимать визуализированное подобие реального электротехнического устройства, выполненное инструментальными средствами ПК (средствами машинной графики) и отображающее конструктивную форму, основные структурные элементы устройства (системы) и существующие между ними связи;

– изучение процессов, протекающих в реальных электротехнических устройствах (системах), проводить с помощью имитационной модели. Как известно, имитационная модель представляет собой отдельную программу или комплекс программ, позволяющий с помощью последовательности вычислений и графического отображения их результатов воспроизводить (имитировать) процессы функционирования объекта при условии воздействия на него различных, в том числе случайных, факторов.

Предлагается интегративная структура МОС, включающая блоки контента учебного материала и отражающая возможности их использования для реализации дидактических компонентов лекции мультимедиа и основных ее функций (рис. 2).

На основании структуры учебно-познавательной деятельности предложено выделить в лекции мультимедиа следующие дидактические компоненты: целевой, потребностно-мотивационный, содержательный, операционально-деятельностный, эмоционально-волевой, контрольно-регулировочный и оценочно-результативный.

Целевой компонент включает в себя: определение темы, постановку цели и задач, рассматриваемых на лекции, установление связи данной темы с предшествующими и последующими, а также связи этой темы с другими дисциплинами, изучаемыми студентами на старших курсах. Потребностно-мотивационный компонент лекции мультимедиа может быть усилен программными и психолого-педагогическими возможностями МОС, а именно за счет включения документальных материалов по теме лекции, визуализированных интеллектуальных мини-задач, создающих положительные эмоции и стимулирующих познавательный интерес обучающихся. Содержательный компонент лекции мультимедиа может быть реализован на более высоком уровне за счет создания электронного конспекта лекций, обладающего возможностью регулярного изменения контента новыми научными достижениями в предметной области знаний. Операционально-деятельностный компонент, являясь основным компонентом лекции, может быть усилен применением метода компьютерного моделирования проблемных задач с помощью МОС и возможностью включения в структуру лекции программ имитационного моделирования. Эмоционально-волевой компонент лекции мультимедиа усиливаетсяприменением приемов эмоциональной регуляции учебно-познавательной деятельности возможностями МОС. Контрольно-регулировочный компонент лекции мультимедиа может быть усилен систематическим и регулярным проведением контроля усвоения теоретических знаний, осуществляемым программными возможностями МОС. Оценочно-результативный компонент лекции мультимедиа характеризуется введением обратной связи между МОС и студентами, обеспечивает замкнутый вид управления учебно-познавательной деятельностью обучающихся.

Рис. 2. Интегративная структура мультимедийной обучающей системы на занятиях учебной практики

Предлагается следующая методика экспериментальной оценки активизации учебно-познавательной деятельности на занятиях учебной практики, включающая оценку функционального состояния студентов на лекции мультимедиа.

Для определения уровня усвоения основных понятий лекционного материала были разработаны задания для экспресс-тестирования в конце лекции. В экспериментальных группах занятия велись с применением МОС, в контрольных – по традиционной технологии.

Оценка функционального состояния студентов на лекции мультимедиа проведена с использованием психометрических и субъективных методов. Психометрическая и субъективная оценка проводилась для двух групп: экспериментальной и контрольной, до и после занятия. Для чистоты эксперимента лекции читались по одной и той же теме в один и тот же день, чтобы исключить влияние внешних факторов.

Психометрическая оценка включала в себя исследование влияния МОС на изменение объема таких познавательных функций, как оперативная память и произвольное внимание, на основе методик «Оперативная память» и «Расстановка чисел».

Для субъективной оценки своего функционального состояния на лекциях, проводимых по традиционной технологии и с применением МОС, обучающимся предлагалась анкета на основе теста дифференцированной самооценки (САН – самочувствие, активность, настроение).

Результаты проведенного педагогического эксперимента на занятиях с применением МОС на учебной практике показали: повышение уровня усвоения основных понятий лекционного материала; формирование у обучающихся состояния функционального комфорта; достижение оптимального уровня активизации психологических процессов (оперативная память, внимание); обеспечение позитивного отношения к применению МОС. Полученные результаты свидетельствуют об активизации учебно-познавательной деятельности обучающихся на лекции мультимедиа.