Методический материал по предметам специальных дисциплин

«Применение Информационных технологий обучения, в преподавании спец. дисциплин».

Предисловие.

Тема данной работы носит актуальный характер, так как, несмотря на значительное количество исследований, проведенных по проблеме совершенствования в СПО учебного процесса на основе разработки и применения информационных технологий обучения, они не дают пока сколь -нибудь завершенной картины всех ее психолого-педагогических аспектов.

Недостаточная проработанность концептуальных основ информационно-технологического обеспечения учебного процесса в системе среднего профессионального образования порождает массу вопросов буквально во всех областях, начиная от создания инфраструктуры информатизации техникума и заканчивая использованием в обучении имеющихся педагогических программных продуктов.

Введение.

В настоящее время, в связи с реформированием среднего и начального профессионального образования, постоянный рост объема информации, повышением требований к качеству преподавания, в системе профессиональной подготовки специалистов наметился ряд вопросов.

Ключевыми из них являются перевод подготовки обучающихся на качественно новый уровень, отвечающий современным требованиям, с учетом многоуровневой структуры высшего образования России, в строгом соответствии с нормативными актами; повышение фундаментальности образования, его гуманизация и гуманитаризация в сочетании с усилением практической направленности; интенсификация образовательного процесса за счет оптимального сочетания традиционных и нетрадиционных (инновационных) форм, методов и средств обучения, четкой постановки дидактических задач и их реализации в соответствии с целями и содержанием обучения; информатизация образования, основанная на творческом внедрении современных информационных технологий обучения (ИТО). Последняя из названных проблем в настоящее время выдвинулась в ряд наиболее актуальных.

Следует констатировать, что разработка дидактических аспектов создания и использования ИТО не поспевает сегодня за развитием технических средств. Это и неудивительно поскольку в методическом плане ИТО интегрируют в себе знания таких разнородных наук как психология, педагогика, математика, кибернетика, информатика, причем психолого-педагогический базис является определяющим в этой интеграции.

Актуальность проблемы подкрепляется еще и тем, что в мире где информация ценится больше всего и очень быстро меняется единственным информационным ресурсом с действительно быстрым обновлением информационной базы является информационная сеть. Именно в информационной сети можно найти исторические справки, примеры практического опыта, новейшие печатные труды, новые технологии и приборы, их подробным описанием. На данном этапе, информатизация практически всех учебных заведений, позволяет решить проблему с современной литературой в различных направлениях педагогической деятельности.

До сих пор внедрение ИТО в педагогическую практику в учебных заведениях протекает весьма стихийно. Это объясняется тем, что не весь преподавательский состав учебных заведений, знаком с возможностями ИТО и может их применять

Одной из основных причин такого положения дел является отсутствие единой методологии использования ИТО в системе профессиональной подготовки специалистов, что в свою очередь порождает массу проблем буквально во всех областях, начиная от создания инфраструктуры информатизации учебного заведения и заканчивая использованием имеющихся педагогических программных продуктов в учебном процессе. Решение этой задачи возможно лишь на основе серьезных комплексных исследований психолого-педагогических проблем обучения и воспитания в условиях широкого применения ИТО, а также прогнозирования социальных последствий информатизации среднего образования.

Налицо объективно сложившееся противоречие между острой необходимостью информатизации учебного процесса на основе широкого применения ИТО и не разработанностью психолого-педагогических аспектов их использования в образовании.

Актуальность и практическая значимость данного противоречия отмечается многими педагогами. А для разрешения существующего противоречия, необходимо всестороннего изучения имеющегося опыта использования ИТО в различных учебных заведениях и совершенствование на этой основе процесса обучения.

Реализация и становления опыта.

Преподавая информатику в технически обустроенном классе, открываешь для себя много методических средств способных облегчить педагогический процесс, сделать более разнообразной и творческой твою работу. Перейдя на преподавание других дисциплин, уже не хочется отказываться от привычных средств и начинаешь искать новые способы и методы их использования.

Перейдя на преподавание специальных дисциплин сталкиваешься с проблемой необходимости применения большого количества наглядного материала (плакаты, схемы, приборы в натуральную величину). Предлагаемые дидактические материалы должны быть удобны всем учащимся, вне зависимости от места положения в классе, количества демонстрируемых материалов, даже в условиях ограниченности во времени. Традиционный вариант с применением «доски и мела» не позволяет в полном объеме рассматривать учебный материал.

На начальном этапе преподавания спец дисциплин основной задачей было накопление (в связи с отсутствием современной учебной литературы) и эпизодического применения наглядного и демонстрационного материала на уроках.

На втором этапе ставятся задачи:

• всестороннего использования средств ИТО, как в подготовке уроков, так и в реализации учебного процесса, а так же в организации самостоятельной работы обучающихся;

• апробация различных методов и средств демонстраций и наглядности, с целью выявления оптимальных способов подачи учебного материала.

На третьем этапе я планирую углубить и расширить использование средств ИТО в преподавании для:

• увеличения мотивации обучения

• для углубления знаний по предметам

• для обеспечения связи изучаемого материала с производством и быстро меняющимися технологиями.

Подходя к преподаванию каждого предмета все этапы реализуются индивидуально, в зависимости от особенностей учебного материала, требований стандартов, используемых методов.

Применения информационных технологий обучения (ИТО).

Анализ работ ведущих специалистов в области дидактики показывает, что технологии обучения лежат в основе определения образовательной политики всех развитых стран мира. Еще в 1970 г. на конференции ЮНЕСКО, где обсуждались проблемы развития высшей школы, они впервые были признаны в качестве научной дисциплины, являющейся, как справедливо утверждают многие исследователи, составным элементом дидактики. В докладе "Учиться, чтобы быть", опубликованном этой организацией в 1972 г., технологии обучения определяются как движущая сила модернизации образовательного процесса.

Технологический подход к обучению ставит целью сконструировать учебный процесс, отправляясь от заданных исходных установок (социальный заказ, образовательные ориентиры, цели и содержание обучения).

В соответствии с этим в нем выделяются следующие этапы:

- постановка целей и их максимальное уточнение, формулировка учебных целей с ориентацией на достижение результатов;

- подготовка учебных материалов и организация всего хода обучения в соответствии с учебными целями;

- оценка текущих результатов, коррекция обучения, направленная на достижение поставленных целей;

- заключительная оценка результатов.

Приход в образование новых аппаратных и программных средств, наращивающих возможности компьютера, переход в разряд анахронизма понимания его как вычислителя, постепенно привели к вытеснению термина "компьютерные технологии" понятием "информационные технологии". Под последними понимаются процессы накопления, обработки, представления и использования информации с помощью электронных средств. Они характеризуется средой, в которой осуществляются, и компонентами, которые она содержит:

· техническая среда (вид используемой техники для решения основных задач);

· программная среда (набор программных средств для реализации ИТО);

· предметная среда (содержание конкретной предметной области науки, техники, знания);

· методическая среда (инструкции, порядок пользования, оценка эффективности и др.).

Следуя данной терминологии, некоторые исследователи предлагают рассматривать ИТО как совокупность электронных средств и способов их функционирования, используемых для реализации обучающей деятельности. Они включают в состав электронных средств аппаратные, программные и информационные компоненты, а также способы их применения, которых указываются в методическом обеспечении ИТО.

Таблица 1

Информационные технологии применяемые в образовании в России

В настоящее время в педагогике, при определении методологических требований к применению в учебном процессе ИТО, речь идет не о замене традиционных дидактических принципов на новые, а о пересмотре и наполнении их таким содержанием, которое позволило бы в изменившихся условиях использовать их конструктивно.

Реализация принципов обучения с применением информационных технологий.

• Преподавание технических дисциплин связано потребностью с постоянном обновлением учебного материала, в связи с использованием на предприятиях более нового и технически совершенного оборудования. При постановке дидактических задач необходимо предопределить стимулы для социальной, профессиональной и познавательной мотивации учения.

При традиционных методах преподаватели обычно начинают увещевать, рассказывая о роли и месте данной дисциплины в приобретаемой профессии.

Использование ИТО позволяет поставить проблему перед обучающимися, с возможностью их самостоятельного осознания необходимости дисциплины или предмета, используя различные информационные ресурсы. Обучающиеся сами могут попытаться раскрыть имеющиеся межпредметные связи. Преподаватель в свою очередь может подкрепить данную информацию конкретными примерами.

Например: Изменением вычислительных устройств, применяемых в системах автоматизированного управления предприятием. Данный вопрос раскрывает межпредметные связи с физикой, историей, информатикой и тд. Дает возможность реально и самостоятельно рассмотреть развитие используемой техники.

При этом содержания обучения с использованием ИТО, позволяет вызвать у обучаемого познавательный интерес за счет стимулов социальной и личной значимости, новизны, занимательности, эмоциональности, проблемной подачи и организации самостоятельного поиска при решении проблемных задач. (см Приложение 1)

• Принцип проблемности отражает закономерность, относящуюся к усвоению опыта творческой деятельности, а также творческому усвоению знаний и способов деятельности.

Традиционно данный принцип реализуется постановкой проблемы перед обучающимися преподавателем, который поэтапно сам решает ее. Преподаватель показывает путь решения.

Использование ИТО дает возможность, применяя различные программные средства, указать обучающемуся нужный путь, с постоянным отслеживанием правильности выводов, сделанных учеником.

Например: Рассмотрение характеристик типовых динамических звеньев систем автоматики, в зависимости от математической модели данного звена. При этом можно использовать программный продукт «Автоматика», компьютерные лаборатории. Данный продукт можно использовать и для проведения виртуальных лабораторных работ, при наличии свободного компьютерного класса. Или рассмотрение работы различных электронных и электротехнических устройств, с программным продуктами: «Электроника» и «Электротехника».

Ожидаемы результат: заинтересованность обучающегося в предмете, более глубокое осознание и понимание изучаемой темы.

На данном этапе некоторые ВУЗы занимаются разработкой специализированного программного обеспечения. Но данные эксперименты можно проводить и с использованием «Электронных таблиц». Или самостоятельное проектирование схем регулирования с использованием заранее изученных принципов регулирования и осуществляющих их устройств. (см Приложение 2, Приложение 3)

• Принцип сочетания абстрактности мышления с наглядностью касается не только зрительной, но и слуховой, осязательной и обонятельной наглядности, рассматриваемых в их органической взаимосвязи. В этом своем проявлении принцип отражает закономерную связь между разнообразием чувственных восприятий содержания учебного материала и возможностью его понимания, запоминания, хранения в памяти, воспроизведения и применения. Таким образом, вытекающее из этого принципа требование сочетать в обучении по возможности все виды наглядности имеет глубокую психолого-физиологическую основу.

При этом следует отметить, что наглядность нельзя отождествлять с иллюстративностью. Наглядность следует рассматривать как один из основных способов психолого-педагогического воздействия на обучаемых, управления их познавательной деятельностью и реализации через наглядность других взаимосвязанных с нею принципов. В процессе обучения словесная, знаковая, изобразительная форма наглядности всегда сопутствует абстрактному мышлению и непрерывно взаимодействует с внутренней наглядностью, обогащая последнюю новыми представлениями и связями, черпая из нее ранее приобретенный опыт. Временное отсутствие натуральной наглядности, т.е. обращения к реальным явлениям и объектам материального мира в ходе обучения, не исключает наглядность на этапе абстрактного мышления. Следовательно, абстрактность мышления закономерно связана с наглядностью в обучении.

В традиционном преподавании в качестве наглядности предлагается рассмотрение физических моделей или рисунков этих моделей. Абстрактность в данном случае развивается представлением протекания невидимых физических или химических процессов, существованием невидимых секущих плоскостей и тп.

Использование ИТО, дает возможность рассмотреть опасные или не осуществимые, в рамках обучения, процессов. Не всегда можно продемонстрировать изучаемое устройство, а использование наглядных пособий (если такие существуют) не дают полной картины и полного понимания. ИТО позволяет рассмотреть реальные вид прибора или устройства, или его объемное изображение.

Например: При изучении сужающих устройств трубопроводов определения и рисунки не позволяют представить их реальное строение. Но это можно сделать на виртуальных моделях. В учебниках по устройству измерительных приборов, чаще всего описывается схема и принцип действия, что не дает полного представления об устройстве. Данный аспект является не последним в формировании правильного профессионального понимания дисциплины. Использование ИТО позволяет убрать данный пробел, используя информационные ресурсы и представления наиболее современных устройств.(см Приложение4).

Ожидаемы результат: более глубокое запоминание, основанное на психологических особенностях личности, развитие пространственного мышления.

• Принцип соответствия учебно-информационной базы содержанию обучения и дидактической системе выражает требования к учебно-научным условиям эффективного труда преподавателей и обучаемых.

В технических дисциплинах рассматривают большое количество схем, на которых рассматриваются принципы действия приборов или систем.

Традиционно используют большие плакаты (если таковые имеются), книги (если они морально не устарели) или с использованием технических средств преподаватель создает наглядные пособия сам.

Использование ИТО позволяет не тратится на создание большого количества бумажных носителей, которые через некоторое время могут устареть. Используя технические средства можно вывести схему на экран, а в идеале и анимировать ее. При необходимости увеличить ее детали, а со временем усовершенствовать… К созданию таких источников информации можно привлечь обучающихся.

Например: Использование мультемидийного устройства при демонстрации и изучении схем электронных устройств или сложных схем автоматизации технологических процессов. (См Приложение 5).

Ожидаемый результат: более подробное изучение материала, возможность вариаций способов изложения тем, активная самостоятельная – познавательная деятельность обучающихся, расстановка приоритетов и как результат более глубокие знания и дополнительные умения обучающихся.

Практическая реализация требований этого принципа возможна лишь в том случае если создание учебно-информационной базы будет осуществляться на основе научно-педагогических требований, разрабатываемых преподавателями.

Примеры использования ИТО на практике.

Самым часто используемым примером применения технических средств и ИТО – это автоматизация учебного процесса. Используя имеющийся учебный материал и стремясь сделать учебный процесс более наглядным и рациональным, преподаватели применяют различные программные среды.

Чаще всего это создание презентаций. (см Приложение 6). Использование этого продукта позволяет выделить отдельные моменты изучаемой темы, сэкономить время на написание формул и построение схем, использовать различные способы закрепления изученного материала, деференцировать учебный процесс.

Используя ИТО можно применять проверочные задания, с последующим выводом правильных ответов и самопроверкой учащихся (см Приложение 7).

Определение совокупности способов и приемов организации познавательной деятельности обучающихся.

При проектировании ИТО выбор преподавателем совокупности способов и приемов организации познавательной деятельности обучаемых (методы и формы обучения, схемы ее управления) является процессом сугубо творческим. Он зависит не только от решаемой дидактической задачи, но и от подготовленности самого преподавателя, его педагогического опыта, контингента обучаемых и других факторов, определяемых особенностями изучения конкретной учебной дисциплины в данном учебном заведении.

Наиболее глубокое, комплексное исследование проблем методов обучения проведено И.Я.Лернером, который характеризует их как способы достижения дидактических целей, представляющие собой систему последовательных и упорядоченных действий преподавателя, организующего с помощью средств обучения учебно-познавательную деятельность обучающихся по усвоению ими содержания учебной дисциплины. При проектировании использования ИТО предлагается опираться на предложенную им в классификацию обще дидактических методов обучения. (см Таблица 2)

Таблица 2

Методы и характер деятельности преподавателя и обучаемого.

Форма обучения - организационная сторона обучения, предусматривающая состав и группировку обучающихся, структуру занятий, место и продолжительность его проведения, роль и специфику деятельности обучаемых. К традиционным формам обучения относятся: лекция, практическое занятие, групповое упражнение, семинар, дипломная работа и т.п.

При ИТО формы проведения занятия могут оставаться прежними, но при этом в корне меняются приемы и содержание их проведения, что в первую очередь зависит от выбранного метода обучения и применяемых компьютерных или других информационных средств. В этом случае они становятся более многогранными и ориентируются прежде всего на активизацию познавательной деятельности обучаемых. Им становятся присущи такие свойства как, проблемность, наглядность, эмоциональность, высокая активность, наличие игровой ситуации.

В связи с этим при проектировании ИТО можно предложить использование следующих разновидностей проведения занятий: проблемная лекция, лекция-консультация с использованием динамических и статических компьютерных слайдов, семинар-диспут, семинар-компьютерный практикум, деловая игра с моделированием на компьютере нештатных ситуаций, самостоятельное программирование с использованием инструментальных компьютерных оболочек, телеконференция и другие, используемые сегодня в учебных заведениях при организации компьютерного обучения.

Заключение.

Одним из важных факторов совершенствования системы подготовки профессиональных кадров в среднем профессиональном образовании является активное использование в образовательном процессе современных ИТО. Несмотря на наличие в этой области серьезных исследований, до сих пор весьма острой остается потребность в дальнейшей разработке ее теории и методологии. В последние годы наметился прогресс в создании педагогических технологий, адекватных целям, содержанию и методам интенсивного обучения, в результате чего разработано большое разнообразие перспективных ИТО, которые позволяют эффективно решать многие дидактические проблемы, существующие сегодня при подготовке высококвалифицированных профессионалов.

Однако, как показало проведенное исследование, внедрение современных ИТО в образовательный процесс в различных учебных заведений во многом сдерживается слабой разработанностью их дидактических основ и отсутствием научно обоснованных практических рекомендаций по применению в обучении. Относительно слабо изучены психологические аспекты их внедрения. В настоящее время темпы совершенствования ИТО опережают процессы психолого-педагогиче