Современные технологии в образовании современнные информационные технологии при преподавании физических дисциплин короткевич А. В., Сологуб Л. В., Пасынков А. В. (РБ, Минск, бгуир)
| Вид материала | Документы |
- Информационные технологии и управление в технических системах всех форм обучения Под, 793.84kb.
- Международная конференция «Информационные технологии в образовании и науке», 86.4kb.
- Учебный план повышения квалификации профессорско-преподавательского состава по направлению, 98.03kb.
- Название Предмет Направление, 921.62kb.
- Л. В. Горчаков Томский государственный университет, 25.78kb.
- И. Г. Захарова информационные технологии в образовании, 2912.8kb.
- Рабочая программа по курсу «Современные информационные технологии» для магистрантов, 59.58kb.
- Современные информационные технологии, 15kb.
- На включение программы повышения квалификации педагогических и руководящих работников, 289.22kb.
- Программа курса повышения квалификации профессорско-преподавательского состава по направлению, 72.73kb.
Электронный учебно-методический комплекс по физике
(Механика и термодинамика)
Аксенов В.В., Хмурович Н.А. (РБ, Минск, БГУИР)
Реализация основного в современной педагогике требования к переходу от формирующего образования к личностно-ориентированному невозможна без широкого использования всех существующих информационных средств и технологий. Однако, проблема научного обоснования, конструирования и внедрения в учебный процесс отвечающих им новых форм обучения, несмотря на ее активное обсуждение в научно-педагогической литературе, еще далека от своего окончательного решения. Поэтому целью данной работы является поиск новых образовательных технологий, способствующих улучшению форм и методов организации учебного процесса, повышению уровня усвоения учебного материала и качества знаний, умений и навыков по дисциплине «Физика» и обеспечивающих оптимальные условия для саморазвития и самообразования учащихся и студентов.
Учебно-методический комплекс (ЭУМК) «Физика, часть 1 (основы механики, колебания и волны, молекулярная физика и термодинамика)» выполнен в виде веб-страниц и состоит из следующих блоков:
- Типовая рабочая программа.
- Теория.
- Практика.
- Самоконтроль.
Блок «Теория» состоит из следующих частей:
- «Лекции по физике», которые включают в себя основные разделы механики, молекулярной физики и термодинамики.
- «Лекции по специальной теории относительности».
Блок «Практика» состоит из следующих частей:
- Лабораторные работы.
- Методические указания для студентов ФНиДО.
- Самоконтроль и задания для самостоятельной работы студентов.
Комплектом программ предусмотрено проведение компьютерных экспериментов и выполнение системы заданий. Компьютерный эксперимент позволяет увидеть развитие физического процесса во времени, управлять им, имитируя основные действия экспериментатора, наконец, получить численные данные и, обработав их так же, как это делает экспериментатор с данными реального эксперимента, получить физический результат.
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
Алефиренко В. М. (РБ, Минск, БГУИР)
На кафедре радиоэлектронных средств на протяжении нескольких лет для приема зачетов по ряду дисциплин используется автоматизированная система контроля знаний студентов /1/, которая постоянно совершенствовалась с учетом результатов опыта ее использования. Основными требованиями, которые предъявлялись к разрабатываемой системе, являлись: универсальность, гибкость, защита от несанкционированного доступа, логическая защита, простота и удобство пользования, выдача результатов тестирования с их оценкой. Перед сдачей зачета студенты знакомились с правилами работы с системой. Большинство студентов выполняли эти правила. Однако всегда находились студенты, которые пытались обойти их. Это выражалось в следующем: попытки записи системы на внешний носитель с целью ее дальнейшего раскрытия; попытки преждевременного перезапуска системы в случае неудовлетворительного текущего результата зачета; попытки многократного перезапуска системы с целью получения максимального числа вопросов и вариантов ответов на них с дальнейшей их фиксацией на фотокамеру мобильного телефона; использование мобильной связи (Bluetooth-технологии) для получения подсказок; выход из системы после неудовлетворительной сдачи зачета с целью скрытия такого факта; кооперирование с другими студентами, сдававшими или сдавшими зачет с целью воссоздания исходной базы данных вопросов и правильных ответов на них; попытки в устной форме оспорить правильность постановки тех или иных вопросов и ответов на них; попытки доказать, что ответы на тот или иной вопрос были выбраны правильно, а система почему-то показала неверный результат. Следует отметить, что в спорных случаях ответов на тот или иной вопрос использовался бумажный носитель вопросов и ответов для выяснения правильного результата. Кроме того, если студент не сдал зачет после неоднократных попыток, то он мог сдавать зачет в устной форме преподавателю. В любом случае окончательное решение о сдаче зачета принимал преподаватель. Такой подход вселял большую уверенность студента в сдаче зачета, так как в случае возникновения «конфликта» с ЭВМ он мог рассчитывать на привычный метод сдачи зачета преподавателю. Опыт использования автоматизированной системы контроля знаний студентов при сдаче зачетов показал, что при ее использовании повышается качество и объективность оценки знаний студентов, повышается дисциплина и ответственность студентов не только при подготовке к зачету, но и при посещении лекций, уменьшается время проведения зачетов при условии использования нескольких ЭВМ, снижается психологическая нагрузка на преподавателя, особенно когда необходимо провести зачеты в нескольких группах по нескольким дисциплинам в короткий промежуток времени зачетной сессии. В дальнейшем подобного рода системы контроля знаний студентов можно рекомендовать использовать не только для сдачи зачетов, но и для сдачи экзаменов, однако требования к вариантам вопросов и ответов на них должны быть более строгими и четкими, не вызывающими двоякого толкования, а оценка, выставленная ЭВМ, не должна являться окончательной и по желанию студента могла бы быть повышена в случае правильных устных ответов на интеллектуальные вопросы преподавателя.
Литература
1. Алефиренко, В. М. Система контроля знаний / В. М. Алефиренко, В. В. Алефиренко // Образовательные технологии в подготовке специалистов : материалы междунар. науч.-практ. конф., Минск, 20-21 марта 2003 г. : в 5 ч. / МГВРК. – Минск, 2003. – Ч. 3. – С.3-6.
ГРАФИЧЕСКИЙ РЕДАКТОР ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ
Степанов А.А., Столер В.А. (РБ, Минск, БГУИР)
Большинство компьютерных программ для составления, редактирования и расчёта электрических схем являются громоздкими, содержат функции, не применяемые большинством пользователей, а при использовании в учебных заведениях требуют проведения дополнительных занятий для освоения программы студентами. Поэтому появилась необходимость в создании небольшого и простого графического редактора, который позволял бы быстро выполнять чертежи электрических принципиальных схем. Результатом работы стало появление приложения C-Studio. Оно реализовано на языке программирования Delphi в среде разработки Borland Delphi 2007. C-Studio позволяет с минимальными затратами времени выполнять следующие функции:
1. Построение схемы из уже заготовленных элементов, таких как резистор, диод, конденсатор, транзистор и т.п.
2. Размещение на схеме нескольких элементов одновременно через функцию «мультидобавление».
3. Автоматическое соединение между собой и выравнивание по координатной сетке всех элементов схемы.
4. Обозначение графических изображений радиоэлементов через автоматизированный инструмент.
5. Распознавание элементов и их выводов.
6. Изменение прозрачности окна программы. Это дает возможность (не закрывая C-Studio) просматривать необходимые инструкции по чертежу и в тоже время продолжать его выполнение.
7. Перед добавлением надписи к графическому изображению элемента есть возможность предварительного просмотра текста.
8. Предусмотрены инструменты для редактирования эскиза.
9. В программу встроена утилита для добавления в базу новых элементов. В отличие от большинства подобных редакторов, база элементов C-Studio содержит также информацию о типе элемента, способах включения его в схему, краткие инструкции.
10. Проекты C-Studio могут быть сохранены для дальнейшей работы с ними или переноса на другой компьютер. При сохранении проекта осуществляется его конвертация в формат, не требующий наличия C-Studio для просмотра файлов проекта, которые при необходимости могут быть отредактированы в сторонних графических редакторах. При загрузке этого проекта, он автоматически конвертируется для работы с C-Studio.
Представленный графический редактор может использоваться студентами для ознакомления с основными принципами составления электрических принципиальных схем, преподавателями для наглядной демонстрации схем на занятиях, разработчиками электрических устройств для быстрого выполнения эскиза схемы.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАКЕТА АСОНИКА В РАМКАХ ДИСЦИПЛИНЫ «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ»
Яцук А.Н. (РБ, Минск, МГВРК)
В настоящий момент в курсе «Системы автоматизированного проектирования» для специальности 1 08 01 01 «Профессиональное обучение»: специализация: «Радиоэлектроника» (МГВРК), а также для иных родственных специальностей, используются пакеты: Proteus (ISIS), Electronics Workbench – для компьютерного моделирования и отладки принципиальных электрических схем; P-CAD, OrCAD или Altium Designer и др. – для разработки печатных плат электронных устройств; AutoCAD, КОМПАС и проч. – для оформления конструкторской документации.
Алгоритм проектирования при использовании данной связки пакетов выглядит следующим образом (рисунок 1).
Этап проверочных расчетов печатного узла на надежность, стойкость к тепловым и механическим воздействиям, несмотря на полученные студентами навыки из курса конструирования, остается за рамками лабораторных и практических работ, ввиду их объемности, относительной сложности и необходимости пересчета. В результате нарушается целостность процесса проектирования.
В качестве возможного решения предлагается использование пакета АСОНИКА, в частности подсистем АСОНИКА-ТМ и АСОНИКА-Б.
Подсистема АСОНИКА-ТМ позволяет анализировать печатные узлы радиоэлектронных средств и проводить расчет: 1) стационарного и нестационарного тепловых режимов как при нормальном, так и при пониженном давлении; 2) на следующие виды механических воздействий: а) гармоническая вибрация; б) случайная вибрация; в) удар одиночный и многократный; г) линейное ускорение; д) акустический шум.
Подсистема АСОНИКА-Б позволяет анализировать шкафы, блоки, печатные узлы, электрорадиоизделия и решать следующие задачи: 1) определение показателей безотказности всех ЭРИ; 2) обоснование необходимости и оценка эффективности резервирования радиоэлектронных средств.
Существенными достоинствами пакета является совместимость с P-CAD (в качестве исходного используется файл формата PDIF), наличие базы данных со справочными параметрами компонентов, возможность пополнять базу самостоятельно, удобный, интуитивно-понятный интерфейс, высокая скорость расчета, визуализация результата.
На основании проводимого в пакете АСОНИКА моделирования можно сделать достоверные выводы о корректности расположения компонентов на печатной плате, правильности выбора местоположения и количества точек крепления и т.д., что делает процесс проектирования электронных устройств логически завершенным.
СОВРЕМЕННЫЕ Образовательные технологии подготовки
медиков В БЕЛОРУССКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ МЕДИЦИНСКОМ
УНИВЕРСИТЕТЕ
Гольцев М.В., Прохоров А.В., Лещенко В.Г., Гольцева М.В.,
Шепетько М.Н. (РБ, Минск, БГМУ)
Образование является одной из базисных сфер социальной политики и национальной инновационной экономики. Инновации в высшем образовании - преобразование способа обучения в проблемно-исследовательский и переход к креативному обучению.
В медицинских университетах европейской модели образования кафедры и предметы «медицинская и биологическая физика» и «онкология» являются базовыми на младших и старших курсах. Наш анализ учебных планов и методик их преподавания в ряде европейских университетов и в Белорусском государственном медицинском университете показал их идентичность. Современные исследования перспективных материалов и методов в медицине, проводимые нашими ведущими преподавателями и внедренные в учебный процесс с учетом превращения клиники в высокотехнологичный комплекс, основаны на результатах научных достижений в области биофизики, хирургии и биохимии. Наш опыт показал, что проблема ограничения экспериментальной базы из-за высоких требований к обслуживанию и стоимости научных экспериментов решается благодаря академическому сотрудничеству.
Методики в медицинском образовании можно классифицировать на пассивные (студент - объект обучения), активные (студент - субъект обучения) и интерактивные, с возрастающей по мере перехода от пассивных методик к интерактивным ролью студента, предполагающие обучение в виде делового сотрудничества, что задействует волевые качества студента и увеличивает усвоение материала. Нами накоплен положительный и развиваемый опыт применения интерактивных инновационных форм обучения: контролируемая самостоятельная работа (КСР) по технологии проблемно-модульного обучения, научно-исследовательская работа студентов как интерактивная методика (со степенью усвоения материала до 90% как участие в реальном процессе), выделяющих творчески мыслящих студентов. С нашим комплексным подходом за 3 года 12 НИРС явились призерами университетской научной конференции и Республиканского смотра-конкурса, были представлены на Международных конференциях студентов за рубежом и оформлены в виде внедрения в учебный процесс университета, результаты НИР за этот же период реализованы в 43 научных публикациях. Таким образом, использование инновационных методик, результатов НИР и межвузовского сотрудничества показало актуальность в системе подготовки медицинских кадров, а при обучении практическим навыкам (в ходе лабораторного практикума, программ клинического обучения и НИРС) эти методики являются сегодня приоритетными.
ЕЩЕ ОДИН МЕТОД ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Гранько С. В., Волчёк С. А. (РБ, Минск, БГУИР)
По мнению психологов, люди запоминают 20% того, что они видят, 40% того, что они видят и слышат и 70% того, что они видят, слышат и делают. Из этого следует, что необходимым элементом эффективного обучения является постоянная практика работы с оборудованием. При подготовке инженерных кадров для промышленных предприятий необходимо не только ознакомить учащихся с современным состоянием технологических процессов, но и выработать у них практические навыки при работе со специализированным оборудованием.
В сегодняшних экономических условиях, когда даже мелкий ремонт грозит превратиться в неразрешимую проблему, цена ошибок оперативного персонала производств со сложным технологическим оборудованием многократно возрастает. Использование компьютерного имитатора для виртуального эксперимента позволяет не только сформировать моторно-рефлекторные навыки действий при эксплуатации, но и наглядно показать физическую сущность протекающих в оборудовании процессов, их взаимную зависимость, а также ряд существенных тонкостей, которым, к сожалению, не всегда придается значение на практике.
Имитатор измерителя характеристик полупроводниковых приборов Л2-56 (ПНХТ) разработан на кафедре микро- и наноэлектроники Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. Внешняя панель имитатора прибора для данного программного продукта представлена на рисунке. В данной программе задействована имитация работы основных органов управления прибора. В процессе разработки участвовали как специалисты по программированию, так и пользователи оборудования.
Применение данного компьютерного имитатора для виртуального эксперимента в учебном процессе позволило повысить эффективность обучения студентов, сократить ошибки при работе на данном измерительном оборудовании.
Об электронных учебно-методических
комплексах дисциплин
Кудрицкая Е.А. (РБ, Минск, ВГКС), Ткачук А.М. (РБ, Минск, БГУИР)
Использование в образовательном процессе электронных средств обучения и информационно-коммуникационных технологий направлено на повышение эффективности и качества обучения студентов.
Электронный учебно-методический комплекс дисциплины (далее – ЭУМК) представляет собой комплект учебных и методических материалов по определенной дисциплине, подготовленный в электронном виде. По своему объему и содержанию он должен соответствовать требованиям государственных образовательных стандартов.
ЭУМК дисциплины включает следующие блоки:
1. Целесодержательный (выдержки из образовательного стандарта, программа дисциплины, методические рекомендации по изучению дисциплины);
2. Информационный (теоретический материал, материалы к лабораторно-практическим занятиям, методические указания по выполнению курсовых работ);
3. Контрольно-диагностирующий (критерии оценки результатов учебной деятельности, тесты, задания, экзаменационные материалы);
4. Справочный (список литературы, глоссарий)
В зависимости от содержания, ЭУМК дисциплины может также содержать аудио- и видеоматериалы, компьютерные программы, сборник задач и др.
Разработка ЭУМК в Учреждении образования «Высший государственный колледж связи» осуществляется на протяжении пяти лет и является одним из основных направлений методической работы преподавателей.
Студенты безотрывной формы обучения обеспечиваются ЭУМК на каждый семестр. На каждой кафедре за данный вид работы назначен ответственный. Учебно-методический отдел комплектует из ЭУМК дисциплин ЭУМК специальности на компакт-дисках. Перечень специальностей и курсов, по которым комплектуются и выдаются студентам ЭУМК специальностей, определяется приказом ректора.
Размещаются ЭУМК на информационных ресурсах колледжа (электронной библиотеке, сайте)
В текущем учебном году планируется завершить разработку электронных учебно-методических комплексов и электронных учебников для студентов заочной формы обучения. Следующей задачей, стоящей перед профессорско-преподавательским составом колледжа, является усовершенствование ЭУМК, повышение качества его структуры и содержания.
Обновление ЭУМК может быть вызвано также изменениями в содержании типовой учебной программы и в тематическом плане дисциплины.
Планируется начать работу по изданию пособий с мультимедийным сопровождением , Web-учебников.
Также планируется создание при учебно-методическом отделе оснащенной современной техникой лаборатории по разработке электронных учебников.
Виртуальный лабораторный практикум по дисциплине
Радиоприемные устройства
Курочкин А.Е. (РБ, Минск, БГУИР)
Виртуальные лабораторные стенды получили широкое распространение в учебном процессе. Кроме небольших финансовых затрат они привлекают внимание возможностью устранения влияния нежелательных внешних факторов, искажающих результаты измерения, и наличием обратной связи “макет-студент”, позволяющей вводить элементы контроля за действиями студента.
Виртуальный лабораторный стенд представляет собой имитацию на экране компьютера работы реального лабораторного стенда. Он содержит виртуальные измерительные приборы и исследуемое устройство, включенные в соответствии с принципиальной электрической схемой. Как правило, лабораторные стенды можно собирать из некоторого набора готовых приборов и устройств. Унификация виртуальных приборов обеспечивает их многократное использование в различных виртуальных лабораторных работах. Автором разработан виртуальный лабораторный практикум, содержащий комплекс виртуальных стендов, хорошо себя зарекомендовавших и активно эксплуатируемых в учебном процессе при изучении дисциплины Радиоприемные устройства. Практикум охватывает широкий спектр вопросов, подлежащих экспериментальным исследованиям, от изучения схемотехники отдельных узлов и визуализации физических закономерностей их функционирования, до изучения систем, обслуживающих радиоприемник в целом. Исследуются все основные узлы и системы радиоприемника от преселектора до системы автоматической регулировки усиления с привлечением стандартных методик измерения основных электрических характеристик. Всё необходимое программное обеспечение разработано в среде визуального программирования Visual Basic 6 и ориентировано на современное мультимедийное компьютерное оборудование.
Виртуальный практикум содержит:
1) виртуальные лабораторные работы: Входные цепи, Усилители сигналов радиочастоты, Усилители промежуточной частоты, Детекторы амплитудно-модулированных сигналов, Системы автоматической регулировки усиления, Метрические испытания супергетеродинного радиоприемника, Эффективная избирательность супергетеродинного радиоприемника;
2) моделирующие программы: Согласующие цепи, Усилители радиосигналов, Конструктор передаточных функций аналоговых и цифровых фильтров, Расчет характеристик усилительных каскадов с помощью диаграммы Вольперта-Смита, Диодные детекторы, Сжатие информации на основе дискретного косинусного преобразования, Моделирование гауссовского канала связи с многопозиционной квадратурной модуляцией, Моделирование канала связи с модуляцией OFDM, Расчет комбинационных составляющих и пораженных частот при преобразовании частоты.
Все виртуальные лабораторные стенды имеют одинаковый интерфейс и содержат модуль регистрации данных о студенте, модуль контроля правильности результатов измерения, модуль автоматического формирования отчета. Все отчеты о проделанной работе сохраняются в постоянно пополняющейся базе данных.
Дополнительные моделирующие утилиты предназначены для использования на лекционных и практических занятиях в качестве обучающего элемента. Они предназначены для закрепления знаний, получаемых на лекциях, и для подготовки к проведению виртуальных, а впоследствии и физических экспериментальных исследований.