Министерство образования и науки Российской Федерации Ростовский Государственный Университет
| Вид материала | Документы |
- Российской Федерации Министерство образования и науки Российской Федерации Государственный, 343.55kb.
- Программа 1-3 октября 2003 года Москва Организаторы и спонсоры Министерство образования, 141.3kb.
- Министерство образования и науки российской федерации федеральное агентство по образованию, 32.48kb.
- Российской Федерации Читинский государственный университет иппк рабочая программа, 177.68kb.
- Министерство образования и науки российской федерации тамбовский государственный университет, 39.54kb.
- Министерство образования и науки российской федерации тамбовский государственный университет, 60.77kb.
- Министерство образования и науки российской федерации тамбовский государственный университет, 59kb.
- Министерство образования и науки российской федерации российский государственный социальный, 183.27kb.
- Н. А. Быковой Контрольные вопросы, 24.48kb.
- Министерство образования и науки российской федерации программ, 381.21kb.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПРИБОРОВ
Рыбальченко С.А., Гармашов С.И., Гершанов В.Ю.
Ростовский государственный университет, физический факультет
sergii@aaanet.ru, garmashov@rsu.ru, vgersh@aaanet.ru
Обычно компьютер в лабораторном спецпрактикуме используется как средство для обработки измеренных студентами данных в программах типа MS Excel, Origin. Вместе с тем на базе компьютера возможно организовать полноценный измерительный комплекс для сбора данных, последующей их обработки и сравнения с результатами численного моделирования.
Для организации измерительного стенда необходимы компьютер, оснащенный платой сбора данных (ПСД), и соответствующее программное обеспечение. Для учебных целей, когда не предъявляются высокие требования к точности проводимых измерений, в качестве ПСД может использоваться звуковая карта, которой оснащены все современные компьютеры.
Что касается программного обеспечения для сбора и визуализации данных, то к настоящему моменту уже разработано немало программ, которые позволяют использовать звуковую карту в качестве ПСД. Однако, часть из них не бесплатна, а бесплатные программы поставляются, как правило, без исходных кодов и поэтому не могут быть модернизированы под конкретные измерения.
Авторами разработан программный комплекс, предназначенный для изучения полупроводниковых материалов и приборов в рамках лабораторного практикума. Комплекс состоит из двух модулей: измерительного и моделирующего. Измерительный модуль ориентирован на работу со звуковой картой и позволяет использовать компьютер в режиме осциллографа, характериографа, генератора сигналов. В модуле предусмотрена возможность экспорта измеренных зависимостей в программы MS Excel и Origin.
Моделирующий модуль основан на численном решении дифференциальных уравнений, описывающих изучаемые явления, и позволяет сравнивать результаты расчета и проведенных измерений. Программный комплекс разработан на языке Object Pascal в интегрированной среде разработки Delphi.
ОПЫТ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ СРЕДЫ ОБУЧЕНИЯ НА ИСТОРИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ
Самарина Н.В., Кудрявцева Л.Б.
Ростовский государственный университет, исторический факультет и ЮГИНФО
Опыт формирования обучающей электронной среды на историческом факультете Ростовского госуниверситета насчитывает уже более десяти лет, что позволяет и критически оценить сделанное, и выявить некоторые особенности означенного опыта применительно к гуманитарному факультету, и размышлять о методике использования компьютерных учебных продуктов и ресурсов Интернет в процессе обучения истории.
Начальный этап использования компьютерных технологий в процессе обучения на историческом факультете связан с разработкой и внедрением электронных учебников по курсам «Основы информатики» [1] (1993 г) и «Количественные методы в историческом исследовании» [2] (с 1994/1995 учебного года). Оба учебника предназначались для использования в локальной сети для систематической учебной работы студентов в компьютерном классе.
Структура каждого включала в себя полный гипертекстовый вариант лекций и список литературы, практикум с комплексом заданий для самостоятельной работы, словарь терминов, тесты проверочные и итоговые (зачетные). Иными словами, уже эти ранние варианты учебников по структуре и содержанию являлись учебно-методическими комплексами, полностью решавшими проблему учебно-методического обеспечения соответствующих учебных курсов. Однако, в этих учебниках среда обучения была замкнутой и не позволяла внедрять новые средства обучения, т.е. расширять среду. Поэтому дальнейшее использование этих учебников неизбежно привело бы к замедлению внедрения новых технологий в учебный процесс, а, следовательно, отставанию в сфере информационной культуры.
С появлением новых компьютерных технологий, как, например, мультимедиа- и Web-технологии, необходимо было перейти к новой модели обучения – созданию электронной обучающей среды, являющейся эффективным средством обучения. Эта среда содержит разнообразное методическое обеспечение (контролирующие программы, пояснительные материалы, прикладные программы и др.), обеспечивающее непосредственное освоение изучаемой дисциплины, на базе новых современных, широко применяемых средств.
Такая среда является естественным развитием концепции электронных УМК, расположенных на учебном сервере. В отличие от замкнутых обучающих программ создание обучающей среды может происходить постепенно по мере готовности контента, разрабатываемого преподавателем. Обучающие среды также легче модернизировать.
Следующий этап развития электронной среды обучения связан с разработкой (при поддержке фонда Сороса) мультимедийного Web-учебника «История Дона и Северного Кавказа с древнейших времен до Февраля 1917 года». С 1999 года он размещен в сети Интернет и используется как студентами факультета, так и всеми интересующимися историей региона.
Содержательно новый электронный учебник является гипертекстовым вариантом книжного своего аналога [3], но существенно превосходит его визуализацией учебной информации и наличием динамических карт региона, что особенно значимо при изучении истории, а также возможностью дополнительно использовать информационные ресурсы Интернет через систему ссылок, помещенных в тексте. Для его реализации использована HTML-технология, которая предоставляет широкий спектр возможностей от создания простых Web-учебников (даже силами непрограммирующих специалистов) до средств программирования, например, DHTML, Java Script и др.
Этот учебник получил высокую оценку у специалистов в области исторической информатики на конференциях в Минске и в Москве. [4, 5] В отличие от учебников, упомянутых выше, он предназначен для индивидуальной внеаудиторной работы. И, таким образом, сфера его использования расширяется по мере увеличения доступности Интернет для студентов. К сожалению, до сих пор технически невозможно использовать фрагменты этого учебника для визуализации лекционного курса по истории Дона и Северного Кавказа.
При обсуждении учебника на VII конференции ассоциации «История и компьютер» (2000 г.) возникла идея дополнения его тестами для самоконтроля и тем самым оптимизировать для пользователей-студентов, обучающихся как стационарно, так и заочно. Эта идея была реализована, хотя и не в полном объеме. По ряду разделов учебника тесты, содержащие задания и вопросы различной степени сложности, были разработаны и представлены в сети Интернет [6] .
Учитывая современную актуализацию проблемы разработки и использования тестов как формы проверки знаний, хочется заметить, что они могут играть весьма значимую и полезную роль в освоении курсов исторических дисциплин именно как тесты – тренинги. Освоение исторических курсов требует запоминания огромного количества событий и связей этих событий друг с другом, а также связей каждого из событий с вполне определенными историческими эпохами, деятелями, датами. Всю эту рутинную и утомительную работу тесты в электронном (и, пожалуй, только в электронном) своем варианте делают более привлекательной и легкой. Но вряд ли тесты могут быть приемлемы в качестве формы итоговой проверки знаний по историческим дисциплинам, независимо от числа помещенных в них заданий, хотя бы уже в силу того, что далеко не все в историческом знании подвергается формализации и схематизации.
В последние годы в развитии электронной обучающей среды на факультете, с одной стороны, наметилась тенденция расширения учебных дисциплин, изучаемых с привлечением информационных и учебных ресурсов Интернет, в основном на уровне магистерского образования. С другой, - происходит модернизация ранее созданных электронных учебников.
В 2004/2005 учебном году модернизирован учебно-методический комплекс по курсу «Количественные методы в историческом исследовании». В настоящее время он проходит апробацию и адаптируется для студентов - историков.
В отличие от своего предшественника он размещен на учебном сервере РГУ и доступен по адресу, известному только студентам, обучающимся на историческом факультете через Интернет, хотя и используется преимущественно для систематической работы студентов в компьютерном классе. Это сделало возможным дополнительно привлечь к процессу освоения содержания курса информационные ресурсы Интернет, в частности, сайтов российской ассоциации «История и компьютер». Вместе с тем учебно-методический комплекс вполне может быть использован и студентами-заочниками, по мере расширения доступа к Интернет в регионе. В этой связи в его структуру уже включены специальные задания для заочников, что не исключает возможности использования ими и адаптированного для студентов-гуманитариев практикума. Таким образом, в перспективе весь методический комплекс может быть использован для дистанционного обучения.
Модернизация электронного учебника по дисциплине «Количественные методы в историческом исследовании» является примером создания открытой обучающей среды, включающей современные программные средства, такие как, например, электронная таблица MS Excel.
Старый электронный учебник содержал лабораторный практикум по статистической обработке исторической информации, имитирующий различные методы анализа, в связи с чем, студент был ограничен рамками данной модели учебника и не мог решать другие более сложные задачи или проводить многоэтапное исследование.
При выборе подхода к модификации старого электронного учебника учитывались следующие факторы:
- Студент, обучаемый методам обработки исторической статистики, должен уметь самостоятельно применять расчетные формулы.
- Студент должен иметь методические материалы для решения типовых задач обработки исторической статистики.
- Студенту нужно предоставить современный программный инструмент для расчетов.
В связи с вышесказанным было решено построить электронную среду обучения в рамках современной Web-технологии, и в качестве инструмента для расчетов была выбрана электронная таблица из пакета MS Office. Выполнение практических (лабораторных) заданий предполагает работу студентов с табличным процессором MS Excel.
Исследование реальных исторических задач с помощью статистических методов в рамках MS Excel является достаточно сложным для студентов-историков. Однако применение электронной обучающей среды, включающей методические материалы с подробным пошаговым описанием выполнения типового задания позволяет приобщить их к современным компьютерным технологиям и приобрести навыки для самостоятельной работы.
На наш взгляд, весьма важно, что студенты приобретают начальные навыки работы с Excel. Для освоения этих навыков каждая группа заданий по темам курса сопровождена подробными инструкциями, поясняющими алгоритм выполнение задания по шагам: составление таблиц, работа с мастером диаграмм, с мастером функций и т.д. Все шаги выполнения заданий показаны на примерах. Пояснения снабжены иллюстративным материалом для лучшего понимания того, как заносить формулы, использовать стандартные функции и строить графики. Эта, очень значимая, на наш взгляд, методическая составляющая практикума является главным предметом апробации, доработки и адаптации в первый год использования модернизированного комплекса в учебном процессе.
С учетом опыта использования предыдущего учебно-методического комплекса переработана и несколько упрощена структура лекционного курса, в иной последовательности выстроена тематика практических занятий, которая сориентирована на постепенное усложнение практической работы студентов в Excel по принципу: элементарное – относительно простое – более сложное.
В структуре комплекса есть тесты проверочного характера, рассчитанные на освоение весьма специфичной для гуманитариев терминологии курса. Разработан итоговый (зачетный) тест. Продемонстрированное умение выполнять предложенные в практикуме задачи и успешное выполнение этого теста представляются вполне достаточными для положительной оценки работы студентов по курсу.
Предполагается использовать обновленную электронную среду обучения не только в локальной сети класса, но и в Интернет с тем, чтобы его могли использовать не только студенты дневного отделения, но и обучающиеся заочно. В этой связи в структуру электронного УМК включены задания для самостоятельной работы студентов ОЗО в межсессионный период.
Наш опыт разработки компьютерных учебных продуктов позволяет говорить о вполне определенных преимуществах современной электронной обучающей среды в сравнении с традиционной книжно-бумажной. Она позволяет более гибко и адекватно требованиям образовательного процесса выстроить систему управления интеллектуальной работой обучающегося, создавать алгоритмы его самостоятельной работы и приспосабливать их к исходному уровню знаний и умений той или иной группы, своевременно модернизировать учебные курсы, дополнительно расширяя их содержание информационными ресурсами сети Интернет.
Литература
Крицкий С.П., Кудрявцева Л.Б., Шабанская Т.В. Методические указания к лабораторным занятиям на ПЭВМ по курсу «Основы информатики». Изд-во РГУ, 1993. 10 п.л.
- Крицкий С.П., Самарина Н.В., Кудрявцева Л.Б. Электронный учебник «Количественные методы в историческом исследовании».// Новые информационные технологии в историческом образовании. // Межвузовская научно-методическая конференция « Информатизация базового гуманитарного образования в высшей школе. Москва. 29.05-2.06.1995.» М. 1995.
- История Дона и Северного Кавказа с древнейших времен до февраля 1917 года. Учебное пособие для студентов. Ростов-на-Дону, 2001. 30 п.л.
- Крицкий С.П., Самарина Н.В., Кудрявцева Л.Б., Щербина А.В. Опыт использования компьютерных технологий обучения на историческом факультете Ростовского госуниверситета. // Опыт компьютеризации исторического образования в странах СНГ. Сб. статей. Минск. БГУ. 1999. Они же. Электронный учебник «История Дона и Северного Кавказа с древнейших времен до февраля 1917 года» // Информационный бюллетень ассоциации «История и компьютер». № 25, март 2000. М. 2000. Они же.
- Электронный учебник по истории Дона и Северного Кавказа с древнейших времен до февраля 1917 г: некоторые проблемы методики и технологии проекта. // Новые информационные ресурсы и технологии в исторических исследованиях и образовании. Сборник тезисов докладов и сообщений Всероссийской конференции. Подмосковье, Боровое, 6-9 апреля 2000 г. М.2000.
- Крицкий С.П., Самарина Н.В., Кудрявцева Л.Б., Щербина А.В. Тесты для обучающей системы «История Дона и Северного Кавказа с древнейших времен до 1917 г.»: проблемы методики и технологии создания // Учебно-методическая конференция «Современные информационные технологии в учебном процессе». 26-27 апреля 2001 г. Тезисы докладов. Ч. 2. Ростов-на-Дону,2001.