Computer Using Educators, Inc., Usa федерация Интернет Образования Центр новых педагогических технологий Московский областной общественный фонд новых технологий в образовании «Байтик» Материалы
| Вид материала | Документы |
- Computer Using Educators, Inc., Usa центр новых педагогических технологий Московский, 5685.88kb.
- XVIII международная конференция «применение новых технологий в образовании», 160.82kb.
- XXII международная конференция «применение новых технологий в образовании», 155.52kb.
- Computer Using Educators Inc., Usa материалы, 4875.63kb.
- Computer Using Educators Inc., Usa материалы, 5788.98kb.
- Первая студенческая региональная научно-практическая конференция «Компьютерные технологии, 32.52kb.
- Положение о конкурсе областной конкурс «web-сайт года», 75.11kb.
- Новые информационные технологии в образовании, 18.91kb.
- Опыт преподавания Web-дизайна и программирования для Internet школьникам старших классов, 34.09kb.
- «Использование новых информационных технологий в обучении английскому языку в школе», 460.19kb.
Литература:
Автоматизированные лабораторные практикумы для системы открытого образования при изучении радиотехнических дисциплин: Отчет о НИР (закл.) / РГРТА; Науч. рук. Андреев В.Г.– Тема №25-01Г; №ГР01200105119.– Рязань, 2002.– 68 с.– Соисполн.: Тимофеев В.Е., Кошелев В.И., Васильев Е.В., Горкин В.Н.
- Кошелев В.И., Андреев В.Г. Пакет прикладных программ «Стрела» автоматизированного проектирования РЛС УВД // Отчетная конференция-выставка по подпрограмме «Транспорт» научно-технической программы Минобразования России «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники»: Каталог выставки, 11-13 февраля 2002 г., Москва-Звенигород.– М.: Изд-во МАИ, 2001.– C. 110.
Computer laboratory practicum and its role in process of teaching of foreign students in physics
Kravchenko N. S., Revinskaya O. G.
Tomsk Polytechnical University, Tomsk
Abstract
Set of computer laboratory works in general physics for training of foreign students develops in TPU. Application of computer laboratory works advantage forming of integrated perception of wold, attaching of lecture and practice studies material, preparation for performance of laboratory practicum on experimental plants, and consolidating of specific physics vocabulary of Russian language.
Компьютерный лабораторный практикум и его роль в учебном процессе преподавания физики иностранным студентам
Кравченко Н. С. Ревинская О. Г.
Томский политехнический университет
Томский политехнический университет в течение многих лет занимается обучением иностранных граждан из Южной Кореи, Пакистана, Китая, Чехии, Малайзии, Ирана, республики Кипр, Вьетнама, Германии, Марокко. Обучение ведется на русском и английском языках. Иностранные граждане, желающие получить высшее образование на русском языке, проходят довузовскую подготовку в зависимости от избранного профиля обучения.
Большинство выпускников подготовительного отделения поступают в Томский политехнический университет на технические специальности. Базовыми дисциплинами для обучения в ТПУ являются физика и математика. Поэтому сотрудники университета уделяют большое внимание совершенствованию методик и координации преподавания этих предметов и русского языка.
Учебный план изучения курса общей физики на подготовительном отделении предусматривает проведение лекционных, практических и лабораторных занятий. Поскольку обучение происходит на неродном для слушателей языке, существенно возрастает роль лабораторных работ, выполнение которых помогает закрепить связь явлений природы и конструкций русского языка, описывающих данные явления. При подготовке к лабораторной работе слушатели изучают методическое пособие, содержащее теоретическое обоснование эксперимента, описание экспериментальной установки и порядок выполнения работы. В ходе выполнения работы слушатель выполняет ряд, как правило, повторяющихся действий, закрепляя тем самым не только определенные русские фразы, но действия, описанные ими. В ходе обработки результатов эксперимента слушатель применяет определенные математические формулы, что помимо закрепления материала по физике приводит к закреплению элементов математики. При этом выполнение лабораторной работы происходит в удобном для учащегося темпе, позволяющем осмыслить выполняемые им действия. Сравнение полученных экспериментальных результатов с теоретическими позволяет самому слушателю оценить правильность выполненной им работы. Получение удовлетворительных результатов вызывает положительные эмоции и повышает мотивацию к обучению.
Таким образом, использование в учебном процессе лабораторных работ по физике играет важную методологическую и социально-психологическую роль в преподавании физики на неродном языке.
Наряду с экспериментальными установками в настоящее время для проведения лабораторных работ широко используются компьютерные лабораторные работы. В процессе обучения иностранных студентов на неродном языке использование компьютерных лабораторных работ приобретает ряд преимуществ.
Как показывает опыт работы, иностранные студенты имеют хорошую подготовку для работы с персональным компьютером в качестве пользователей. В то время как опыта работы с физическими приборами практически не имеют. Учитывая трудности в освоении русского языка, выполнение лабораторных работ по физике на реальных установках на начальном этапе обучения оказывается весьма затруднительным как для учащегося, так и для преподавателя. Компьютерные работы, использующие стандартный интерфейс Windows-приложений, располагают к более комфортному с психологической точки зрения выполнению работы. Выполняя такие работы, студент видит знакомые зрительные образы стандартного интерфейса Windows-приложения и легче воспринимает русские термины, использующиеся в работе. Одновременно конкретизируется теоретический материал, изложенный в методическом пособии на неродном языке. При этом студент может выбрать удобные для него темп выполнения работы.
Такое построение компьютерной лабораторной работы способствует закреплению специальной физической лексики и готовит студента к выполнению лабораторных работ на реальных установках.
Несмотря на то, что рынок компьютерных продуктов наводнен различными лабораторными работами, все они рассчитаны на отечественного потребителя. Методическое сопровождение предлагаемых продуктов и интерфейс этих продуктов способны скорее усложнить их использование в процессе обучения иностранных граждан, чем принести им пользу. В связи с этим на кафедре теоретической и экспериментальной физики ЕНМФ Томского политехнического университета начата разработка комплекса компьютерных лабораторных работ, предназначенных для использования в учебном процессе обучения иностранных студентов. Подчеркивая важность компьютерных работ на этапе подготовки к выполнению работ на реальных экспериментальных установках, разработка комплекса начата с раздела «Механика» курса общей физики. Работы моделируют идеальные физические эксперименты, постановка которых в реальных условиях трудна или даже невозможна.
Предлагаемый набор компьютерных лабораторных работ способствует формированию целостного восприятия мира у иностранных студентов, закреплению изученного на лекционных и практических занятиях материала и подготовке к выполнению лабораторного практикума на экспериментальных установках. А также способствует закреплению специальной физической лексики на неродном языке.
From experience of realization of a practical work of mathematical modeling
Kuznetsova Larisa
Omsk state pedagogical university, Omsk
Abstract
Some questions connected with applying of computer's math's modeling by studying the students of economic specialities are considered in this report.
Из опыта проведения практикума математического моделирования
Кузнецова Л.Г.
Омский государственный педагогический институт
В соответствии с требованиями Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (ГОС ВПО) для экономических специальностей 0604000 «Финансы и кредит» и 060500 «Бухгалтерский учёт, анализ и аудит» содержание дисциплины «Математика» включает не только классические разделы, традиционно изучаемые в курсе высшей математики (линейная алгебра, аналитическая геометрия, математический анализ, дифференциальные уравнения, теория вероятностей и математическая статистика), но и прикладные. Освоение экономико-математических методов и моделей сопряжено с достаточно громоздкими расчётами, поэтому в Омском институте предпринимательства и права в учебный план включён компьютерный практикум математического моделирования (IV семестр).
Из многочисленных программных средств (ПС), предназначенных для проведения математических расчётов, в качестве компьютерной поддержки практикума были выбраны табличный процессор Excel, универсальные математические пакеты Mathcad (фирма-производитель MathSoft) и Maple (фирма-производитель Waterloo Maple Software). Выделенные программы являются удобными инструментами для решения различных прикладных, в том числе экономических, задач. Выполняя с их помощью рутинные или несущественные (в контексте изучаемого материала) операции, студенты за считанные минуты проводят сложные, громоздкие вычисления, решают содержательные задачи, моделируют различные ситуации. Неоспоримым преимуществом использования этих ПС является возможность визуализации всех этапов решения задачи.
В процессе проведения практикума остро встал вопрос оснащения учебно-методической литературой. Следует отметить, что в последнее время стали появляться в продаже учебники и учебные пособия, посвящённые отдельным экономико-математическим методам и моделям, однако заданий для самосто-ятельной работы студентов в них недостаточно. Поэтому автором данной статьи разработано учебное пособие «Системы компьютерной математики», состоящее из двух частей.
Первая часть включает обзор программных средств, ориентированных на проведение математических расчётов (системы для численных расчётов; табличные процессоры; системы для специальных расчётов, в том числе статистические и эконометрические пакеты; пакеты построения графиков функций; универсальные математические системы).
Во второй части учебного пособия «Системы компьютерной математики» представлен справочный материал, необходимый для освоения пакета Mathcad, а также лабораторный практикум математического моделирования в среде этого ПС. Пособие содержит 7 лабораторных работ, первые из которых ориентированы на формирование навыков ввода, редактирования выражений, выполнения различных типовых вычислений, построения графиков функций, решения уравнений в системе Mathcad.
Лабораторная работа «Матричные вычисления в решении экономических задач» включает индивидуальные задания, направленные на исследование матричных моделей экономических систем.
Лабораторная работа «Решение задач линейного программирования» закрепляет знания теории исследования операций, формирует навыки практического анализа, прогнозирования и планирования.
Лабораторная работа «Функции и графики в экономическом моделировании» содержит задания, позволяющие изучить особенности поведения кривых, используемых в моделировании и прогнозировании экономических явлений и процессов (кривые Гомперца, Перла-Рида, функции спроса Торнквиста и другие), а также задания, исследующие зависимости спроса и предложения от цены, эластичность, прибыль. Лабораторная работа «Производственные функции» посвящена анализу функций Кобба-Дугласа и CES.
Как показал наш опыт, компьютерный практикум позволяет студентам не только улучшить понимание причинно-следственных связей в экономике, но и наглядно увидеть связь математики с экономикой (что чрезвычайно важно для студентов, особенно на первых курсах), а также оценить значительные преимущества использования компьютерных технологий в решении математических и профессиональных задач. В ходе выполнения заданий студенты приобретают опыт исследовательской работы, планирования, прогнозирования, построения аналитических моделей, обработки результатов экспериментов. Всё это приводит в итоге к повышению интереса у студентов не только к общепрофессиональным и специальным дисциплинам, но и к предмету «Математика».
The proect of distance learning villages schools of Moscow region.
Kuzkina T.
The center of new pedagogical technologies, Troitsk
Abstract
The goal of this project is a creation of the experimental model of the distance learning on example of programming lessons for country pupils.
Проект дистанционного обучения в сельской школе Московской области
Кузькина Т.П.
Центр новых педагогических технологий, г.Троицк
Настоящий проект направлен на решение широкого круга актуальных задач, вытекающих из требований развития образования и современной школы. Данный проект предполагает возможность полноценного использования средств вычислительной техники, находящейся сейчас в эксплуатации в сельских школах, преодоление информационного неравенства сельских и городских школьников, создание условий для самосовершенствования личности, формирования его технической и информационной культуры, необходимой ему в условиях информатизации общества.
В городах имеется значительно больше возможностей для создания обучающей среды с использованием высококвалифицированных специалистов, современных компьютерных классов с выходом в Интернет по высокоскоростным каналам. В сельских школах, имеющих не такую большую численность учащихся, не имеющих грамотных специалистов, ограниченные финансовые возможности, на первое место выходит использование возможностей новых информационных технологий с использованием возможностей Интернета и дистанционного обучения.
В результате реализации проекта будет создана экпериментальная модель дистанционного обучения на примере уроков программирования для сельских школьников СОШ в пос.Чайковского Клинского района. Конечным результатом проекта будет действующая система обучения сельских школьников основам программирования с использованием специально разработанных методических материалов через дистанционное обучение с использованием сетевых технологий.
Дистанционное обучение принято определять как комплекс образовательных услуг, предоставляемых с помощью специализированной информационно-образовательной среды на любом расстоянии от преподавателя до учащегося.
Первостепенной задачей проекта будет создание возможностей получения знаний без непосредственного контакта учитель-ученик. Дистанционное обучение предполагает изменение традиционной модели взаимодействия. Учебный процесс в дистанционном обучении обеспечивают: учитель - тьютор, технический инструктор, координатор или администратор дистанционного обучения, локальный координатор, авторы-разработчики учебных материалов. Перечисленные роли могут одновременно исполнять одни и те же специалисты, например, дистанционный педагог может быть и разработчиком курса, а локальным координатором - сам ученик. Другими задачами будут:
- предоставление дистанционных образовательных услуг;
- создание условий для непрерывного самообразования учеников;
- обеспечение доступа к справочным материалам, к нужной литературе, программному обеспечению;
- выявление групп учащихся для дальнейшей работы с ними в режиме дистанционного обучения;
Дистанционное образование сравнительно дешевый вид обучения, поскольку текущие затраты существенно уменьшены. Для создания материалов для обучения требуется большая начальная инвестиция, но после этого затраты быстро уменьшаются, поскольку затем происходит постоянное потребление одного и того же материала разными людьми.
Дистанционное обучение гибко, потому что оно не требует инфраструктуры для набора учащихся, не обязательно жесткое расписание, оно удобно для людей живущих в географически отдаленных областях. Эта же гибкость обеспечивает доступ к образованию социальным группам, которым затруднен доступ к обучению в учебном заведении.
В сельских школах, имеющих не такую большую численность учащихся, не имеющих грамотных специалистов, ограниченные финансовые возможности, на первое место выходит использование возможностей новых информационных технологий, так как при дистанционном обучении используются возможности городских образовательных структур, знания высококвалифицированных специалистов, современные компьютерные классы с выходом в Интернет по высокоскоростным каналам.
Актуальность данного проекта в следующем:
- получение сельскими школьниками начальной профессиональной подготовки, умение работать с современной вычислительной техникой;
- развитие способностей одаренных сельских школьников в области программирования;
- обеспечение выполнения стандарта Министерства образования по информатике.
Дистанционное обучение гибко, потому что оно не требует инфраструктуры для набора учащихся, не обязательно жесткое расписание, оно может быть удобно для людей живущих в географически отдаленных областях. Эта же гибкость может также обеспечивать доступ к образованию социальным группам, которым затруднен доступ к обучению в учебном заведении.
Дистанционное образование может также быть сравнительно дешево, поскольку текущие затраты существенно уменьшены. Для создания материалов для обучения требуется большая начальная инвестиция, но после этого затраты быстро уменьшаются, поскольку затем происходит постоянное потребление одного и того же материала разными людьми. Достаточно большое количество
обучающихся может повлечь за собой существенную экономию, снижая стоимость обучения на одного учащегося.
Что дает школьнику такой вариант обучения?
-возможность обращаться к информации в удобное время, в свободной форме;
- работать с различными уровнями информации ;
- получать адресную помощь от профессиональных кадров ;
- получать знания, доступные и городскому школьнику;
- получить возможность общения со сверстниками во всем мире;
- не использовать личные финансовые средства при сохраняющихся низких доходах в сельской местности;
- формировать информационную культуру школьника;
- провести мониторинг учебных и личностных достижений школьников.
- формировать рынок образовательных услуг.
- повысить информированность участников образовательного процесса о тенденциях образования, о путях получения образования, результатом которого является жизнеспособная личность.
Проект осуществляется сообществом, в которое входят сотрудники Центра новых педагогических технологий Министерства образования Московской области (ЦНПТ) и Фонда новых технологий в образовании «Байтик», именно они могут квалифицированно решать данные вопросы, так как занимаются информатизацией образования с 1986 года. Накоплен огромный опыт работы со школьниками в области подготовки к олимпиадам по информатике, имеются собственные печатные работы и методики, которые могут использоваться при решении данного проекта. Результаты проекта будут выложены на сайте www.cnpt.ru
Modernization of educational physical experiment in mechanics on the base of modern information technologies
Levchenko E. I.
Kurgan State University
Abstract
In this paper it is said about realization of the program of modernization of educational experiment in mechanics using information technologies. The results of the work show successful inculcation of computer-aided educational experiment in teaching physics.
Модернизация учебного физического эксперимента по механике на базе современных информационных технологий
Левченко Е.Ю.
Курганский государственный университет
Проблема, вызвавшая появление данной работы – несоответствие учебного эксперимента по физике современному уровню развития измерительных технологий, которые значительной мере используют автоматизированные системы на базе персональных компьютеров [1]. Возможно, с этим связаны утрата интереса к физическому эксперименту поколения, выросшего в эпоху взрывного развития информационных технологий и, как следствие снижение уровня подготовки выпускников школ и вузов.
Анализ показывает, что исследования в данной области имеют ряд недостатков. Итог работ многих отечественных и зарубежных авторов – показать на отдельных примерах, часто вырванных из контекста изучаемого раздела физики, как можно использовать современные измерительные технологии на базе компьютеров [2]. Мы считаем, что автоматизированный лабораторный практикум должен решать целый комплекс взаимосвязанных задач в первую очередь по формированию базовых понятий данного раздела физики. В качестве конкретного примера выбран один из важнейших учебных разделов – механика [3].
Механика как экспериментальная наука охватывает широкий круг явлений – от взрыва до медленных деформаций строительных конструкций. Поэтому явления, описываемые в научных и технических экспериментах по механике, значительно различаются по масштабам и скоростям. Напротив, учебные эксперименты имеют масштабы соизмеримые с настольными моделями и характеризуются сравнительно медленными движениями. Скорость движения отдельных частей механических устройств в учебных опытах ограничена как требованиями техники безопасности при проведении опытов, так и учебными целями, главной из которых является иллюстрация физических понятий и закономерностей в привычных для учащихся условиях.
Все перечисленные причины определяют требования, предъявляемые к измерительному оборудованию в учебном эксперименте по механике. Фактически, необходимо корректно измерять две величины – интервал времени, за который происходит изменение механического состояния и абсолютное или относительное изменение положения объекта. Проблема измерения времени решается за счет внутренних ресурсов компьютера – наличие системного таймера и часов реального времени позволяет измерять интервалы от миллисекунд до часов.
Проблема измерения остальных механических величин решается нами с помощью минимального набора датчиков – цифрового датчика вращения, электронного динамометра и порогового датчика положения.
Датчик вращения является основой любого опыта, его конструкция подробно описана в статье [4]. При вращении датчик вырабатывает цифровой сигнал двух видов – последовательность импульсов, частота которых определяет скорость вращения и логический сигнал (ноль или единица), по которому можно судить о направлении вращения.
Электронный динамометр устроен достаточно просто – это потенциометр с линейной характеристикой, подвижный контакт которого связан с пружиной. Напряжение с потенциометра поступает на схему преобразователя напряжение-частота, таким образом, на выходе электронного динамометра формируется последовательность цифровых импульсов, частота которых пропорциональна приложенной силе или абсолютному положению движка реостата.
В качестве порогового датчика положения может использоваться любая система, реагирующая на непосредственное приближение объекта. Это может быть оптическая (излучатель-приемник), магнитная (магнит-геркон) или контактная (замыкание электрической цепи ключом) система.
В ряде опытов по механике, таких как вращение или относительность движения, требуется передать информацию о физических величинах из подвижной системы отсчета в неподвижную. Информация в наших установках формируется в виде импульсов и для передачи ее на расстояние используются современные технологии, основанные на использовании инфракрасного излучения.
Все цифровые сигналы обрабатываются устройством сопряжения, которое подключается к персональному компьютеру через принтерный порт.
Нами модернизированы основные учебные установки – машина Атвуда, вращающийся диск, система легкоподвижных тележек и создана оригинальная установка для изучения колебательного движения. Перечисленное оборудование позволяет полностью обеспечить учебный процесс по физике типового и профильного общеобразовательного учреждения.
Литература:
1. Левченко Е.Ю. Учебные измерения с использованием компьютера. Базовые аппаратные и программные средства. – Курган: Изд-во Курганского гос.ун-та, 2002. – 61 с.
2. Microcomputer Based Labs: Education Research and Standards / Ed. R.Tinker. Berlin. Springer, 1994. – 405 p.
3. Шамало Т.Н. Учебный эксперимент в процессе формирования физических понятий: Кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1986. – 96 с.
4. Левченко Е.Ю., Говорков А.В. Автоматизация учебного эксперимента по механике // Учебная физика. – 2003. - №6. – с.24-30