Многоуровневая учебная программа дисциплины электротехника и электроника для подготовки бакалавров по направлению 230200 Информационные системы по специальности 230201 Информационные системы и технологии

Вид материала

Программа дисциплины

Содержание 6.3. Самостоятельная работа 7. Учебно-методическое обеспечение 7.1. рекомендуемая литература б) Дополнительная литература 7.2. Средства обеспечения освоения дисциплины 8. Материально-техническое обеспечение 9. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины Уровни усвоения знаний Первый репродуктивный уровень усвоения Второй репродуктивный уровень усвоения Третий уже продуктивный уровень усвоения Четвертый продуктивный уровень усвоения Контроль (диагностика) знаний

Подобный материал:

• Программа дисциплины «информационные сети» Индекс дисциплины по учебному плану: опд., 123.28kb.
• Рабочая учебная программа дисциплины «электротехника и электроника» Направление подготовки, 330.69kb.
• Рабочая программа дисциплины Теория информации рекомендована методическим Советом Урфу, 600.02kb.
• Рабочая программа дисциплины Теория информационных процессов и систем  Рекомендована, 870.15kb.
• Программа государственного экзамена по специальности: 230201. 65 «Информационные системы, 450.31kb.
• Самостоятельная работа студентов 34 Курсовой проект. Форма итогового контроля: экзамен, 371.54kb.
• Рабочая программа по дисциплине "алгоритмизация и программирование" для специальности, 136.78kb.
• Методические указания к выполнению дипломного проекта (выпускной квалификационной работы), 219.08kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Мировые информационные ресурсы и сети» для специальности, 124.2kb.
• Программа дисциплины «вычислительная математика» Индекс дисциплины по учебному плану:, 550.42kb.

^

6.3. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Включает в себя: проработку учебного материала с использованием учебников и учебных пособий по п.7.1; подготовку к практическим и лабораторным занятиям; выполнение расчетно-графических и самостоятельных виртуальных лабораторных работ; работу на компьютере для освоения универсальных математических пакетов, например, MathCad и пакетов моделирования электротехнических и электронных цепей и устройств, например, MatLab, Electronics Workbench.
^

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

7.1. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

а) основная литература

7.1.1. Бабичев Ю.Е. Электротехника и электроника /Учебник для вузов: в 2 т. – М.: «Мир горной книги», Издательство МГГУ, Издательство «Горная книга», 2007. – Т.1: Электрические, электронные и магнитные цепи. – 615 с.

7.1.2. Электротехника и электроника. Учебник для вузов. - В 3-х книгах /В.И. Киселёв, А. И. Копылов, Э. В. Кузнецов и др. //Под ред. проф. В. Г. Герасимова. - М.: Энергоатомиздат, 1997, 1998.

7.1.3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. Учебник для вузов- М.: Высш. шк., 2000. – 524 с. – ил.

7.1.4. Опадчий Ю. Ф., Глудкин О. П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая элек­тро­­ника. Учебник для вузов. - М.: Радио и связь. 1998.
^

б) Дополнительная литература

7.1.5. Электротехника и основы электроники. //Под ред. Глудкина О. П., Соколова Б. П. Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1993, электронная версия 1998.

7.1.6. Марченко А.Л., Освальд С.В. Лабораторный практикум по электротехнике и электронике в среде MULTISIM. Учебное пособие для вузов.– М.: ДМК Пресс,2010.–448с.

7.1.7. Справочное пособие по электротехнике и основам электроники: Учебное пособие для неэлектротехнич. спец. вузов /Ермуратский П.В., Косякин А.А., Листвин В.С., Лычкина Г.П., Нетушил А.В.; под ред А.В.Нетушила. – М.: Высш.шк., 1986.–248 с.

7.1.8. В.А.Алехин Электротехника: Лабораторный практикум с использованием Миниатюрной электротехнической лаборатории МЭЛ, компьютерного моделирования, Mathcad . –М.: МИРЭА, 2008.–224 с.
^

7.2. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

7.2.1. Программные средства для математических вычислений MathCAD и для моделирования и исследования электрических и электронных цепей и устройств Electronics Workbench (MULTISIM), MatLab.

7.2.2. Сертифицированные (в НМС по электротехнике) программные продукты, разработанные преподавателями и студентами кафедр вуза.
^

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

8.1. Для изучения дисциплины в библиотеке вуза и на кафедре должна быть в наличии учебная обязательная литература (см. п. 6) из расчёта 0,5n, где n - число студентов, одновременно изучающих дисциплину, а также дополнительная литература в меньших количествах (по рекомендации кафедры).

8.2. Для проведения лабораторных работ необходима специализированная лаборатория, оборудованная стендами типа ЭВ – 4, МЭЛ-2 или аналогичными стендами, обеспечивающими проведение всех предусмотренных в программе лабораторных работ. Часть лабораторных работ (по усмотрению кафедры) выполняется в электронной («виртуальной») лаборатории типа Electronics Workbench в компьютерном классе и самостоятельно на домашних компьютерах (сетевая онлайн-версия программы имитационного моделирования).

8.3. Для выполнения расчетов, моделирования и исследования электрических цепей и устройств, при проведении лабораторного практикума необходим компьютерный класс (на 12...15 рабочих мест) на базе процессоров Pentium или аналогичных типов с ОС Windows и соответствующим программным обеспечением.
^

9. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

9.1. Практические занятия рекомендуется проводить в компьютерном классе (на 12..15 рабочих мест) с выдачей индивидуальных заданий (задач) после изучения (вместе с преподавателем) методики решения типовой задачи. Для проведения занятий рекомендуется использовать как программные продукты, указанные в п. 6.2.1 и 7.2, так и сертифицированные учебно-программные продукты, разработанные преподавателями и студентами кафедр вузов.

9.2. Проведение контроля подготовленности студентов к выполнению лабораторных и практических занятий, промежуточного и рубежного контроля уровней усвоения знаний по разделам дисциплины рекомендуется проводить в компьютерном классе с использованием сертифицированных тестов и автоматизированной обработкой результатов тестирования.


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 654700 – Информационные системы специальности 071900 – Информационные системы в технике и технологиях


Программу составил:

проф. каф. Электротехники МГГУ

к.т.н. Бабичев Ю.Е.

ПРИЛОЖЕНИЕ


^ УРОВНИ УСВОЕНИЯ ЗНАНИЙ¹.


Любая деятельность, в том числе и обучение, выполняется человеком то­лько на основе ранее усвоенной им информации и тем успешнее, чем это усвоение качественнее и прочнее. По качеству усвоения информации различают репродуктивное и продуктивное усвоение. При репродуктивном усвоении обучаю­щийся лишь воспроизводит ранее усвоенную информа­цию (в речи или в уме) о методах деятельности и в практи­чески неизменном виде применяет ее для выполнения ти­повых действий. Мастерство выполнения действий, в свою очередь, зависит от полноты усвоения. При продук­тивном усвоении учащийся не только воспроизводит ра­нее усвоенную информацию и применяет ее в деятельности, но и преобразует ее для использования в нестандарт­ных (нетиповых) условиях. Под уровнем усвоения понимают степень мастерства овладения деятельностью, дос­тигнутую учащимся в резу­льтате обучения.

^ Первый репродуктивный уровень усвоения – учениче­ский, когда испытуемый способен воспро­изводить усвоенную деятельность только с опорой на помощь со стороны (с подсказ­кой) и в стандартных ситуациях. Репродуктивная деятельность «с подсказкой» называ­ется «узнаванием». Это первый (начальный) уровень усвое­ния – «знакомство». Подсказкой здесь является не только помощь другого человека, но и любая помощь извне, которую получает обучающийся при использовании любого внешнего источника информации о правилах выполне­ния деятельности: справочник, инструкция, учебник, на­ставник, инструктор и т. п.

^ Второй репродуктивный уровень усвоения – исполни­тельский, когда обучающийся способен воспроизводить усвоенную деятельность самостоятельно (по памяти) и в стандарт­ных (алгоритмических) ситуациях. Это второй уровень усвоения и второй уровень возможного мастерства выполнения де­ятельности. Он является развитием де­ятельности на первом уровне. На этом уровне обучающийся без помощи извне (подсказки) воспроизводит ранее усвоенную информацию и решает типовые задачи, выполняя самостоятельно необходимые действия.

^ Третий уже продуктивный уровень усвоения – мастер­ский, когда обучающийся способен выпол­нять усвоенную деятельность в нестан­дартных ситуациях, адаптируя к ним ра­нее усвоенные алгоритмы. При этом он изменяет (преоб­разовывает) исходные условия задачи, чтобы свести их к ранее изученным типовым методам решения. Эта деятель­ность называется эвристической, как и уровень усвоения. В ходе деятельности на этом уровне учащийся усваивает новую для себя информацию и обога­щает свой опыт по отношению к тому опыту, которым он уже владеет на предыдущих уровнях. Это, однако, субъективно новая информация, то есть новая только для учащегося, но хорошо известная в науке. Эвристическая деятельность требует от учащегося не только хорошего запоминания ин­формации, как на низших уровнях, но и развитых умений рассуждения и мышления.

^ Четвертый продуктивный уровень усвоения – творче­ский, когда обучающийся демонстрирует способность ставить и решать проблемы, создавая новые методы деятельности и добывая новую информацию. На этом уровне обучающийся демонстрирует умения выполнять исследовательскую и изобретательскую деятельность, которые приносят человечеству так называе­мую объективно новую информацию, то есть информацию, обогащающую существующую науку. Творческая деятельность это высший уровень развития че­ловеческой способности к применению ранее усвоенной информации путем ее преобразования, совершенствования и создания ее логически развивающихся продолжений. Но­вая информация не возникает из ничего, это всегда лишь новые решения старых проблем.

Объективно наблюдаемые уровни усвоения, как некоторые ступени развития мастерства человека в ходе его обучения и приобрете­ния опыта работы, показывают, что творческая деятель­ность это логический результат подъема по ступенькам. Этот подъем, возможный для любого человека, совершается только при условии его специальной одарен­ности к овладению данным видом деятельности и образо­вании, успешно развивающему его задатки.

Каждый уровень усвоения является диагностично заданным параметром, так как для него не только однозначно опре­делено описание уровней, позволяющее четко разграни­чивать деятельность на одном уровне от деятельности на другом, но и точно определены две другие операции диагностичного описания цели: измерение и оценка. Изме­рение параметра «уровень усвоения» осуществляется путем введения понятия существенная операция деятельности. Под существенной операцией деятельности понимают все действия, выполняемые деятелем, ведущие к дости­жению цели деятельности. Так, если учащийся решает ма­тематическую задачу, состоящую из м математических действий и при описании решения допускает граммати­ческие ошибки, то эти ошибки считаются несуществен­ными операциями его деятельности и в расчет успешно­сти усвоения не принимаются. Число существенных опе­раций в этом примере равно м. Если же учащийся совершает ошибки в математических действиях, то подсчитывается число правильно выполненных им сущест­венных операций п, которое затем соотносят с общим числом существенных операций м, что дает представле­ние о качестве усвоения. Отношение п к м называется ко­эффициентом усвоения (Ку):

Ку = п/м.

Понятно, что для Ку верно соотношение: 0 < Ку < 1 на любом уровне усвоения.




Рисунок, на котором показаны кри­вые восхождения учащегося по уровням усвоения, демонст­рируют это положение. Видно, что кривые, изображающие продвижение по уровням усвоения, пере­крываются, что означает, что до завершения формирования знаний на низшем уровне уже параллельно начинается формирование знаний и умений на следующих уровнях. В обучении нет скачка перехода количества в качество: про­цесс идет плавно и постепенно. Важно, что в процессе усвоения зна­ний и действий учащийся в обязательном порядке должен усвоить деятельность на предшествующем уровне, чтобы подняться на последующий. Это означает, что обучение не­льзя начинать с любого уровня, а обязательно только с того, на котором успешность усвоения Ку не менее 0,7. Каждая кривая развивается от нуля до единицы, где ноль это начало процесса обучения, а единица это его полное завершение, когда учащийся больше не делает оши­бок в деятельности. На каждой кривой имеется узловая точ­ка с Ку = 0,7. Она разделяет кривую уровня усвоения на две неравные части. Тот участок кривой, который находится между точками Ку = 0 и Ку = 0,7, называется кривой обучения (или научения), так как учащийся на этом этапе своего восхождения на данный уровень мастерства требует посто­янного внимания преподавателя, проверяющего и корректирую­щего его деятельность, поскольку учащийся на этом этапе своего обучения еще нечувствителен к ошибкам и не может как увидеть (почувствовать) их, так и исправлять их. Если процесс обучения прерван в точке, к примеру, с Ку = 0,5, то это приведет к тому, что учащийся в будущей своей деятель­ности будет выполнять ее с 50% ошибок в существенных операциях. До достижения Ку = 0,7 уча­щийся сам не замечает своих ошибок и исправлять их по ходу деятельности не может. Участок кривой от
Ку = 0,7 до Ку = 1,0 называют кривой самообучения, поскольку учащий­ся, достигший этого качества усвоения сам способен конт­ролировать правильность своих действий и корректировать свои ошибки. Определение коэффициента усвоения Ку это операция измерения данного параметра, необходимая для диагностичной постановки цели и возможности объектив­ного контроля степени ее достижения. Эта операция обес­печивается с помощью специально составленных тестов или задач.


^ КОНТРОЛЬ (ДИАГНОСТИКА) ЗНАНИЙ¹


Контроль (диагностика) знаний, умений и навыков включает в себя выполнение некоторого множества заданий. Каждое задание может характеризоваться трудно­стью и сложностью. Трудность задания определяется уровнем усвоения деятельности, на диагно­стику которого оно направлено. Сложность задания характеризуется числом существенных операций в нем, в том числе свернутых.

Задания первого уровня трудности в соответствии с понятием первого уровня усвоения должны проверять качество узнавания учащимся ранее изученного учеб­ного материала. Это задания на узнавание. Они содержат одновременно и задание, и ответ, а от учащегося требуется узнать их соответствие. По форме различают три типа заданий первого уровня: опознание, различение и классификация.

Задания второго уровня усвоения проверяют умение учащегося воспроизво­дить усвоенную информацию по памяти, без внешней подсказки, и решать на этой основе типовые задачи. Типовой считается такая задача, условия которой допус­кают непосредственное применение усвоенных алгоритмов, правил или формул для ее решения.

Различают три разновидности заданий второго уровня: задания-подстановки, конструктивные задания и типовые задачи.

В узком значении тест достижения – это инструмент, измеряющий уровень овладения знаниями и умениями в результате обучения. В более широком смысле тест – это стандартизированная процедура, совокупность методик для получения определенных количественных характеристик достигнутого уровня знаний, уме­ний и навыков обучаемого.

Тесты могут включать задания любого типа: закрытые (например, с выбором ответа), открытые (со свободно конструируемыми ответами), практические зада­ния и др.

К особенностям теста, отличающим его от контрольных работ, можно отнести следующее:

• тесты разрабатываются в строгом соответствии с классической или совре­менной теорией тестов;
  
• тесты имеют устойчивые статистические характеристики для выборки испы­туемых, для оценки достижений которых они разрабатывались;
  
• процедура тестирования стандартизирована, т.е. выполнение тестов, про­верка, обработка и интерпретация их результатов проводятся по единым правилам;
  
• тесты ориентированы не на констатацию наличия отдельных усвоенных зна­ний или умений (хотя данная информация может быть получена по результатам выполнения тестов), а на определение уровня усвоения конкретного учебного материала.
  

Тесты, удовлетворяющие перечисленным требованиям, получили название стандартизированных. Тесты, разработанные специалистами-предметниками, но не отвечающие всем требованиям, предъявляемым к стандартизированным тестам, будем называть авторскими.

В последнее десятилетие проявилась четкая тенденция замены традиционных тестовых процедур на оценочные. Замена тестов в их традиционном понимании как системы закрытых заданий (например, заданий с выбором ответа) на систему стандартизированных заданий разного типа произошла в связи с широкой крити­кой тестов за ограниченность их использования, в основном только для оценки знаний и репродуктивных умений. Расширение спектра проверяемых умений при­вело к увеличению доли открытых заданий, позволяющих оценить не только пра­вильность полученного ответа, но и способы решения, логику изложения, обосно­ванность суждений и многие другие умения, включая практические, которые невозможно оценить с помощью закрытых заданий. Современные информацион­ные технологии позволяют автоматизировать анализ достаточно широкого класса произвольных ответов учащихся.

Существуют три основных подхода в оценке образовательных достижений обу­чаемых:

а) критериально-ориентированный, позволяющий оценить, насколько учащиеся достигли заданного уровня знаний и умений, например, определенных в образовательном стандарте. В данном случае оценка конкретного учащегося не зависит от результатов, полученных другими. Результат показывает соответствие уровня достижений данного учащегося социально-культурным нормам, требованиям стандарта или другим критериям. При данном подходе результаты могут интерпретироваться двумя способами: в первом случае делается вывод о том, освоен или не освоен проверяемый материал (достиг учащийся стандарта или нет), во втором — дается уровень или процент освоения проверяемого материала (на каком уровне освоен учащимся стандарт или какая доля в процентах из всех требований стандарта усвоена).

б) ориентированный на индивидуальные нормы конкретного учащегося, реальный уровень его развития в данный момент времени. Результатом оценки в этом случае является темп усвоения и объем усвоенного материала по сравнению с его начальным стартовым уровнем.

в) нормативно-ориентированный, опирающийся на статистические нормы, определяемые для данной совокупности учащихся. Учебные достижения отдель­ного учащегося интерпретируются в зависимости от достижений всей совокупно­сти обучаемых, выше или ниже среднего показателя – нормы. При этом происходит распределение учащихся по рангам. Независимо от того, какая шкала исполь­зуется, такой способ не дает информации об овладении учащимися определенной системой знаний и умений или о достижении ими конкретных целей обучения. Данный подход не соотнесен с содержанием процесса обучения, а если проверку проводит преподаватель, то его оценка чаще всего субъективна, так как делается относительно среднего уровня подготовки группы.

Введение понятия и разработка методики критериально-ориентированного тес­ти­ро­ва­ния положили начало установления различий между педагогическими и психологичес­кими измерениями. Появились понятия «тесты освоения» и «тесты минимальной компетентности».

Различие всех трех подходов можно обнаружить в функциях или целях оценки, ее последствиях для испытуемых, в интерпретации полученных данных, а также в методах анализа результатов.

В последнее время наметилась тенденция объединения двух подходов (критериально- и нормативно-ориентированного) при оценке образовательных достижений и использования в одном инструментарии характеристик как тестов, ориентиро­ванных на норму, так и тестов, ориентированных на критерии. Понятие «критери­ально-ориентированный» подход или тест заменяются понятиями «ориентирован­ный на содержание» и «ориентированный на цели или требования к уровню подготовки».


ЗАМЕТКИ