«Проектирование и разработка электронного учебного курса по дисциплине «начертательная геометрия, инженерная графика»»

Одно из возможных направлений разрешения противоречия может обеспечить подход, в котором использование электронных учебных материалов при изучении дисциплины «Начертательная геометрия, инженерная графика» будет носить системный характер.

Необходимость разрешения противоречия обусловливает актуальность данной дипломной работы, а также определяет ее проблему: каким образом должен быть построен электронный учебный курс, чтобы он повышал успеваемость студентов. В рамках решения указанной проблемы была определена тема дипломной работы: «Проектирование и разработка электронного учебного курса по дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика».

Цель дипломной работы состоит в проектировании и разработке электронного учебного курса по дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика».

Объектом исследования является процесс обучения дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика».

Предмет исследования - влияние электронного учебного курса на эффективность обучения.

Гипотеза. Повышение эффективности обучения дисциплины «Начертательная геометрия, инженерная графика» при использовании учебного курса возможно, если:

- будет разработан и внедрен электронный учебный курс по дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика»;

- активизирована учебно-познавательная деятельность студентов;

- будут рационально сочетаться различные технологии представления материала.

Для достижения цели дипломной работы и проверки гипотезы были поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать специальную, педагогическую, психологическую литературу для выявления особенностей проектирования ЭУК.

2. Рассмотреть и определить этапы проектирования и создания ЭУК

3. Разработать содержание электронного учебного курса, в полной мере содержащего лекционный материал, необходимый и достаточный для выполнения контрольных и проверочных работ по дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика».

4. Внедрить электронный учебный курс в учебный процесс и апробировать его на студентах первого курса специальности «Полиграфия» Института профессионального образования и информационных технологий Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Электронный учебный курс будет ориентирован на активизацию познавательной деятельности студентов при изучении дисциплины «Начертательная геометрия, инженерная графика», если он будет соответствовать дидактическим принципам (создание мотивации изучения дисциплины, наглядность представления учебной информации, ориентация на самостоятельное освоение учебного материала), а так же специфическим принципам: нелинейности структуры учебного материала, технологической и содержательной преемственности.

2. Использование методики обучения дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика», в основе которой лежит применение студентом электронного учебного курса во всех видах учебной работы (практических занятиях, самостоятельной работе, контроле), позволит обеспечить активизацию учебно-познавательной деятельности студентов и высокие показатели результатов обучения.

Научная новизна состоит в разработке электронного учебного курса по дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика».

Теоретическая значимость педагогического исследования:

1. Определен комплекс принципов построения электронных учебных курсов, направленных на активизацию и повышение продуктивности учебно-познавательной деятельности студентов, к которым отнесены: создание мотивации изучения дисциплины, наглядность представления учебной информации, интерактивность, модульность структуры, ориентация на самостоятельное освоение, технологическая и содержательная преемственность различных этапов обучения дисциплине, профессиональная направленность, нелинейность структуры учебного материала, комплексное использование средств мультимедиа.

2. Выявлены дидактические и организационные условия применения электронных учебных курсов, обеспечивающие активизацию учебной деятельности студентов: доступность компьютерной техники как на учебных занятиях, так и в самостоятельной работе, полнота информационного обеспечения, применение автоматизированных форм контроля и самоконтроля процесса обучения.

Практическая значимость педагогического исследования состоит в том, что преподавателям и студентам педагогического ВУЗа предложен электронный учебный курс по дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика». Применение наглядного представления материала в обучении делает подачу учебной информации более интересной и запоминающейся для каждого студента. Это позволяет улучшить качество обучения, облегчить изучение учебного материала, сделать процесс обучения более привлекательным для студента.

Электронный учебный курс – программный комплекс с учебными материалами и тестами по определенному предмету.

В разных словарях понятие «проектирование» трактуется по-разному, но смысл везде сохраняется – разработка проекта, создание плана для осуществления идеального образа.

Проект (лат. projection – «бросание вперёд») – прототип, идеальный образ предполагаемого или возможного объекта, состояния; самостоятельно разработанное и изготовленное изделие (услуга) от идеи до её полного воплощения (В.Д. Симоненко, 2001).

Проектирование – разработка воспитательного мероприятия, создание плана, проекта воспитательной работы в образовательном учреждении (Г.Д. Бухарова, 2004).

Проектирование – процесс разработки реальных или условных проектов преобразований в обучении; выступает в качестве одного из активных методов (В.Д. Симоненко, 2001).

Переживаемый в настоящее время системой образования этап можно сравнить с эпохой, последовавшей за возникновением книгопечатания. Как известно, это привело к отказу от системы, при которой преподаватель в буквальном смысле читал свои лекции, а слушатели их дословно записывали, а затем заучивали наизусть. Созданная чешским педагогом – гуманистом Яном Амосом Коменским классно - урочная система и стала ответом на новую ситуацию. При этой системе учащиеся получают экземпляры учебников, по которым они могут заниматься в классе и дома. Точно так же теперь революционное изменение в сложившейся технологии обучения в системе образования призвана выполнить вычислительная техника. Компьютеры неизбежно должны привести к изменению сложившейся технологии обучения в школах, техникумах и ВУЗах, введение компьютеров во все сферы деятельности человека – к переоценке роли тех или иных знаний. Основное назначение компьютеров в обучении – это решение ряда задач, связанных непосредственно с информацией (накопление, поиск, переработка), внедрение ЭУК, позволяющих учащимся самостоятельно приобретать необходимые им знания. Многие сведения, знание которых считается сейчас необходимым для профессионально подготовленного человека, можно при необходимости получить на экране монитора.

В наши дни ЭУК активно внедряются не только в системах открытого и дистанционного обучения, но и в традиционных очных формах — в системе общего образования, НПО, СПО, ВПО. ЭУК применяются в различных целях: для обеспечения самостоятельной работы обучаемых по овладению новым материалом, реализации дифференцированного подхода к организации учебной деятельности, контроля качества обучения и т. д. При этом в различных учебных заведениях разрабатывается достаточно большое количество ЭУК, охватывающих самые разнообразные предметные области. Однако иногда авторы подобных курсов подходят к их построению в соответствии со своими субъективными представлениями о требованиях, предъявляемых к ЭУК. Это приводит к тому, что в некоторых случаях ЭУК ограничены с функциональной точки зрения, а это не позволяет добиться с их помощью улучшения качества обучения и развития обучаемых. К числу наиболее распространенных недостатков относятся сложная, подчас запутанная навигация, излишне усложненная структура рабочей области, перенасыщенность ЭУК демонстрационными материалами в ущерб содержательному наполнению и, наоборот, отсутствие примеров, иллюстрирующих теоретические положения, и т.п.

Проектирование ЭУК, в отличие от других информационных систем имеет свою специфику. В процессе проектирования ЭУК выделяют два этапа. Первым и основным этапом является выявление дидактических условий. Именно, процессом выявления дидактических условий, создание ЭОР (ЭУК, в частности) существенно отличается от разработки любого другого информационного продукта. В работе И.Г.Захаровой подчеркивается необходимость использования метода нисходящего проектирования ЭУК, предполагающего основательную предварительную концептуальную и технологическую проработку создаваемого продукта с учетом всех предполагаемых способов его применения и особенностей интеграции в учебно-воспитательный процесс. В этом случае проектирование ЭУК начинается с определения учебных целей (знаний, умений и навыков), с учетом тех дополнительных возможностей, которые дает применение ЭУК. После того, как определена основная педагогическая концепция, осуществляется формирование содержания учебной дисциплины, детализация программы по темам или модулям, выбор методов обучения, проектирование модулей и сценариев работы ЭУК. На следующем технологическом этапе решается дизайнерская задача превращения методической идеи в интерфейс, проектировка и реализация функциональной структуры ЭУК.

Основных технологических этапов проектирования и создания ЭУК семь:

1. аналитический этап, включающий в себя разработку общего замысла ЭУК, построение информационной модели изучаемой дисциплины (раздела дисциплины, темы), формулировку основных дидактических задач и целей обучения, предварительное определение общего содержательного наполнения курса;

2. стратегический этап, содержащий определение «образа» контингента обучающихся, разработку сверхзадачи учебника, выбор определяющей стратегической линии обучения (выбор проникающей и/или основной педагогической технологии, методов и средств);

3. обученческий этап, тесно связанный с предыдущим и включающим в себя разработку композиции и общего плана построения ЭУК;

4. технолого-конструкционный этап, заключающийся в непосредственной реализацию замысла в виде программного продукта, его отладке и внесение корректирующих уточнений;

5. этап внедрения, предусматривающий апробацию готового программного продукта;

6. контрольно-диагностический этап, по итогам проведения которого можно сделать не только заключение о качестве программного продукта, но и дать общую оценку ЭУК с позиций его соответствия функциональным требованиям;

7. прогностический этап, предусматривающий анализ обратной связи «пользователь – авторский коллектив», совершенствование ЭУК с учетом замечаний и пожеланий пользователей, перенос нового видения проблем создания ЭУ на решение следующей дидактической задачи.

Согласно такому подходу, особенности проектирования, как содержания, так и образовательных технологий ЭУК состоят в том, что:

1. используется метод структурирования предметной области, в результате чего учебный материал разделен на целостные, логически завершенные блоки;

2. выделяются основные содержательные компоненты учебных действий по освоению материала ЭУК для организации обучающей деятельности на ориентированной основе;

3. конструируется единый (но распределённый по всему объему ЭУК) тезаурус предметной области;

4. составляются методически сопряженные с содержанием системы практические задания, которые затем включаются в различные инновационные технологии, трансформируемые в интерактивные версии.

В процессе исследования была подтверждена гипотеза: Повышение эффективности обучения дисциплины «Начертательная геометрия, инженерная графика» при использовании учебного курса возможно, если:

1. Будет разработан и внедрен электронный учебный курс по дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика». Использование методики обучения дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика», в основе которой лежит применение студентом электронного учебного курса во всех видах учебной работы (практических занятиях, самостоятельной работе, контроле), обеспечило активизацию учебно-познавательной деятельности студентов и высокие показатели результатов обучения.

2. Активизирована учебно-познавательная деятельность студентов. Электронный учебный курс ориентирован на активизацию познавательной деятельности студентов при изучении дисциплины «Начертательная геометрия, инженерная графика», если он соответствует дидактическим принципам (создание мотивации изучения дисциплины, наглядность представления учебной информации, ориентация на самостоятельное освоение учебного материала), а так же специфическим принципам: нелинейности структуры учебного материала, технологической и содержательной преемственности.

3. Будут рационально сочетаться различные технологии представления материала. Особенность электронного учебного курса по дисциплине «Начертательная геометрия, инженерная графика» состоит в том, чтобы наглядно изобразить процесс проецирования, сложный для восприятия студентами. Для этого по трудно воспринимаемым темам представлены видеоролики:

- свойства проецирования;

- проецирование точки;

- проецирование прямой;

- проецирование плоскости;

- сечение геометрического тела плоскостью.

Эффективность ЭУК была проверена в ходе экспериментальной работы. Работа с данным электронным учебным курсом ориентирована на самостоятельную познавательную деятельность студентов и самопроверку полученных знаний. Его высокий учебный потенциал определяется удобным представлением теоретического материала, наличием примеров, графических иллюстраций, глоссария, руководством по использованию и видеороликов.

ЭУК может быть использован преподавателем на занятиях для предъявления нового материала и его последующего закрепления. Разработанный нами ЭУК будет интересен и полезен учащимся СОШ, ССУЗ и ВУЗ, где изучается черчение, начертательная геометрия и инженерная графика.

3. Беспалько В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия). – Москва-Воронеж, 2002. – 355с.

4. Беспалько В.П. Учебник. Теория создания и применения. – М.: НИИ школьных технологий, 2006. – 192 с.

5. Бидайбеков Е.Ы., Гриншкун В.В. Гипермедиа в обучении//Информатика. 1999. №8. С. 83.

6. Виштак О.В. Дидактические основы разработки педагогического сценария мультимедийного учебного пособия по информатике //Информатика и образование. 2004. №7. С. 87-90.

7. Вуль В.А. Электронные издания. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 560 с.

8. Гасов В.М., Цыганенко А.М. Методы и средства подготовки электронных изданий: Учеб. пособие / В.М. Гасов, А.М. Цыганенко; Моск. гос. ун-т печати. – М.: МГУП, 2001. – 735 с.

9. Гончаров А. Самоучитель HTML: (Популярный язык гипертекстовой разметки документов). – СПб.: Питер, 2002. – 239 с.

10. ГОСТ 19.201-78 ЕСПД. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению.

11. Гречихин А.А., Древс Ю.Г. Вузовская учебная книга: Типология, стандартизация, компьютеризация: Учеб. метод. пособие в помощь авт. и ред. – М.: Логос: Московский государственный университет печати, 2000. – 255 с.

12. Забихулин Ф.З. Дидактическая целесообразность использования информационных и коммуникационных технологий в системе образования // Информатизация образования: опыт, проблемы, перспективы: Матер. респуб. научно-практ. конф. – Уфа: Изд-во БГПУ им. М. Акмуллы, 2007. С. 23-26.

13. Зайнутдинова Л.Х. Создание и применение электронных учебников (на примере общетехнических дисциплин). – Астрахань: Изд-во "ЦНТЭП", 1999. – 364 с.

14. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 192 с.

15. Иванов В.Л. Электронный учебник: системы контроля знаний//Информатика и образование. 2002. №1. С. 71-81.

16. Казиев В.М., Казиев К.В. Правила практического педагогического тестирования (с примерами по информатике)//Информатика и образование. 2005. №9. С. 81-94.

17. Карпочева В.Е., Фионова Л.Р. К вопросу о методике создания электронных пособий//Педагогическая информатика. 2003. №4. С. 84-89.

18. Касторнова В.А., Касторнов А.Ф. Демонстрационно-обучающий курс «Алгоритмический язык Паскаль»//Информатика и образование. 1998. №2. С. 48-61.

19. Кириленко А. Самоучитель HTML. – СПб.: Питер; Киев: издательская группа BHV, 2006. – 272 с.

20. Климов В.Г. Информационные и коммуникационные технологии обучения: проблемы, методика внедрения, перспективы. – Пермь: Изд-во «ОАО Книжное издательство», 2005. – 280 с.

21. Коменский Я.А. Избранные педагогические сочинения/Под ред. А.А. Красновского. – М.: Учпедгиз, 1955. – 652 с.

22. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 г. (приложение к приказу Минобразования РФ от 11 февраля 2002 г. № 393);

23. Краснова Г.А., Соловов А.В., Беляев М.И. Технологии создания электронных обучающих средств. – М.: МГИУ, 2002. – 304 с.

24. Кречетников К.Г. Особенности проектирования интерфейса средств обучения//Информатика и образование. 2002. №4. С. 65-73.

25. Культин Н.Б. Delphi в задачах и примерах. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 288 с.

26. Культин Н.Б. Основы программирования в Delphi 7. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 608 с.

27. Ловери, Джозеф, В. Dreamweaver MX. Библия пользователя.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2003. – 1296 с.

28. Машбиц Е.И. Компьютеризация обучения: Проблемы и перспективы. – М.: Знание, 1986. – 80 с.

29. Моисеев В.Б., Усачев Ю.Е., Шигина Н.А. Создание электронных учебно-методических комплексов. Монография. – Пенза: Технологический институт, 2001. – 116 с.

30. Молочков В.П. Наглядность как принцип обучения//Информатика и образование. 2004. № 3. С. 20-30.

31. Мураховский В.И., Евсеев Г.А. Железо ПК-2002: Практическое руководство. – М.: «ДЕСС КОМ», 2002. – 672 с.

32. Нардюжев В.И., Нардюжев И.В. Модели и алгоритмы информационно-вычислительной системы компьютерного тестирования. Монография. – М.: Прометей, 2000. – 148 с.

33. Непомнящая С.П. Компьютерное тестирование: плюсы и минусы//Алма Матер. 2006. №6. С. 9-13.

34. Нурмухамедов Г.М. О подходах к созданию электронного учебника//Информатика и образование. 2006. №5. С. 104-107.

35. Орлов И.А. Основы эксплуатации и ремонта ЭВМ. – М.: Энергоиздат, 1984. – 293 с.

36. Педагогика: Учеб. пособие для студ. пед. уч. заведений/В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, Е.Н. Шиянов; Под ред. В.А. Сластенина. – М.: Изд. центр «Академия», 2003. – 576 с.

37. Попов И.И., Партыка Т.Л., Операционные системы и оболочки: Учеб. пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 20003. – 400 с.

38. Пояркова Н.И. Подготовка студентов к совместной деятельности по созданию электронных образовательных ресурсов: Дис. канд. пед наук. – Стерлитамак, 2006. – 160 с.

39. Родин В. П. Создание электронного учебника: Учебное пособие. – Ульяновск: УлГТУ, 2003. – 30 с.

40. Саитов Р.И. Новые информационные технологии в образовании. Технические средства. – Уфа.: БГПИ, 1996. – 25 с.

41. Сапрыкина Г.А. Современный электронный учебник//Школьные технологии. 2004. №6. С. 79-84.

42. Симонович С.В., Евсеев Г.А. Компьютер и уход за ним: Практическое руководство по эффективному обслуживанию компьютера. – М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА; Изд-во «Развитие», 2004. – 576 с.

43. Стандартизация разработки программных средств: Учеб. пособие/В.А. Благодатских, В.А. Волнин, К.Ф. Поскакалов; Под ред. О.С. Разумова. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 288 с.

44. Тыщенко О.Б. Дидактические условия применения технологий в обучении: Дис. канд. пед наук. – Москва, 2003. – 180 с.

45. Ушинский К.Д. Проблемы педагогики. – М.: Изд-во РАО, 2002. – 320 с.

46. Федеральная целевая программа "Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005 годы)" (утв. постановлением Правительства РФ от 28 августа 2001 г. № 630);

47. Христочевский С.А. Электронный учебник - текущее состояние// Компьютерные инструменты в образовании. 2001. № 6. С. 3-10