Олійник Н.Ю., Березенська С.М.
Харківський торговельно-економічний інститут Київського національного торговельно-економічного університету
LMS Moodle: можливості та практична реалізація лабораторного практикуму з технічних дисциплін
Однією із найпоширеніших проблем у підготовці студентів заочної форми навчання з технічних спеціальностей є проблема організації лабораторних практикумів з технічних дисциплін. Сьогодні використовуються два види лабораторних практикумів: на реальному обладнанні і віртуальний практикум. В умовах стійкої тенденції до зменшення обсягу аудиторних занять у заочному навчанні, недостатньою забезпеченістю ВНЗ сучасним лабораторним устаткуванням доцільним є використання віртуального лабораторного практикуму.
Питання розробки та використання віртуальних практикумів у навчальному процесі ВНЗ широко обговорюються вітчизняними та зарубіжними науковцями і практиками. Лабораторні практикуми для дистанційного вивчення загальнотехнічних дисциплін описані у працях Гаспарової Л.Б., Панишевої Є.В., Троїцького Д.І., особливості розробки віртуальних практичних інтерактивних засобів розглядаються у працях Мазур П.П, Петровського С.С., Яновського М.Л., Калашник О.В., Поліщук Л.В. та ін. Існують різні думки щодо використання віртуальних практикумів у навчальному процесі. Одні учені вважають, що реальний експеримент має суттєво поступитися його віртуальній моделі. Переважна більшість педагогів практиків вважає оптимальним поєднання віртуального і реального експерименту. Ряд педагогів застосовують у процесі виконання лабораторних робіт готові програми, які у переважній більшості розроблені зарубіжними авторами, інші розробляють моделі лабораторного експерименту самостійно. Погоджуючись з тим, що віртуальний лабораторний практикум не може бути альтернативою роботи на реальному лабораторному обладнанні, ми вважаємо, що реальний експеримент має доповнюватися віртуальними дослідженнями. Інша річ оптимальне співвідношення між реальним і віртуальним експериментом.
На наш погляд, лабораторні роботи з електротехніки мають значний потенціал щодо встановлення такого оптимального співвідношення. Адже основною метою лабораторної роботи в даному випадку є не навички роботи з обладнанням, а визначення характеристик і залежностей. За допомогою адекватної віртуальної моделі експерименту студент зможе отримати точно такі ж дані, як і при виконанні реального експерименту. Відмінність полягає тільки в тому, що студент не отримує практичних навичок збирання електричних схем.
Сьогодні ми маємо великий вибір програмного забезпечення для створення віртуальних моделей для лабораторного експерименту, готових моделей окремих лабораторних робіт або цілих віртуальних лабораторій з електротехніки. І питання використання віртуальних лабораторних робіт в процесі навчання студентів-заочників сьогодні вже не таке актуальне. На перший план виходить проблема використання віртуальних лабораторних практикумів у певній методичній системі, яка буде ґрунтуватися на оптимальному поєднанні реального і віртуального експерименту, що дозволить студентам засвоїти необхідні компетенції щодо дослідження динаміки процесів у електричних колах за умови змінення певних параметрів або порушень режимів роботи.
Необхідна така методична система організації пізнавальної діяльності студентів-заочників, яка забезпечить інтерактивне виконання ряду лабораторних робіт у міжсесійний період.
Серед сучасних навчальних систем, які можуть забезпечити дистанційний доступ до навчальних лабораторій, вигідно виділяється LMS Moodle, яка дозволяє підлаштувати систему під особливості конкретного освітнього проекту, а при необхідності і вбудовувати в неї нові елементи. Можна виділити декілька підходів до реалізації лабораторних робіт в середовищі LMS Moodle:
- Комп’ютерне моделювання приладів за допомогою Flash-технології. Цей підхід використовується в основному для того, щоб познайомити студента із зовнішнім виглядом приладу і навчити основам роботи з ним. Студент отримує свій варіант завдання, відповідно до якого і будується подальша робота. При створенні лабораторної роботи з використанням Flash-технології найчастіше використовуються такі елементи LMS Moodle як «Лекція», «Завдання», «Індивідуальне завдання», а також ресурси «Пояснення», «Книга».
- Розрахункові практикуми. При роботі в межах практикуму передбачається проведення обчислень за формулами відповідно до теоретичного матеріалу. Для побудови такої лабораторної роботи встановлюється чітка послідовність виконання, проведення розрахунків і контроль за допомогою елемента «Тест», до якого викладач включає питання: числові, на відповідність або обчислювальні.
- Віртуальний лабораторний практикум. Це найбільш складний для розробки підхід, але саме він надає найбільші можливості ілюстрації і розвитку навиків роботи, які будуть потрібні студентам в їх майбутній професійній діяльності. Працюючи у віртуальному лабораторному проекті, студент може виконувати різні види досліджень: створювати математичну модель досліджуваного об'єкта; здійснювати імітаційне моделювання фізичних процесів; вносити необхідні корективи в результати дослідження та характеристики об'єкта. Для розробки практикуму застосовується «Пакет Scorm», який поєднує web-сторінки, графіку, програми мовою Javascript, Flash та інші ресурси.
Отже метою нашого дослідження є визначення методичних засад використання віртуального лабораторного практикуму з електротехніки у середовищі LMS Moodle.
Поняття «віртуальна лабораторна робота», як і сама доцільність її використання в навчальному процесі, є об’єктом постійних дискусій у освітянському середовищі. На нашу думку, віртуальна лабораторна робота в першу чергу повинна адекватно відображати реальний об’єкт дослідження, мати зрозумілий інтерфейс і спонукати студента до вияву творчості у самостійній діяльності. Ми згодні з визначенням Троїцького Д.І., який описує віртуальну лабораторну роботу як інформаційну систему, що інтерактивно моделює реальний технічний об’єкт і його істотні для вивчення властивості із застосуванням засобів комп’ютерної візуалізації. При цьому віртуальний лабораторний практикум, з одного боку, є предметно-орієнтованою системою, а з іншого, повинен забезпечувати реалізацію особистісно-діяльнісного підходу до організації навчання електротехніки і опосередкованого інтерактивного зв’язку «студент-викладач». Безумовно це вимагає поєднання можливостей системи LMS Moodle та традиційних методів та засобів.
Педагогічний досвід показує, що ефективність впровадження будь-яких інновацій навчання, а саме таким і є навчання з використання віртуальних лабораторних практикумів, перш за все визначається системним підходом, який передбачає обов’язкову постановку мети і завдань, вибір форми представлення навчального контенту, вибір інструментарію, розробка алгоритму реалізації поставлених завдань, оцінювання результатів, зворотній зв’язок.
Доцільність використання віртуального лабораторного практикуму взагалі, як і конкретного його виду та моделі в повній мірі залежить від навчальної дисципліни і тих компетенцій, якими мають оволодіти студенти в процесі навчання відповідно до вимог освітньо-кваліфікаційної характеристики. Обираючи віртуальні лабораторні моделі, ми виходили з наступних міркувань: використання доступних стандартних програмних засобів для побудови віртуальної моделі, простота вбудови до системи Moodle, можливість конструювання лабораторного практикуму без сторонньої допомоги безпосередньо викладачами кафедри, що дозволяє оперативно і ефективно вносити корективи у методичну систему навчання електротехніки.
Форми представлення навчального контенту обиралася з урахуванням того, що студенти-заочники основну частину навчального матеріалу опрацьовують самостійно і не мають можливості оперативно отримати консультацію викладача. Тому було вирішено за доцільне взяти за основу організації виконання студентами з віртуальних лабораторних робіт теорію циклічного програмованого навчання, яка передбачає програмування процесу засвоєння матеріалу. Даний підхід до навчання передбачає вивчення навчальної інформації певними дозами, що є логічно завершеними, зручними і доступними для цілісного сприйняття. Програмований матеріал являє собою серію порівняно невеликих порцій навчальної інформації («кадрів», файлів, «кроків»), що подаються у певній логічній послідовності.
Розробляючи лабораторні роботи для віртуального практикуму, ми спиралися на такі принципи, поєднуючи репродуктивну і продуктивну діяльність студентів:
- чітка і однозначна постановка перед студентом пізнавального або дослідницького завдання;
- багатократне повторення студентом раніше вивченого матеріалу, що передує вивченню наступної порції теоретичного матеріалу;
- надання студентові орієнтовного алгоритму виконання дослідницького завдання, вигляду очікуваного результатів досліджень;
- виконання студентом дослідження лабораторного об’єкта відповідно до плану на основі отриманих на попередньому етапі теоретичних знань, опрацювання даних експерименту та аналіз результатів;
- поетапна перевірка знань студента за допомогою тестових та розрахункових завдань, коригуючий вплив за необхідності;
- підготовка студентом звітних матеріалів та їх презентація.
Ці принципи чудово реалізуються за допомогою ресурсу Moodle «Лекція», який дозволяє реалізовувати індивідуальну траєкторію студента, забезпечує багаторазове повторення теоретичного матеріалу, можливість оперативного контролю, надає викладачу можливість для дослідження активності студента при роботі з теоретичним матеріалом та виконанні дослідницького завдання.
В якості прикладу ми пропонуємо лабораторну роботу, побудовану на основі ресурсу Moodle «Лекція» з використанням навчальної системи «Начала электроники», яка була розроблена в навчальній лабораторії комп’ютерного моделювання механіко-математичного факультету НДІ механіки та математики Казахського державного національного університету ім. Аль-Фарабі (http://e1998.newmail.ru). Ця система розроблена як електронний конструктор, в якому студент може «збирати» різні електричні схеми із резисторів і конденсаторів та спостерігати за режимом їх роботи, підключаючи джерела постійного або змінного струму. Крім того в процесі досліджень можна користуватися сучасними вимірювальними приладами, до складу яких входять цифровий мультиметр і двоканальний осцилограф.
Метою лабораторної роботи є дослідження законів Кірхгофа в електричних колах постійного струму. При виконанні роботи студент має власноруч зібрати запропоновану схему, встановити задані параметри елементів та виконати необхідні вимірювання.
Для того, щоб не переобтяжувати файл лабораторної роботи теоретичним матеріалом, у вступній частині подано гіперпосилання на окремий файл, який містить теоретичні відомості та рекомендації до виконання лабораторної роботи. Крім того, кожний етап лабораторної роботи підкріплений відеоматеріалом, в якому показано чітку послідовність дій для досягнення мети, поставленної в лабораторній роботі. І файл з інструктивним матеріалом, і всі відеофрагменти доступні для завантаження, і тому студент може завантажити їх на власний комп’ютер та, в разі необхідності, неодноразово до них звертатися.
Хочемо звернути увагу на доцільність використання відеофрагментів при розробці лабораторних робіт. Звичайно, в разі виникнення запитань, пов’язаних з методикою проведення досліджень, студент може звернутися до викладача використовуючи форум або особисті повідомлення. Але в таких випадках не завжди можливо отримати відповідь миттєво. Саме цю проблему вирішують відеофрагменти.
В якості звіту про виконання лабораторної роботи студент має відповісти на поставлені в завданні запитання і надіслати їх викладачу. При цьому використовується ресурс Moodle «Ессе». Така форма звітності дозволяє отримати відповідь у розгорнутому вигляді, оцінити логічність тверджень, розуміння сутності процесів та вміння оперувати результатами, отриманими в лабораторній роботі.
Практичний досвід використання віртуального лабораторного практикуму дає підстави для висновку, що віртуальний експеримент не дає можливості отримати навички роботи з реальними електричними колами і вимірювальними прикладами, і перевага в навчальному процесі має віддаватися реальному експерименту. Проте використання віртуальних лабораторних практикумів у процесі навчання студентів як заочної, так і денної форм, дозволяє розширити коло завдань, забезпечити можливість випробовувати різні режими роботи електричних схем, досліджувати особливості роботи електричних кіл, і, що найголовніше виконувати все це дистанційно.
Якісне засвоєння предметів загально-технічного циклу потребує закріплення теоретичних знань та умінь набутих в процесі виконання лабораторних робіт через розв’язування типових завдань. Тому ми плануємо доповнити лабораторний практикум практичними завданнями та графічно-розрахунковими роботами.
Список використаних джерел
- Мазур М. П., Петровський С. С., Яновський М. Л. Особливості розробки віртуальних практичних інтерактивних засобів навчальних дисциплін для дистанційного навчання //Інформаційні технології в освіті. – 2010. – №. 7. – С. 40-46.
- Троицкий Д. И. Виртуальные лабораторные работы в инженерном образовании // Интерактивные электронные технические руководства, или Качество. Инновации. Образование, № 2, 2008. – Режим доступу : http://www.quality-journal.ru/data/article/375/files/Binder13.pdf.
- Панишева Е. В. Возможности LMS MOODLE для инновационного обучения студентов в вузе // Тенденции и инновации системы образования в XXI веке: теория, методика и основы практического применения в учебном процессе, социология и культура : Сборник научных материалов Открытой дистанционной (заочной) школы-конференции (г.Москва, 8 – 19 февраля
- Калашник О. В., Поліщук Л.В. Особливості забезпечення віртуальних лабораторних робіт з курсу «Матеріалознавство та основи технологій виробництва товарів» // Якість вищої освіти: методологічні та методичні підходи щодо впровадження дистанційних технологій навчання : матеріали XXXVIIІ міжнар. наук.-метод. конф. (м. Полтава, 23–24 січня 2013 р.) : в 2-х ч. – Полтава : ПУЕТ, 2013. – Ч. 2. – 286 с.
LMS Moodle: можливості та практична реалізація лабораторного практикуму з технічних дисциплін
Пропустити Навігація
Навігація
Current course
Учасники
Загальне
Пропустити Останні дії
Останні дії
Доступно з вівторок 19 листопада 2024 18:18