Применение информационных технологий в преподавании специальной технологии и организации самостоятельной работы студентов Машиностроительного лицея №8

Введение

педагогический студент лицей мультимедийный

Изменение роли образования в обществе обусловило большую часть инновационных процессов. Образование все более ориентируется на создание таких технологий и способов влияния на личность, в которых обеспечивается баланс между социальными и индивидуальными потребностями, и, которые, запуская механизм саморазвития (самосовершенствования, самообразования), обеспечивают готовность личности к реализации собственной индивидуальности и изменениям общества.

Получили развитие и широко раскинулись глобальные информационно-коммуникационные сети, появились принципиально новые технические возможности. Компьютерное обучение перерастает в сетевое, дистанционное, интерактивное. То и другое cливается в мощное направление - «интернет-образование» [13, с. 51-56].

Специальные и общеучебные умения успешно формируются при правильном сочетании разнообразных методов и приемов обучения, целесообразном использовании дидактических средств: натуральных объектов, наглядных пособий, а также современных технических средств обучения [2, с. 37-40].

Внедрение компьютерной техники в учебные заведения открывает широкие возможности для оптимизации процесса обучения.

Актуальность: В последние годы в системе образования Российской Федерации проводятся работы по интеграции средств информационных и коммуникационных технологий, научно-методического обеспечения учебного процесса и научных исследований с целью объединить наработки системы образования с новейшими информационными технологиями. Это позволит кардинальным образом изменить подходы к реализации образовательной деятельности, интенсифицировать процессы подготовки специалистов на всех уровнях системы образования.

Использование программных продуктов обеспечивает реализацию таких принципов обучения, как научность, наглядность, доступность, активность и самостоятельность [35, с. 10-15].

Компьютерные программы обеспечивают не только формирование знаний и умений, работа на компьютере способствует развитию творческих способностей учащихся. При этом компьютерные программы служат дополнением к основному учебному материалу или выступают как средство, повышающее результативность обучения [33, с. 10-15].

Таким образом, цель работы заключается в совершенствовании методики применения компьютерных технологий при обучении специальных дисциплин.

Задачами работы являются:

) Разработка серии уроков и современных дидактических средств в комплексе с традиционными

) Анализ результатов использования компьютерных технологий на активизацию познавательной деятельности учащихся, а также на качество усвоения ими знаний.

Значимость дипломной работы заключается в том, чтобы разработанные в ней уроки, способствовали усилению роли развивающей, воспитательной и образовательной функций обучения, могли быть использованы в опыте работы преподавателей специальных технологий.

Объектом исследования является учебный процесс в профессиональном училище.

Предмет исследования - использование современных дидактических средств в машиностроительном лицее №8 по дисциплине «Специальная технология».

В ходе исследования применялись следующие методы:

) теоретические - анализ педагогической, методической, учебной и специальной литературы в аспекте рассматриваемой проблемы, обобщение материала;

) эмпирические - применение мультимедийного блока уроков для конкретной дисциплины.

Этапы исследования.

Первый этап: теоретико-поисковый - осуществлялся анализ научной литературы по теме исследования. В результате сформирована гипотеза исследования.

Второй этап: опытно-экспериментальный - разработка блока уроков по специальной технологии в рамках программированного обучения.

Теоретическая значимость работы состоит в том, что в ней обосновано применение информационных методов в учебном процессе.

1. Психолого-педагогические основы применения современных средств обучения по дисциплине "Специальная технология"

1.1 Применение технических средств в обучении

Переход современного общества к информационной эпохе своего развития выдвигает в качестве одной из основных задач, стоящих перед системой начального профессионального образования, задачу формирования основ информационной культуры будущего специалиста.

Информационная культура - это и хорошая осведомленность в области имеющихся программных приложений по функциональным задачам конкретных предметных областей, профессий и специальностей, программных приложений педагогической направленности.

Информационная технология, в одних случаях подразумевает определенное научное направление, в других - конкретный способ работы с информацией. Таким образом, существует двоякая трактовка понятия «информационная технология»: как способ и средства сбора, обработки и передачи информации для получения новых сведений об изучаемом объекте и как совокупность знаний о способах и средствах работы с информационными ресурсами. Все педагогические технологии понимаемые как способы являются информационными, так как учебно-воспитательный процесс всегда сопровождается обменом информацией между педагогом и учащимся. Но в современном понимании информационная технология обучения - это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства для работы с информацией.

Интенсивное внедрение информационных процессов в науку, производство требует новой модели системы образования, на основе современных информационных технологий. Необходимо создать условия, в которых человек мог бы раскрыть свой творческий потенциал полностью, развивать свои способности, воспитать в себе потребность непрерывного самосовершенствования и ответственности за собственное воспитание и развитие.

Эффективность любого вида обучения, зависит от ряда составляющих: технической базы, эффективности разработанных методических материалов, технологий обучения, используемых при организации обучения.

Современные информационные технологии предоставляют практически неограниченные возможности размещения, хранения, обработки и доставки информации любого объема и содержания на любые расстояния. В этих условиях на первый план при подготовке специалистов выходит направляемая работа по самообучению. Огромное значение при внедрении современных технологий в образование имеет педагогическая содержательность обучающего материала и создания условий для самообучения, отбор содержания материала для обучения, структурная организация учебного материала, включение в обучение не просто автоматизированных обучающих программ, но именно интерактивных информационных сред, целостное взаимосвязанное функционирование всех процессов познания и управления им.

Подготовленность педагогов к работе в новом информационном пространстве, прогрессивность их взглядов являются необходимым условием разработки и внедрение новых форм и технологий обучении [46]

Информационные технологии стремительно развиваются, это объясняет неустойчивость ряда понятий, и требует переосмысления и доработки установившихся понятий. Проблема языка науки становится наиболее острой, когда рассматриваются информационные технологии в области образования.

Современные средства обучения на основе медиатехнологий могут обладать уникальными свойствами и функциями наглядности, которые способны изменить весь процесс обучения. Цифровые образовательные ресурсы позволяют объединять огромное количество изобразительных, звуковых, условно-графических, видео и анимационных материалов. Наглядные материалы должны отвечать общедидактическим, эргономическим и методическим требованиям, от соблюдения которых может зависеть скорость восприятия учебной информации, ее понимание, усвоение и закрепление полученных знаний. [12, с. 8-16]

Требования наглядности в обучении были еще провозглашены Яном Амосом Коменским в «Великой дидактике»: «Пусть будет для учащихся золотым правилом: все, что только можно предоставлять для восприятия чувствами, а именно: видимое - для восприятия зрением, слышимое - слухом, подлежащее вкусу - вкусом, доступное осязанию - осязанием. Если же какие-либо предметы сразу можно воспринять несколькими чувствами преподносятся». [26]

Существуют различные виды наглядности - зрительная и слуховая, кинестетическая. В 1941 г. профессор В.А. Артемов, исследуя психологические особенности обучения языкам, ввел понятие языковой наглядности.

Возникает вопрос при описании дидактического принципа наглядности: каким образом и с помощью каких средств указанные виды наглядности могут быть реализованы на практике?. Например, по способу выражения зрительная наглядность может быть графической, иллюстративной, вербальной, экранной. В свою очередь иллюстративная зрительная наглядность может быть предметной, ситуативной, сюжетной и т.д. С появлением новых информационных технологий основным стал комплексный способ реализации принципа наглядности. Мультимедийность стала обычным способом выражения принципа наглядности.

Наглядные средства обучения должны быть:

ориентированы на мотивацию обучения, вызывать интерес и увлекать познавательной деятельностью. В этом плане хорошо вспомнить приемы и методы средств массовой информации и коммуникации, которые мастерски используют все возможности привлечения внимания пользователей. Рассматривая учебные материалы, надо отметить, что одним из главных стимулов мотивации является проблемность, которая может активизировать мыслительную или творческую деятельность. Поэтому формулировка названия урока (темы, слайда, презентации) играет большую роль в восприятии учебных материалов. Кроме проблемности, можно назвать метафоры, яркие символы, графические или анимационные заставки и пр.;

доступными, то есть соответствовать возрастным особенностям учащихся. Преподавателю хорошо известно, что учащимся можно давать только такой материал, который они готовы воспринимать. В обратном случае, если информация непосильна для учащихся, можно наблюдать, как изучаемый материал только заучивается без осмысления;

содержательными с позиций современной науки и для передачи смысловой полноты теоретического материала. Теоретическое изложение наглядного материала позволяет обеспечивать системность, последовательность и прочность усвоения изучаемой темы;

интерактивными, способными организовывать коммуникативные ситуации. В компьютерных средствах обучения, в технологии которых изначально заложен принцип интерактивности (то есть обратной связи), это требование часто используется на самом простом уровне. Когда предлагается ответить на вопрос, а ответ состоит из двух вариантов - «ДА» или «НЕТ». В тоже время цифровые технологии позволяют создавать и более интересные обучающие ситуации с помощью визуальных тестов, проблемных вопросов, игровых коммуникативных ситуаций;

иллюстративными, когда используется разного вида материалы в трудных для понимания содержания текста. Но здесь надо очень осторожно использовать образность наглядного материала, так как чрезмерное увлечение представления информации может увести учащихся от основной идеи автора наглядного пособия, и процесс мыслительной деятельности будет бессмысленным;

дозированными с оптимальным использованием наглядности. Наверное, каждый педагог может привести пример использования готовых средств обучения, в которых огромное количество информации. С одной стороны, это хорошо, но с другой - переизбыток информации может привести и к обратному эффекту. Внимание обучающихся будет отвлекаться на посторонние детали, а учителю сложно выстроить занятие;

эргономичными, целесообразными, комфортными для восприятия и работы с физиологической и психологической сторон. Эргономические требования всегда ориентируют разработчиков наглядных пособий на уже отработанные приемы представления информации. Например, на темном фоне необходимо всегда располагать белый или очень светлый по тону шрифт текста; просмотр на уроке фрагмента видеофильма может быть только в течение 5-10 минут; на слайдах презентации текст должен быть в виде ключевых слов или лаконичных фраз; музыка обычно используется в качестве фонового звука, она должна быть спокойной, мелодичной, с ненавязчивым мотивом. К каждому средству разработаны свои специфические требования, которые отражают характер подачи и восприятия информации. [2, 4]

Для медиаобразовательных средств следует дополнить перечень требований. К ним можно отнести:

адаптивные к индивидуальным возможностям обучающегося;

визуальные, т.е. реализующие возможности компьютерной визуализации учебной информации.

Согласно исследованиям педагогической психологии в копилку формирования знаний учебный текст вносит около 25-30%, иллюстративный материал - до 10-15%, практические мероприятия и тренинги - до 35%, правильно выбранная методика обучения и средства - около 25%, тесты - не более 5%.

Мультимедийные средства позволяют создавать новые формы визуальной информации, которая представляет интерпретацию моделей изучаемых явлений. И именно в этом заключается большой резерв повышения эффективности обучения;

структурные, представляющие систему функциональной связанности представления учебного материала с опорой на понятийные, образные и действенные компоненты;

диагностические, которые позволяют представлять разнообразные формы контролируемых тренинговых заданий, а также создание портфолио пользователя, в котором можно собрать все достигнутые им успехи и выявить траекторию дальнейшего самообучения и саморазвития;

технико-технологические, в том числе требования к режиму работы и к изображению информации. Часто задают вопрос: «Какие графические изображения размещаются в авторских наглядных средствах?» Это могут быть собственные фотографии, рисунки, а также графические шаблоны из библиотек цифровых образовательных ресурсов или веб-сайтов [12]

Таким образом, говоря о материальных средствах обучения, носителях учебной информации, важно определить вид и форму наглядности, используемые при проектировании того или иного средства обучения, что, в свою очередь, в немалой степени зависит от его природных качеств, дидактических свойств [35, с. 10-15].

.2 Классификация дидактических средств обучения

Средства обучения - это источник получения знаний, формирования умений. К ним относятся наглядные пособия: учебники, дидактические материалы; технические средства (ТСО); оборудование: станки, лабораторное оборудование, ЭВМ, ТВ и другие средства массовой коммуникации. В качестве средств обучения могут выступать реальные объекты, производство, сооружения. Дидактические средства, как и методы, являются частью педагогической системы и выполняют в ней свое назначение. Выбор средств обучения зависит от дидактической концепции, целей, содержания, методов и условий учебного процесса. Основные функции средств обучения - это информационная, дидактическая, контрольная.

Технические средства обучения играют значительную роль в формировании научного мировоззрения учащихся [23].

В отечественной и зарубежной литературе определились различные основания для их классификации: роль и функции ТСО в учебном процессе, дидактические основы и принципы применения, вид и степень воздействия на органы чувств человека и пр.

Технические средства обучения позволяют реализовать одну или несколько дидактических функций с помощью специальных технических устройств. Разнообразие ТСО привело к разработке различных классификаций. Все ТСО делятся на пять групп:

. Технические средства информации (ТСИ)

. Технические средства контроля (ТСК)

. Информационно-контролирующие ТСО (ИКТСО)

. Тренажерные технические средства (ТТС)

. Обучающие комплексы на базе ЭВМ (ОК/ЭВМ) [47.]

Андерсен выделяет проективные и непроективные ТС. [3] В группу проективных средств автором отнесена только световая и оптическая проекция. К непроективным средствам он относит учебные таблицы, схемы, чертежи, фотографии, радио, телевидение, ЭВМ, магнитофон и т.д.

По формам материализации учебной информации аудиовизуальные средства целесообразно разделить на три группы:

). ТС записи, хранения и воспроизведения звуковой информации (звуковые средства обучения), т.е. опосредствования мыслительной деятельности человека во внешнеречевой форме.

). ТС записи, хранения и предъявления зрительной информации, т.е. опосредствования мыслительной деятельности человека в визуальной знаковой форме (экранные средства обучения).

). ТС записи, хранения и предъявления аудиовизуальной (зрительно-звуковой) информации, т.е. звуковой и зрительной учебной информации одновременно (экранно-звуковые средства обучения).точки зрения управления учебным процессом все обучающие системы можно разделить на два класса:

I. класс: обучающие системы, в которых управление процессом обучения возложено на пользователя. Содержит изложение учебной дисциплины или ее раздела в соответствии с ее логикой на машинном носителе в текстовом и графическом форматах. Обучающие системы данного класса отличаются между собой функциональностью, свойствами, способами их реализации и делятся на следующие подклассы:

а) Электронные учебник или методическое пособие с последовательной структурой - можно рассматривать как электронную копию традиционного печатного учебника или пособия. Структура представления материала на машинном носителе является последовательной.

б) Электронные учебник или методическое пособие с гипертекстовой структурой - Представление учебной дисциплины на машинном носителе имеет гипертекстовую структуру.

в) Полнотекстовая база данных - Имеется возможность обращения по ссылкам в авторском изложении учебной дисциплины к оригинальным текстам других авторов. Как авторский текст, так и тексты других авторов могут иметь гипертекстовую структуру представления на машинном носителе.

г) Электронная библиотека - система, управляющая комплексом электронных учебно-методических материалов различного класса по различным учебным дисциплинам, позволяющая обучаемому выполнять поиск информации (поиск по ключевым словам, поиск по предметной области) пространство поиска должно допускать расширение, причём необходима организация взаимодействия с соответствующей библиографической системой.

е) Электронные учебник или методическое пособие со средствами рубежного контроля - после каждого раздела учебной дисциплины системой формируется оценка, которая является основой для самоконтроля обучаемого. Система может обладать всеми или несколькими свойствами мультимедийных систем.

II класс: обучающие системы, самостоятельно управляющие учебным процессом. Содержит изложение учебной дисциплины или ее раздела в соответствии с ее логикой на машинном носителе в текстовом, графическом, аудио, видео форматах. В конце каждой порции изложения учебной дисциплины в данных системах обучаемому предоставляются проверочные задания. В отличие от систем первого класса, в данных системах ответы и действия обучаемого влияют на дальнейший ход процесса обучения. Степень управления учебным процессом напрямую зависит от степени адаптации системы под конкретного обучаемого, поэтому обучающие системы данного класса разделяются на подклассы по степени их адаптивности и способами реализации адаптации:

а) Автоматизированная обучающая система (АОС) с линейной моделью обучения - Структура представления материала на машинном носителе является последовательной. В зависимости от результатов проверки обучаемому предоставляется очередная (следующая) порция учебного материала, либо он возвращается к дополнительному изучению предшествующей порции. Система может обладать всеми или несколькими свойствами мультимедийных систем первого класса. [25]

б) Автоматизированная обучающая система (АОС) с разветвленной моделью обучения - Для каждой порции учебной дисциплины в системе задано несколько вариантов изложения материала, различающихся по степени подробности, глубине изложения, а так же несколько вариантов предлагаемых в конце каждой порции проверочных заданий с различными уровнями сложности. Данная система адаптируется по глубине, степени подробности изложения изучаемого материала и сложности проверочных заданий, что позволяет ей формировать индивидуальную траекторию обучения. Реализуется параметрическая и структурная адаптация.

в) Автоматизированная обучающая система (АОС) с адаптацией по форме изложения - Обучаемый имеет возможность выбирать форму изложения учебной дисциплины: преимущественно или текстовая, или графическая, или аудио, или видео форма. Система может обладать всеми или несколькими свойствами АОС с разветвленной моделью обучения.

г) Автоматизированная обучающая система (АОС) с адаптацией по логике изложения - Контроль обучаемого осуществляется на основе сопоставления моделей о предметной области учителя (эталонной модели) и обучаемого. В данных системах реализуется структурная адаптация. Реализуется параметрическая и структурная адаптация.

д) Мультиагентная автоматизированная обучающая система (АОС) с адаптацией по объекту и целям обучения - управление учебным процессом осуществляется коллективом агентов, каждый из которых в отдельности обладает всеми свойствами обучающих систем предыдущих подклассов. Коллектив агентов составляется каждый раз под конкретного обучаемого, под его цели обучения.. Использование приложений ОС WINDOWS XP на уроках

Современному преподавателю необходимо владеть основными приёмами работы с ПК, иметь определённые знания, умения и навыки в области использования стандартных программных средств. Например, использовать пакет Microsoft Office для создания дидактических материалов, презентаций и т.д. Используя современные компьютерные технологии, можно формировать, разрабатывать и без труда совершенствовать комплект дидактических материалов в зависимости от уровня подготовленности аудитории. Разрабатываемые дидактические материалы могут включать в себя проверочные тесты, контрольные задания, карточки, анкеты, шаблоны для проведения лабораторных Работ, рабочие тетради, инструкции к заданиям, кроссворды и т.д. Например, при проведении лабораторной работы по технологии машиностроения, учащийся может обрабатывать данные, полученные в ходе выполнения работы, строить диаграммы и графики в электронных таблицах, возможность перерасчета формул при изменении исходных данных, возможность моделирования несложных физических явлений, более широко варьировать параметры и т.д.

Интересные возможности для преподавателя представляет программа создания презентаций MS PowerPoint. Изображение на экране позволяет дать визуальный ряд и не терять времени на разборчивое написание текста на доске или диктовку. Демонстрационные слайды можно отпечатать на бумажном носителе при необходимости и раздать ученикам по мере изучения темы, при наличии ПК материал можно переписать на диск.

Свои комментарии к слайдам учащиеся могут заполнить дома или на уроке. При этом учащиеся приобретают навыки работы с информацией и учатся:

представлять графическую информацию в текстовом виде и наоборот;

формулировать вопросы и выводы по существу обсуждаемой темы;

планировать свою учебно-познавательную деятельность.

Для преподавателя данная программа даёт возможность корректировать не весь курс, а конкретные слайды по определённым темам. Для создания видеоматериалов с помощью программы не обязательно быть художником. Поставляемые с программой шаблоны дизайна обеспечивают высокое качество результата, а использование возможностей MS PowerPoint позволяет создавать эффектные проекты для преподавания различных предметов. [36]

1.3 Преимущества и проблемы использования компьютерных технологий

На современном этапе развития образования компьютеризация является одним из перспективных направлений активизации учебного процесса [32].

В соответствии с принятой Концепцией модернизации российского образования до 2010 года была разработана Программа модернизации педагогического образования, одобренная решением коллегии Министерства образования России 18.02.03 г.

Согласно этому документу цель модернизации педагогического образования - создать механизм эффективного педагогического образования в условиях осуществления модернизации российского образования. Результатом модернизации педагогического образования должна стать обновленная система подготовки, переподготовки и повышения квалификации педагогов, отвечающая требованиям, предъявляемым обществом к педагогическим кадрам.

Многие из разработанных в рамках этой программы мероприятия прямо связаны с информатизацией образования:

обучение педагогов использованию информационных и коммуникационных технологий в образовательном процессе;

создание федеральных комплектов учебно-методической литературы, в том числе на электронных носителях, для педагогических направлений и специальностей.

Программой модернизации педагогического образования предусмотрено проведение комплекса мер, направленных на достижение следующих целей:

овладения современными формами и методами обучения, информационными и компьютерными технологиями, новыми методами оценивания результатов обучения.

преодоления отставания материально-технической базы и ресурсного обеспечения педагогических учебных заведений от уровня современных требований; целевой поставки оборудования и компьютеров для педагогических учебных заведений.

Современные информационные технологии открывают обучаемым доступ к нетрадиционным источникам информации, повышают эффективность самостоятельной работы, дают совершенно новые возможности для творчества, приобретения и закрепления различных навыков [11, с. 44 - 47.]. Компьютерные технологии открывают большие возможности в переосмыслении методов и приемов обучения.

Информатизация образования, в первую очередь, способствует решению педагогических проблем. Позволяет от авторитарной школы перейти к педагогике сотрудничества, когда учитель и ученик, находясь в равном отношении к информационным ресурсам, становятся партнерами при ведущей роли учителя. Особую роль в обеспечении такого взаимодействия должны сыграть библиотеки, преобразованные в медиатеки и медиацентры.

Использование информационных технологий в учебном процессе существенно меняет роль и место преподавателя и ученика в системе «учитель - информационная технология обучения - ученик».

Информационная технология обучения - не просто передаточное звено между учителем и учеником. Смена средств и методов обучения приводит к изменению содержания учебной деятельности, которая становится все более самостоятельной и творческой, способствует реализации индивидуального подхода в обучении.

Изменяется также содержание деятельности преподавателя. Преподаватель перестает быть «репродуктором» знаний, становится разработчиком новой технологии обучения, что, повышает его творческую активность, и, требует высокого уровня технологической и методической подготовленности [31, с. 9-13].

Новая техника дает возможность максимально использовать время обучающегося в этом есть, эффективность обучения [9]. Подача материала должна быть организована так, чтобы все органы чувств, которые при этом могут быть задействованы, участвовали в обучении.

Информационные технологии обучения дают возможность преподавателю для достижения дидактических целей применять как отдельные виды учебной работы, так и любой их набор. Таким образом применение компьютерной методологии обучения ориентировано в первую очередь на интеграцию всех видов учебной деятельности и подготовку субъектов образовательного процесса к жизнедеятельности в условиях информационного общества.

В качестве основных принципов дидактики считались и считаются принципы наглядности, сознательности и активности обучающегося, доступности и посильности, учета возрастных и индивидуальных особенностей, систематичности и последовательности. К основным относятся также принципы научности, связи теории и практики, обучения и воспитания.

Рассмотрим их с точки зрения новых информационных технологий. Традиционные методы преподавания стремятся активно использовать принципы наглядности. Но данный метод трудоемок в реализации и ограничен в возможности при изложении теоретических знаний. Новые возможности дают информационные технологии, позволяющие представлять скрытые от непосредственного восприятия сущностные законы и закономерности познаваемого. В настоящее время различного рода электронные визуализаторы активно применяются в образовании. Таким образом, есть возможность наглядно представлять не только то, что возможно для непосредственного восприятия чувствами, но и то, что выражается абстрактными законами и моделями [27].

Использование современных информационных технологий позволяет полностью заменить уже устаревшие технические средства обучения - телевизор, видео- и аудио - магнитофон, диа- и слайд - проекторы, кодоскопы и киноустановки. Изображение на таблицах, как и все содержимое аудио- и видеокассет, можно легко перевести в цифровой формат и хранить в памяти компьютера, быстро воспроизводя при необходимости.

В результате использования обучающих программно-педагогических средств происходит индивидуализация процесса обучения. Каждый ученик усваивает материал по своему плану, т.е. в соответствии со своими индивидуальными способностями восприятия.

Принцип доступности и посильности образования сводится к тому, чтобы изучаемый материал по уровню трудности был доступен, но в то же время требовал напряжения умственных и духовных сил для своего усвоения. Реализовать этот важнейший принцип дидактики в традиционных методах обучения очень трудно. Выход подсказывают новые информационные технологии. С помощью компьютеров стало возможным дифференцировать диалоги с обучающимися в зависимости от их подготовленности, скорости и качества выполнения заданий. Современные программы позволяют генерировать задачи возрастающей сложности. При должной мотивации, работая с такой программой, ученик сам будет отбирать задачи, требующие от него умственного напряжения.

Принцип сознательности и активности предполагает, что ученик выступает субъектом учебной деятельности.

Именно новая техника дает возможность реализовать наилучшим образом идею самообразования, т.е. учащийся мотивированно подходит к образовательному процессу, понимает, что, как и зачем он делает.

Анализ традиционных дидактических принципов, показывает, что новые информационные технологии создают условия для полноценной их реализации [10, с. 59-63.].

Исходя из вышесказанного, можно сделать выводы:

). Компьютерная информационная технология - это совокупность методов, форм и средств воздействия на человека в процессе его развития. Обучающая технология строится на фундаменте определенного содержания и должна соответствовать ему. Она предполагает использование адекватных способов представления компьютерной техники.

). Компьютерные технологии позволяют добиться качественно более высокого уровня наглядности предлагаемого материала, значительно расширяют возможности включения разнообразных упражнений в процессе обучения, оживляют учебный процесс, способствуют повышению его динамизма, что, в конечном счете, ведет к достижению едва ли не главной цели собственно процессуальной стороны обучения - формированию положительного отношения учащихся к изучаемому материалу.

). С помощью компьютера появляется возможность развития критического мышления, т.е. совершенствуются умения, связанные с извлечением, переработкой и усвоением информации [7].

Использование компьютерных технологий обеспечивает оперативность, наглядность и емкость информации за короткий промежуток времени.

Проблемы компьютеризации образования

Специалисты в области образования развитых стран на сегодняшний день не могут однозначно ответить на эти вопросы и оценить последствия применения компьютера и информационных технологий в сфере образования. И это несмотря на то, что в их системе образования компьютеры используются гораздо дольше и более эффективно, чем у нас. Специалисты всего мира пока единодушно констатируют только одно - применение компьютера в этой сфере человеческой деятельности породило больше проблем, нежели решило. Речь идет о процессе, связанным с применением информационных технологий в обучении как таковом, а не об организации и сопровождении учебного процесса.

Основные проблемы, возникающие при этом такие:

как переработать учебный курс для его компьютеризации;

как построить учебный процесс с применением компьютера;

какую долю учебного материала и в каком виде представить и реализовать с использованием компьютера;

как и какими средствами осуществлять контроль знаний, оценивать уровень закрепления навыков и умений;

какие информационные технологии применять для реализации поставленных педагогических и дидактических задач.

Для переложения курса на компьютерную технологию обучения преподаватель, ставящий курс, должен иметь представление не только о предметной области, но также быть хорошим методистом, иметь навыки систематизации знаний, быть хорошо информированным о возможностях информационных технологий, а также знать какими средствами компьютерной поддержки достигается тот или иной дидактический прием. Кроме этого он должен быть информирован о тех технических средствах и программном обеспечении которые будут ему доступны как при создании прикладного программного обеспечения (ПО), так и при сопровождении учебного процесса.

Компьютер как средство обучения может использоваться только при наличии соответствующего программного обеспечения. Применение ИТ в образовании и обучении, в конечном счете, заключается в разработке и использовании ПО учебного назначения. Особенность этого вида программного продукта состоит в том, что он должен аккумулировать в себе, наряду с компьютерной программой как таковой, дидактический и методический опыт преподавателя-предметника, актуальность и правильность информационного наполнения по определенной учебной дисциплине, а также удовлетворять требованиям образовательного стандарта и реализовывать, в то же время, возможность его применения как для самостоятельной работы обучаемого, так и в учебном процессе.

В системе образования создается огромное количество ПО для поддержки учебного процесса. Это могут быть базы данных (БД), традиционные информационно-справочные системы, хранилища (депозитарии) информации любого вида (включая графику и видео), компьютерные обучающие программы, а также программы, позволяющие осуществлять администрирование учебного процесса.

Существует ряд проблем, связанных с использованием компьютерных технологий в учебном процессе.

Их можно разделить на следующие группы: организационные, дидактические, психологические, методические и информационные.

Рассмотрим наиболее важные проблемы компьютеризации обучения.

Организационные проблемы

В настоящее время в училищах созданы все условия для преподавания информатики. Поэтому встает проблема организации уроков по специальным технологиям в кабинетах информатики, которые, как правило, предусмотрены для занятий не всего класса, а только группы. Как поделить класс? Для более эффективной работы в училищах необходимо создание специального кабинета, привлечение специалиста, который может дать грамотную консультацию.

Кроме того, предлагаемые на рынке программного обеспечения обучающие и тестирующие системы не доработаны и имеют ряд существенных недостатков в методическом плане, а также ряд других проблем. Для эффективного применения компьютерных технологий обучения необходимо пересматривать структуру учебных дисциплин и, как следствие, преобразовывать весь учебный процесс.

При продолжительной эксплуатации компьютера вредное влияние на здоровье пользователя могут оказать повышенное напряжение, психическая перегрузка, длительное неизменное положение тела, электромагнитное излучение и т.д. Поэтому при работе учащихся с компьютером следует строго соблюдать существующие санитарно-гигиенические нормы, а также рекомендовать им при первых признаках усталости выполнять специальные упражнения для снятия утомления [42, с. 33-47].

Дидактические проблемы

Проблема соотношения объема информации (потока информации), который может предоставить компьютер ученику, и объема сведений, которые ученик может, во-первых, мысленно охватить, во-вторых, осмыслить, а в-третьих - усвоить.

Ученика не приучили ориентироваться в новом мощном потоке учебной информации, он не может разделять ее на главное и второстепенное, выделять направленность этой информации, перерабатывать ее для лучшего усвоения, выявлять закономерности и т.п. В сущности, информация (сведения об окружающем мире и протекающих в не процессах) может рассматриваться как некая многофакторная система, детали которой скрыты от учащихся, а потому и весь этот поток сведений в целом (его основы, направленность, цели, связи между элементами, причинно - следственные зависимости и т.п.) оказывается трудно доступным для восприятия [40, с. 13-18].

Проблема соотношения «компьютерного» и «человеческого» мышления

«Машинное» и человеческое мышление существенным образом различаются. Если машина «мыслит» только в двоичной системе, то мышление человека значительно многостороннее, шире и богаче. Как использовать компьютер, чтобы развить у учащихся человеческий подход к мышлению, а не привить ему некий жесткий алгоритм мыслительной деятельности? Процесс внедрения информационной технологии в обучение учащихся достаточно сложен и требует фундаментального осмысления. Применяя компьютер в образовательном учреждении необходимо следить за тем, чтобы ученик не превратился в автомат, который умеет мыслить и работать только по предложенному ему алгоритму. Для решения этой проблемы необходимо наряду с информационными методами обучения применять и традиционные. Используя различные технологии обучения, учащиеся будут способны к разным способам восприятия материала: чтение страниц учебника, объяснение учителя, получение информации с экрана монитора и др. С другой стороны, обучающие и контролирующие программы должны предоставлять пользователю возможность построения своего собственного алгоритма действий, а не навязывать готовый, созданный программистом. Благодаря построению собственного алгоритма действий учащийся начинает систематизировать и применять имеющиеся у него знания к реальным условиям, что особенно важно для их осмысления. [38]

Психологические проблемы

Работая с моделирующими педагогическими программными средствами (ППС), пользователь может создавать различные объекты, которые по некоторым параметрам могут выходить за грани реальности, задавать такие условия протекания процессов, которые в реальном мире осуществить невозможно. Появляется опасность того, что учащиеся в силу своей неопытности не смогут отличить виртуальный мир от реального. Поэтому, во избежание возможного отрицательного эффекта использования информационной технологии в процессе обучения учащихся, при разработке ППС, содержащих элементы моделирования, необходимо накладывать ограничения или вводить соответствующие комментарии (например, «В реальных условиях ваша модель не может существовать» и т.п.), чтобы ученик не мог «уйти» за грани реальности. Виртуальные образы, наряду с опасностью создания нереальных ситуаций, могут сыграть положительную дидактическую роль. Информационная технология позволит учащимся осознать модельные объекты, условия их существования, улучшая, таким образом, понимание изучаемого материала и, что особенно важно, их умственное развитие. Следует отметить, что компьютер, как педагогическое средство, используется в училище, как правило, эпизодически. Это объясняется тем, что при разработке современного курса спецтехнологии не стоял вопрос о привязке к нему информационной технологии. Применение компьютера поэтому оказывается целесообразным лишь при изучении отдельных тем, где имеется очевидная возможность вариативности. Для систематического использования информационной технологии в процессе обучения необходимо переработать (модернизировать) весь курс предмета.

.4 Цели и возможности информатизации курса по специальной технологии

Для многих компьютер сегодня становится совершенно естественным средством познания окружающего мира.

Основные блоки факторов, определяющих качество знаний обучаемых:

учебник и учебные пособия;

учитель;

ученик;

материально-техническая база;

окружающая среда.

Учебник и учебные пособия сейчас дополняются информационным обеспечением: мультимедийные варианты учебников, учебных пособий, справочников с доступно изложенным материалом, учебным интерфейсом и поисковой системой; обучающие и тестовые компьютерные программы; тренажеры; виртуальные лабораторные практикумы.

Перечисленное информационное обеспечение дает ожидаемый результат повышения качества знаний. Но это происходит только в том случае, если должное внимание уделено формированию у учащихся основополагающих познавательных умений.

При хорошем техническом, программном и методическом обеспечении урока преподаватель должен свободно владеть общими навыками работы с компьютером и правильно осознавать свою изменившуюся роль. Основными функциями преподавателя в учебном процессе с применением компьютера являются:

отбор учебного материала и заданий;

планирование процесса обучения;

разработка форм предъявления информации обучаемым;

контроль за изучением материала;

коррекция процесса обучения.

Функция отбора материала и заданий является наиболее сложной и творческой. Здесь главенствующую роль играет опыт преподавателя, глубина знания предмета. Основными требованиями при реализации этой функции являются необходимость четкого выделения главных и второстепенных моментов в дисциплине и дифференциация материала по степени сложности.

Планирование процесса обучения с применением компьютера должно осуществляться в направлении его максимальной индивидуализации, которая может производиться по последовательности предоставления изучаемых понятий, по методу изложения материала обучения, по предлагаемым разъяснениям и справочным материалам.

Применение компьютера позволяет планировать различные схемы прохождения учебных задач, разделять сложные задачи на составные элементы разного уровня, практиковать наиболее рациональные формы их сочетания.

Для достижения высококачественного уровня у учащихся необходимо чёткое распределение функций между участниками учебного процесса с применением компьютера.

В таблице перечислены основные функции, и знаком «+» указаны их исполнители. В случае возможности выполнения функций одновременно несколькими участниками учебного процесса знаком «!» отмечен наиболее качественный исполнитель [16]

Таблица 1. Основные функции участников учебного процесса

Таким образом, основная цель информатизации - расширение творческих возможностей современного преподавателя, модернизация образования. Использование программных средств решает следующие задачи:

индивидуализация и дифференциация процесса обучения;

самоконтроль и самокоррекция;

самодиагностика и ликвидация пробелов в собственных знаниях;

самооценка результатов учебной деятельности;

тренинг в процессе усвоения учебного материала;

самоподготовка учащихся;

визуализация учебной информации, в том числе процессов, скрытых в реальном мире (например, рассмотрение процессов на атомно-молекулярном уровне);

проведение виртуальных химических экспериментов;

формирование культуры учебной деятельности школьника.

1.5 Формы организации учебной деятельности с применением компьютерных технологий

Рассмотрим методы организации обучения с применением компьютеров, позволяющие повысить качество знаний учащихся.

В практике могут применяться четыре основных метода организации обучения:

объяснительно-иллюстративный;

репродуктивный;

проблемный;

исследовательский.

Первый метод не предусматривает наличие обратной связи между учеником и системой обучения, его использование в системах с применением компьютерных технологий не целесообразно. Но он может реализовываться с применением мультимедийных презентаций.

Репродуктивный метод обучения со средствами вычислительной техники предусматривает усвоение знаний, сообщаемых ученику преподавателем и (или) компьютером, и организацию деятельности обучаемого по воспроизведению изученного материала и его применению в аналогичных ситуациях. Этот метод не позволяет радикально изменить учебный процесс по сравнению с применяемой традиционной схемой (без ПК) [22].

Проблемный метод обучения использует возможности ПК для организации учебного процесса как постановки и поиска способов разрешения некоторой проблемы. Главной целью является максимальное содействие активизации познавательной деятельности обучаемых. В процессе обучения предполагается решение разных классов задач на основе получаемых знаний, а также извлечение и анализ ряда дополнительных знаний, необходимых для разрешения поставленной проблемы. При этом важное место отводится приобретению навыков по сбору, упорядочению, анализу и передаче информации.

Исследовательский метод обучения с применением ПК обеспечивает самостоятельную творческую деятельность учащихся в процессе проведения научно-технических исследований в рамках определенной тематики [36, с. 32-36]. Здесь применяются средства наглядности, практические задания, письменные и графические работы, натуральные объекты и их реальные и символические изображения, ведутся лабораторные занятия и т.д. В этом случае обучение является результатом активного исследования, открытия, игры [29, с. 75-77], вследствие чего, как правило, бывает более приятным и успешным, чем при использовании других методов. Исследовательский метод предполагает изучение методов, объектов, ситуаций в процессе воздействия на них. В этом плане незаменимым является моделирование, т.е. имитационное представление реального объекта, ситуации или среды в динамике [27].

Выделим три основных направления развития информационных технологий в современном естественно - научном образовании [17, С. 6 - 21]:

дистанционное и открытое образование;

виртуальные лаборатории;

библиотеки мультимедиа-объектов.

Резкой границы между указанными направлениями нет, каждое направление развивается как открытая система, включающая другие элементы. Так, например, школы дистанционного образования используют ресурсы и виртуальных лабораторий, и сетевых библиотек.

Возможности использования компьютера в училище:

организация учебного процесса (подготовка расписаний, электронных документов и т.д.);

подготовка учебных пособий;

обучения пользователей ПК для решения прикладных задач, обучение основам программирования, дизайна, компьютерному моделированию;

компьютерное обучение основам наук с помощью специально разработанных программ (недостаток: игнорирование дидактического принципа доступности);

компьютерный контроль знаний;

использование компьютера для получения и работа с информацией из сети Интернет;

создание и работа со школьным сайтом, позволяющим связать учителей, родителей, учеников.

Вывод по первой главе

Использование современных дидактических средств позволяют добиться качественно более высокого уровня наглядности предлагаемого материала, значительно расширить возможности включения разнообразных упражнений в процессе обучения, оживить учебный процесс, способствуют повышению его динамизма, что, в конечном счете, ведет к достижению едва ли не главной цели собственно - формированию положительного отношения учащихся к изучаемому материалу. С использованием информационных разработок появляется возможность развития критического мышления, т.е. совершенствуются умения, связанные с извлечением, переработкой и усвоением информации. Открывают обучаемым доступ к нетрадиционным источникам информации, повышают эффективность самостоятельной работы, дают совершенно новые возможности для творчества, приобретения и закрепления различных навыков. Компьютерные технологии открывают большие возможности в переосмыслении методов и приемов обучения.

Использование информационных технологий в учебном процессе существенно меняет роль и место преподавателя и ученика в системе «учитель - информационная технология обучения - ученик».

2. Применение информационных технологий в преподавании специальной технологии и организации самостоятельной работы студентов Машиностроительного лицея №8

.1 Основные подходы к разработке блока мультимедийных уроков

Существует достаточно большое разнообразие различных технологических приемов, нацеленных на разработку качественных мультимедийных средств обучения (МСО). При этом при создании и последующем педагогическом использовании МСО следует соблюдать несколько основных технологических рекомендаций, способствующих созданию качественных МСО. Множество рекомендаций может быть классифицировано по уровням образования, для применения в которых рассчитано создаваемое МСО. Однако, можно выделить и группу рекомендаций, инвариантных относительно уровня образования. Такие рекомендации целесообразны к учету при проектировании и разработке всех без исключения МСО.

В качестве основы для создания МСО может стать модель содержания учебного материала, представляющая собой способ структуризации учебного материала, основанный на разбиении его на учебные элементы и наглядном представлении его структуры в виде иерархии. В состав модели содержания входит также таблица учебных элементов, в которой по каждому элементу определяются психолого-педагогические (дидактические, психологические, методические) требования по его представлению и усвоению.

Мультимедийная образовательная программа (МОП) - средство комплексного воздействия на обучаемого путем сочетания концептуальной, иллюстративной и контролирующей частей; электронное приложение занимает большое количество дискового пространства (300 - 700 Мб), содержит объемные видео- и аудио-фрагменты, интерактивные контрольные задания

Классификация электронных образовательных продуктов: структура

Мультимедиа-технологии связаны с процессом создания мультимедиа-продуктов, то есть электронных книг, мультимедиа - энциклопедий, компьютерных фильмов, баз данных и т.д. Характерной особенностью этих продуктов является объединение текстовой, графической, аудио-, видеоинформации, анимации. В отличие от обычных программных средств в мультимедиа-продуктах на первый план выходит непосредственно сама информация, объем которой может составлять порядка сотен мегабайт. [19]

Гипермедиа-технологии связаны с развитием гипертекстовых технологий, представляющих удобные возможности работы с текстами за счет выделения в них ключевых объектов и организации перекрестных ссылок между ними. Практически все современные информационно-справочные системы реализуются в технологии гипертекста. Гипермедиа-продукты учебного назначения позволяют учащимся работать с большим объемом материала, представленного не только в текстовом виде, и не только читать, но и слушать, смотреть, отбирать материалы, делать выписки, готовить необходимые рефераты

По целям и задачам электронные обучающие программы можно разделить на следующие группы:

иллюстрирующие,

консультирующие,

программы-тренажеры,

программы обучающего контроля,

По задачам применения компьютера в обучении:

обеспечение обратной связи в процессе обучения;

обеспечение индивидуализации учебного процесса;

повышение наглядности учебного процесса;

расширение круга источников при поиске информации;

моделирование изучаемых процессов или явлений;

организация коллективной и групповой работы;

контроль знаний студентов с выдачей результатов преподавателю.

В педагогическом процессе выбор способа использования компьютера находится в прямой зависимости от дидактической задачи. Основные аспекты, которыми надо руководствоваться при анализе обучающей компьютерной программы и ее применении:

психологический - как повлияет данная программа на мотивацию учения, на отношение к предмету, повысит или снизит интерес к нему, не возникнет ли у учащихся неуверенность в своих силах из-за трудных, непонятно сформулированных или нетрадиционных требований, предъявляемых машиной;

педагогический - насколько программа отвечает общей направленности курса и способствует выработке у учащихся правильных представлений об окружающем мире;

методический - способствует ли программа лучшему усвоению материала, оправдан ли выбор предлагаемых ученику заданий, правильно ли методически подается материал;

организационный - рационально ли спланированы уроки с применением компьютера и новых информационных технологий, достаточно ли ученикам предоставляется машинного времени для выполнения самостоятельных работ.

Создание электронной обучающей программы начинается с решения организационных задач. Менеджмент организационных мероприятий в сфере образования зависит от того, на каком этапе находится применение новых технологий в обучении - на начальном или на продуктивном.

Эти две фазы различаются по многим параметрам. Если на первой фазе инициатива создания электронной обучающей программы обычно исходит от отдельного преподавателя, то на второй фазе она должна исходить от факультета.

Если на начальной изучается только какой-то фрагмент учебного курса, то на второй фазе компьютерная обучающая программа должна органично интегрироваться в учебные планы, в структуры учебных курсов. [37]

Классификация электронных обучающих программ (ЭОП):

. Первая группа представлена наиболее распространенной и доступной операционной системой Windows. Она позволяет на ее базе конструировать учебные программы (лекции - Word, тесты - Excel, базы данных - Access, использовать графические файлы BMP, JPEG, TIFF, видеофайлы - AVI, аудиофайлы - WAV). Использование языка Visual Basic (Visual Basic for Applications), по мнению специалистов, делает более доступными обучающие программы, как для пользователя, так и для разработчиков. В эту группу можно также отнести широко известный пакет Acrobat Reader

. Вторая группа представлена интегрированными пакетами для разработки обучающих курсов типа Toolbook II. Как правило, специально разработанные инструментальные средства включают в себя: редактор, позволяющий создавать элементарные блоки (узлы) базы данных; компоновщик (редактор связей), позволяющий объединять элементарные блоки в ассоциации более высокого уровня; исполнитель (проигрыватель), позволяющий осуществлять навигацию (проигрывание) по структурам базы данных.

. Четвертая группа использует телевизионные технологии. Осуществляется подготовка учебного видеофильма и его перенос в форматы Video CD, MPEG 2-4, AVI, DVD, Quick Time. Под телевизионной средой разработки понимается способ подготовки учебного материала.

Существует понятие «Жизненный цикл ЭОП» и он имеет три этапа: разработка программы, подготовка программы, предоставление программы

Жизненный цикл компьютерной обучающей программы

Кроме того, при проектировании обучающей программы необходимо рассмотреть ряд аспектов, связанных с типологией компьютерной обучающей программы:

1.       Направленность (гуманитарное и естественно-научное).

2.       Объем (общий курс, спецкурс, практикум)

.         Функции (режимы работы).

n  Описательная (иллюстративная).

n  Тестирующая.

n  Контрольная.

Процесс создания компьютерной обучающей программы в упрощенном виде можно представить как:

подготовку учебных элементов (УЭ) и контролирующих элементов (КЭ) ЭОП,

сборку УЭ и КЭ при помощи специальных инструментальных средств («инструментальная среда обитания»). [25]

Целесообразность и потребность ЭОП

Проектирование ЭОП

Реализация ЭОП

Экспертиза ЭОП

Документы ЭОП

Таблица 2.Эффективность использования ЭОП в учебном процессе: достоинства и недостатки

Сегодня, когда персональный компьютер из роскошной игрушки превращается в необходимый рабочий инструмент, доступный практически каждому, когда домашний Internet уже не признак богатства его владельца, а распространенный источник информации, мультимедийные образовательные приложения приобретают все большую популярность. Их востребованность, в свою очередь, сделает актуальными теоретическую проработку методологии, технологии создания и психолого-педагогической оснащенности программ, оценку критериев эффективности их применения в учебном процессе, анализ потенциала и ограничений использования электронных приложений обучающего назначения. «Спрос рождает предложение» - на рынке электронных продуктов стоимость образовательных компьютерных курсов будет возрастать.

Уже сегодня приходит понимание необходимости использования этих приложений в базовом, дополнительном и дистанционном образовании. Такие программы дают возможность сохранить и передать гораздо большее количество информации, чем позволяют книги. К тому же эта информация качественно отличается (видео, аудио, анимация) от печатного текста привычного учебника. Немаловажно и то, что с мультимедийными курсами можно интересно и продуктивно учиться, не выходя из дома, имея диски в домашней библиотеке. Следует учесть и то обстоятельство, что на сегодняшний день себестоимость отечественных мультимедийных учебных программ оказывается невысокой. Объяснение этому - наличие достаточно простых и эффективных специализированных программ для сборки учебных курсов квалифицированными программистами. Все эти причины дают право утверждать, что за мультимедийными учебными приложениями будущее.

Мультимедиа обладает большим, по сравнению с другими средствами обучения, адаптивным потенциалом, обусловленным возможностью сочетать в себе различные способы представления информации и варьировать ее без значительных временных затрат для достижения определенной образовательной цели. Эта особенность метода мультимедиа и позволяет ему привлечь к себе внимание педагогов, психологов, преподавателей-практиков.

2.2 Опытно-экспериментальная работа по созданию мультимедийного блока уроков по дисциплине специальная технология

Создание любого компьютерного приложения, а особенно обучающих мультимедиа-систем, сегодня не мыслится без тщательно продуманного плана разработки. В настоящее время существует хорошо отработанная методология создания компьютерных обучающих систем. Как и всякая методология проектирования, она включает целый ряд последовательных этапов.

Первый этап: разработка содержания курса - на этом этапе определяется стратегия курса, разрабатывается сценарий и интерактивное взаимодействие программы с пользователями.

Блок уроков предназначен для самостоятельной работы студентов по изучению профессионального курса. Его создание имеет своей целью предоставить студентам, изучающим дисциплины теоретический материал, а также контрольные вопросы для самопроверки. Был проведен анализ литературы с целью определения степени пригодности предлагаемого теоретического материала к компьютерной реализации в виде блока урока. Для его создания были рассмотрены несколько первых тем из раздела «основы технологии машиностроения».

В ходе анализа было выявлено, что данный теоретический материал пригоден к компьютерной реализации и может быть эффективно представлен в виде электронного учебника. Этот вывод основывается на том, что этот теоретический материал четко структурирован, имеет резко выраженную практическую направленность и предоставляет студентам большой простор для самостоятельной работы.

Второй этап: описание курса - здесь приведены описание всех информационных фрагментов курса: текстовых

Предлагаемый мультимедийный блок разбит на несколько законченных взаимосвязанных фрагментов, каждый из которых обладает определенной функцией и визуально представлен отдельным модулем. Итак, в разработке существуют следующие блоки:

блок изучения теоретического материала - здесь студентам предлагается теоретический материал по изучаемой теме, разбитый на главы и экраны. Встроенные средства навигации позволят им свободно перемещаться по всему материалу учебника и находить интересующую их информацию;

контролирующий блок, - который содержит набор вопросов по пройденной теме, по окончанию обучения студенты должны будут знать ответы на все вопросы и на основе полученных ответов система сможет оценить успешность обучения;

Кроме блоков реализованы несколько систем:

гипертекстовая система - позволяет студентам осуществлять нелинейный доступ к информации, перемещаться по материалу не последовательно от начала к концу, а избирательно, ориентируясь на свои потребности;

система навигации - ее целью является осуществление перемещения пользователей по учебнику как по обычной книге: листать страницы вперед или назад, обращаться к оглавлению или к практическим заданиям, наконец, завершить обучение.

Реализация вышеописанных блоков и систем велась с применением текстовых форматов. Блок теоретического материала представлен в классическом текстовом формате, как наиболее привычном и оптимальном для учебников подобного рода. Элементы меню и оглавления реализованы с применением гипертекста, что повышает эстетический уровень учебника и улучшает его внешний вид. Использование перечисленных методов в подаче информации служит для расширения сферы воздействия компьютера на органы чувств человека с целью более глубокого запоминания и закрепления полученной информации.

Третий этап: реализация курса - на этом этапе происходит выбор технико-программных платформ и непосредственно создание блока уроков с помощью выбранных программных средств.

Аппаратной платформой для реализации данного урока является база IBM-совместимых компьютеров. Плюсы платформы: во-первых, преобладание в образовательных учреждениях именно этой аппаратной платформы, IBM-совместимые компьютеры сегодня составляют до 80% всего парка компьютеров, во-вторых, долгосрочные планы Министерства образования РФ по компьютеризации учебных заведений предполагают дальнейшее широкомасштабное внедрение этой аппаратной платформы, в-третьих, это является следствием двух первых пунктов, разработка мультимедийного блока уроков для IBM-совместимых компьютеров позволит охватить максимальное число потенциальных пользователей, и в-четвертых для этих компьютеров существует огромная библиотека всевозможных инструментальных средств, включая авторские системы и системы программирования, которой не может похвалится ни одна другая платформа - все эти обстоятельства определили выбор аппаратной платформы в пользу IBM-совместимых компьютеров [15, c. 36].

Весьма важен выбор программных средств реализации мультимедийного практикума - от выбора того или иного программного обеспечения зависят не только внешний вид учебника, его эстетический уровень, но и его функциональность, способность поддерживать различные форматы данных, соответствие стандартам мультимедиа, будет ли он привязан к приложениям в которых разрабатывался или сможет работать на любом компьютере в независимости от установленного на нем программного обеспечения.

Четвертый этап: опробование и тестирование - на этом этапе начинается испытание разработанного практикума, проводится серия тестов с целью выявить ошибки при разработке. Работа еще далека от завершения, но «экспериментальный» образец уже готов. После ряда проверок выявляется перечень недочетов замеченных в ходе испытаний, которые предстоит исправить. И так повторяется несколько раз, пока не получится окончательная версия, лишенная, в большей или меньшей степени, недочетов и ошибок.

В процессе его создания приходилось не раз вносить изменения и дополнения. Этот процесс довольно продолжителен и не может считаться оконченным даже сейчас, потому что создание полноценной системы происходит в течение нескольких модификаций и адаптаций. Но в целом продукт можно считать готовым к практическому использованию в процессе обучения. [30]

Возможности мультимедийного блока уроков

· система линейного двустороннего перемещения по материалу практикума - Панель Навигации;

· система нелинейного перемещения, реализованная в виде гипертекстовой системы поиска информации;

· возможность прервать обучение в любой момент, перейти к ответам на вопросы, или покинуть учебник и закрыть сеанс обучения;

· использование практикума непосредственно с CD-ROM и других внешних носителей информации;

.3 Внедрение в учебный процесс блока мультимедийных уроков на примере специальности «Станочник широкого профиля» в машиностроительном лицее №8

Цель эксперимента - исследовать эффективность использования мультимедийного блока уроков по специальной технологии для учащихся по профессии «Станочник широкого профиля». Для этого были отобраны контрольная - группа №404, в которой обучение проводилось по традиционной схеме и экспериментальная - группа №304, где в учебный процесс была включена данная разработка. Учащиеся в данных группах обучаются профессии «Станочник широкого профиля». Характеристика групп представлена в таблице 3.

Таблица 3

Из таблицы 4 видно, что входной бал учащихся примерно одинаков, группы обладают одинаковыми базовыми знаниями по предмету. На изучение предмета «специальная технология» по программе отводится равное количество часов. Обучение предмету начинается во второй половине I полугодия первого курса, с той целью, что за 2 месяца учащиеся смогут уже познакомиться на спецдисциплинах с профессиональной терминологией, технологическими процессами, в противном случае специально разработанные задания не имеют смысла.

Эксперимент продолжался в течении января. За это время было проведено четыре текущие контрольные работы после изучения материала. Результаты контрольных работ представлены на рисунке.

Результаты контрольных работ

По результатам контрольных работ в экспериментальной группе видны изменения по отношению к входному баллу. Работа у учащихся вызвала интерес работы с мультимедийным блоком, уже было понятно, что требует от них преподаватель. В целом в экспериментальной группе виден рост успеваемости, то в контрольной группе наоборот понижение успеваемости по предмету, это объясняется расслабленность группы.

Вывод

Внедрение в учебный процесс мультимедийного блока уроков по специальной технологии выявило

1.       сокращение затрат учебного времени;

2.       организация самостоятельной работы учащихся;

.         каждый учащийся может работать в своем темпе

Обучение и воспитание без учета особенностей личности, при выполнении ею социальных ролей делает образование безликим. Учет особенностей восприятия информации повышает успеваемость.

.4 Охрана труда и экология

Развитие компьютерной техники, с точки зрения гигиены труда, привело, по меньшей мере, к двум важным последствиям:

во первых, появились рабочие места нового типа, оснащенные электронными устройствами, генерирующими и излучающими широкий спектр небезвредных для здоровья электромагнитных полей (ЭМП);

во вторых, резко расширился и продолжает расширяться круг людей, подвергающихся воздействию указанных полей.

Частая и продолжительная работа за компьютером, не обеспеченная определенными организационно - техническими защитными мерами, безусловно, отрицательно сказывается на здоровье и самочувствии пользователей.

Однако риск повреждения здоровья практически исключен, если специалист знает и неукоснительно выполняет известные и успешно апробированные к настоящему времени меры безопасности.

Разработанные дидактические средства обучения для данной дипломной работы - это универсальные средства, которые могут применяться не только преподавателями в процессе преподавания курса «Технология машиностроения», но и студентами, при самостоятельной подготовке по данному предмету. Средства представляют собой продукт с использованием различных программных средств и поэтому для их реализации в учебном процессе необходимо наличие ПЭВМ. Этим обуславливается необходимость анализа данных средств, с точки зрения безопасности и влияния их на здоровье человека.

Цель БЖД - обеспечение комфортных условий деятельности человека на всех стадиях его жизненного цикла и нормативно допустимых условий воздействия негативных факторов, на человека и природную среду. Поддержание комфортных условий деятельности и отдыха создает предпосылки для проявления наивысшей работоспособности. Выбор оптимальных параметров в организации среды деятельности и отдыха основано на учете физиологических показателей человека, режима деятельности и его психологического состояния, обеспечивающего безопасность труда и отдыха, способствует сохранению жизни и здоровья человека из-за снижения травматизма и заболеваемости в условиях воздействия негативных факторов среды обитания. Целесообразность выбора и применение конкретных защитных средств обеспечивается информацией полученной при исследованиях опасных и вредных факторов среды обитания.

Научные задачи БЖД сводятся к теоретическому анализу и разработке методов распознавания и количественной оценке опасности и вреда факторов среды обитания.

В круг научных задач также входят: комплексная оценка многофакторного влияния негативных условий обитания на работоспособность и здоровье человека, оптимизация условий труда и отдыха, реализация методов защиты, моделирование чрезвычайных ситуаций. Круг практических задач БЖД обусловлен выбором принципа защиты, разработкой и рациональным использованием средств защиты человека и природной среды от негативного воздействия техногенных источников и стихийных явлений, а также средств обеспечивающих комфортное состояние среды жизнедеятельности.

Микроклимат

Микроклимат учебных помещений - это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха

Компьютерная аудитория является помещением І категории (выполняются легкие физические работы), поэтому должны соблюдаться следующие требования:

оптимальная температура воздуха - 22° С (допустимая - 20-24° С), оптимальная относительная влажность - 40 -60% (допустимая - не более 75%), скорость движения воздуха не более 0.1 м/с.

Для создания и автоматического поддержания в компьютерном классе независимо от наружных условий оптимальных значений температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, в холодное время года используется водяное отопление, в теплое время года применяется кондиционирование воздуха. Кондиционер представляет собой вентиляционную установку, которая с помощью приборов автоматического регулирования поддерживает в помещении заданные параметры воздушной среды.

Производственный микроклимат (метеорологические условия) - климат внутренней среды помещения, определяется действующим на организм человека сочетанием температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей. Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального и допустимого теплового состояния организма. Микроклимат учебного помещения в основном зависит от климата местности, отопления и вентиляции. Здесь возможно лишь незначительное перегревание летом в жаркие дни и охлаждение зимой при недостаточном отоплении. Оптимальная температура воздуха в учебных помещениях 18 - 20⁰С, относительная влажность воздуха 40 - 60%.

Таким образом, обеспечение комфортных условий проведения занятий зависит от следующих факторов:

Физические: Шум - беспорядочные звуковые колебания разной физической природы, характеризующиеся случайным изменением амплитуды, частоты и так далее. Воздействуя на организм человека как мощный стресс - фактор, шум может вызывать изменение реактивности центральной нервной системы, вследствие чего происходит расстройство регулирующих органов и систем, обуславливая развитие профессиональных заболеваний. Источником шума на рабочем месте педагога являются люди: коллеги, учащиеся и так далее. Адаптацией к шуму считается временное снижение слуха на 10 - 15 дБ с восстановлением его в течение 3 минут после прекращения действия шума. Длительное воздействие шума может привести к утомлению и к снижению остроты слуха.

Методами борьбы с шумом могут быть: снижение шума в источнике, звукоизоляция помещений, звукопоглощение за счет применения архитектурно-планировочных решений и так далее.

Химические: образование пыли. Электростатическое поле, образующееся вокруг компьютера, имеет свойство притягивать заряженные частицы пыли. На рабочем месте пользователя ПК концентрируются микрочастицы пыли со всего помещения.

Она раздражает слизистые оболочки - легких и бронхов. Это может привести к изъязвлению носовой перегородки, риниту, бронхиту, астме, пневмонии и т.п. Далее, пыль, попавшая в легкие, вызывает различные пневмокониозы, приводит к развитию хронических катаров верхних дыхательных путей, ларингита, хронического насморка, трахеита и хронического бронхита. В последующем могут развиваться склероз и эмфизема легких.

По причине пыли не рекомендуется работать за компьютером в контактных линзах, поскольку микрочастицы пыли, попадая под линзу, могут вызывать воспаление оболочек глазного яблока и конъюнктивит. К методам снижения негативного воздействия пыли на человека можно отнести: проветривание учебных помещений во время перемен, до начала учебных занятий и после их окончания необходимо осуществлять сквозное проветривание учебных помещений. Длительность сквозного проветривания во время уроков и перемен должна определяться погодными условиями (температурой и влажностью воздуха, скоростью его движения, направлением ветра). При температуре воздуха до 10°С минимальная длительность сквозного проветривания 1-3 минуты.

Психофизиологические: физические перегрузки, умственное и эмоциональное перенапряжение, монотонность труда, утомление. При составлении дидактических средств с помощью ПК преподавателем, а также при занятиях студентов на ПК велика вероятность умственного и эмоционального напряжения. Поэтому необходимо чередовать умственный и физический труд. Рабочая поза на протяжении всего учебного процесса является неизменной, в связи с этим для снижения негативного воздействия необходимо правильно организовать рабочее место учащегося. Учебные аудитории в образовательных учреждениях оборудуются рабочими столами и стульями в соответствии с ростом учащихся. Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной не менее 500 мм, глубиной на уровне колен не менее 450 мм и на уровне вытянутых ног - не менее 650 мм.

Рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также расстоянию спинки от переднего края сиденья.

Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100…300 мм от края, обращенного к пользователю или на специальной, регулируемой по высоте, рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.

Нервно-психические нагрузки на организм учащегося возникают в результате перенапряжения анализаторов, эмоциональных перегрузок, неправильно подобранного цветового решения учебных кабинетов и интерьера.

При выполнении в течение рабочей смены работ, относящихся к разным видам трудовой деятельности, за основную работу с ПЭВМ следует принимать такую, которая занимает не менее 50% времени в течение рабочей смены или рабочего дня.

Для преподавателей высших и средних специальных учебных заведений, учителей общеобразовательных школ устанавливается длительность работы в дисплейных классах и кабинетах информатики и вычислительной техники не более 4 часов в день.

Во время регламентированных перерывов с целью снижения нервно-эмоционального напряжения, утомления зрительного анализатора, устранения влияния гиподинамии и гипокинезии, предотвращения развития познотонического утомления целесообразно выполнять комплексы упражнений:

. Закрыть глаза, сильно напрягая глазные мышцы, на счет 1-4, затем раскрыть глаза, расслабив мышцы глаз, посмотреть вдаль на счет 1-6. Повторить 4-5 раз.

. Посмотреть на переносицу и задержать взор на счет 1-4. До усталости глаза не доводить. Затем открыть глаза, посмотреть вдаль на счет 1-6. Повторить 4-5 раз.

. Не поворачивая головы, посмотреть направо и зафиксировать взгляд на счет 1-4, затем посмотреть вдаль прямо на счет 1-6. Аналогичным образом проводятся упражнения, но с фиксацией взгляда влево, вверх и вниз. Повторить 3-4 раза.

. Перевести взгляд быстро по диагонали: направо вверх налево вниз, потом прямо вдаль на счет 1-6; затем налево вверх - направо вниз и посмотреть вдаль на счет 1-6. Повторить 4-5 раз.

В своей трудовой деятельности преподаватель часто пользуется компьютером и другими приборами, которые являются источниками электромагнитного излучения. При воздействии электромагнитного поля на биологический объект происходит преобразование электромагнитной энергии в тепловую, что сопровождается повышением температуры тела или локальным избирательным нагревом тканей, органов, клеток, особенно с плохой терморегуляцией, например таких, как хрусталик, стекловидное тело и так далее.

Способами предупреждения влияния являются: применение современных ПЭВМ, с встроенной защитой от электромагнитных полей.

Электробезопасность

Помещение компьютерного класса по опасности поражения электрическим током можно отнести к 1 классу, т.е. это помещение без повышенной опасности (сухое, бес пыльное, с нормальной температурой воздуха, изолированными полами и малым числом заземленных приборов).

На рабочем месте программиста из всего оборудования металлическим является лишь корпус системного блока компьютера, но здесь используются системные блоки, отвечающие стандарту фирмы IBM, в которых кроме рабочей изоляции предусмотрен элемент для заземления и провод с заземляющей жилой для присоединения к источнику питания. Таким образом, оборудование обменного пункта выполнено по классу 1 (ПУЭ).

Электробезопасность помещения обеспечивается в соответствии с ПУЭ. Опасное и вредное воздействие на людей электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей проявляется в виде электротравм и профессиональных заболеваний.

Степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей зависит от:

Рода и величины напряжения и тока

Частоты электрического тока

Пути тока через тело человека

Продолжительности воздействия на организм человека

Электробезопасность в помещении компьютерного класса обеспечивается техническими способами и средствами защиты, а так же организационными и техническими мероприятиями.

Рассмотрим основные причины поражения человека электрическим током на рабочем месте:

Нерегламентированное использование электрических приборов.

Отсутствие инструктажа сотрудников по правилам электробезопасности.

В течении работы на корпусе компьютера накапливается статическое электричество. На расстоянии 5-10 см от экрана напряженность электростатического поля составляет 60-280 кВ/м, то есть в 10 раз превышает норму 20 кВ/м. Для уменьшения напряжённости применять применение увлажнители и нейтрализаторы, антистатическое покрытия пола.

Кроме того, при неисправности каких-либо блоков компьютера корпус может оказаться под током, что может привести к электрическим травмам или электрическим ударам. Для устранения этого я предлагаю обеспечить подсоединение металлических корпусов оборудования к заземляющей жиле.

Электробезопасность обеспечивается в соответствии с ГОСТ 12.1. 030. - 81. Опасное и вредное воздействие на людей электрического тока проявляется в виде электротравм и профессиональных заболеваний.

Электробезопасность в компьютерного класса обеспечивается техническими способами и средствами защиты, а так же организационными и техническими мероприятиями.

Рассмотрим основные причины поражения программиста электрическим током на рабочем месте:

Прикосновение к металлическим нетоковедущим частям системного блока ПЭВМ, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Запрещенное использование электрических приборов, таких как электрические плиты, чайники, обогреватели.

Так как все токоведущие части ЭВМ изолированы, то случайное прикосновение к токоведущим частям исключено.

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, я рекомендую применять защитное заземление.

Заземление корпуса ЭВМ обеспечено подведением заземляющей жилы к питающим розеткам. Сопротивление заземления 4 Ом, согласно (ПУЭ) для электроустановок с напряжением до 1000 В.

Пожаробезопасность

Степень огнестойкости зданий принимается в зависимости от их назначения, категории по взрывопожарной и пожарной опасности, этажности, площади этажа в пределах пожарного отсека.

Здание, в котором находится компьютерный класс по пожарной опасности строительных конструкций относится к категории «Д» в котором находятся негорючие вещества и материалы в холодном состоянии (малопожароопасное), поскольку здесь присутствуют горючие (книги, документы, мебель, оргтехника и т.д.) и трудносгораемые вещества (сейфы, различное оборудование и т.д.), которые при взаимодействии с огнем могут гореть без взрыва.

По конструктивным характеристикам здание можно отнести к зданиям с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона, где для перекрытий допускается использование деревянных конструкций, защищенных штукатуркой или трудногорючими листовыми, а также плитными материалами.

Следовательно, степень огнестойкости здания можно определить как третью (III).

Помещение компьютерного класса по функциональной пожарной опасности относится к классу Ф 4.2 - высшие учебные заведения, учреждения повышения квалификации.

Пожар в компьютерном классе, может привести к очень неблагоприятным последствиям (потеря ценной информации, порча имущества, гибель людей и т.д.), поэтому необходимо: выявить и устранить все причины возникновения пожара; разработать план мер по ликвидации пожара в здании; план эвакуации людей из здания.

Причинами возникновения пожара могут быть:

неисправности электропроводки, розеток и выключателей которые могут привести к короткому замыканию или пробою изоляции;

использование поврежденных (неисправных) электроприборов;

использование в помещении электронагревательных приборов с открытыми нагревательными элементами;

возникновение пожара вследствие попадания молнии в здание;

возгорание здания вследствие внешних воздействий;

неаккуратное обращение с огнем и несоблюдение мер пожарной безопасности.

Пожарная профилактика представляет собой комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение безопасности людей, на предотвращении пожара, ограничение его распространения, а также создание условий для успешного тушения пожара. Для профилактики пожара чрезвычайно важна правильная оценка пожароопасности здания, определение опасных факторов и обоснование способов и средств пожаропредупреждения и защиты.

В целях предотвращения пожара предлагается проводить с инженерами, работающими в компьютерного класса, противопожарный инструктаж, на котором ознакомить работников с правилами противопожарной безопасности, а также обучить использованию первичных средств пожаротушения.

В случае возникновения пожара необходимо отключить электропитание, вызвать по телефону пожарную команду, эвакуировать людей из помещения согласно плану эвакуации и приступить к ликвидации пожара огнетушителями. При наличии небольшого очага пламени можно воспользоваться подручными средствами с целью прекращения доступа воздуха к объекту возгорания.

Организация и оборудование рабочих мест

Методы обеспечения электромагнитной безопасности:

не размещать рабочие места с ПЭВМ вблизи источников электромагнитных полей (трансформаторов, мощных электропотребителей, распределительных щитов, кабельных подводов, радиопередающих устройств и др. источников ЭМП);

перед установкой компьютерной техники обследовать помещение на наличие и интенсивность ЭМП промышленной частоты;

заземлять массивные металлические элементы оборудования помещения (станки, стенды, оконные решетки и т.п.);

размещать групповые рабочие места на нижних этажах зданий;

заземлять все элементы оборудования ПЭВМ, если заземление оборудования ПЭВМ осуществляется через посредство третьего заземляющего проводника сети питания - проверить наличие и качество заземления путем замера сопротивления контура заземления;

размещать провода питания, по возможности, в экранирующих металлических оболочках или трубах;

оборудовать, по возможности, места группового подключения ПЭВМ (2 и более пользователей) экранированными щитками питания с необходимым количеством розеток;

не использовать удлинители (переноски) и сетевые фильтры, выполненные в виде переносок.