Методическая система двухуровневого обучения физике студентов технологических колледжей (на примере специальности СПО «Информационные системы по отраслям») тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат наук Тарджиманян Лия Николаевна

• Тарджиманян Лия Николаевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Тарджиманян Лия Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Глава 1. Процесс обучения физике в средних профессиональных учебных заведениях как объект педагогического исследования

1.1. Задачи технологических колледжей в свете социального заказа общества

1.2. Интеграция в процессе обучения студентов в системе СПО

1.3. Анализ проблем фундаментальности и целостности физического образования в системе СПО

1.4. Обзор исследовательских работ, посвященных методикам обучения физике студентов СПО

Выводы по Главе

Глава 2. Теоретические обоснования методической системы обучения

42 от

физике студентов технологических колледжей

2.1. Структура модели методической системы обучения физике

42-47

студентов технологических колледжей

2.2. Цель модели методической системы двухуровневого обучения физике (для чего учить?)

2.3. Содержание методической системы двухуровневого обучения физике (чему учить?)

2.4. Элементы процессуального компонента модели двухуровневого

обучения

2.4.1. Методы 1-го и 11-го уровней

2.4.2. Формы обучения 1-го и 11-го уровней

2.4.3. Формы организации самостоятельной работы студентов 1-го и 11-го уровней

2.4.4. Контроль и оценка результатов I и II уровней модели методической системы

Выводы по Главе

Глава 3. Методика формирования общих и профессиональных компетенций в процессе двухуровневого обучения физике студентов технологических колледжей

3.1. Методика реализации мультимедийного компьютерного сопровождения лекционных курсов I и II уровней методической 88 95 системы обучения физике

3.2. Методика проведения практических занятий I и II уровней

95-99

методической системы обучения физике

3.3. Методика проведения лабораторных работ на II уровне

^ Д

обучения физике

3.4. Методика организации самостоятельной работы на I и II

103

уровнях обучения физике

3.5. Компьютерное тестирование - оценка успеваемости студентов

I-го уровня обучения физике............................................................ ill-118

3.6. Метод контроля и оценки успеваемости студентов I и II уровней обучения физике по рейтинговой шкале

Выводы по Главе

Глава 4. Экспериментальная проверка уровня сформированных компетенций у студентов, обучающихся по разработанной методической системе

4.1. Общая характеристика педагогического эксперимента................................ш-ш

4.2. Констатирующий этап педагогического эксперимента

4.3. Поисковый этап педагогического эксперимента

4.4. Обучающий этап педагогического эксперимента

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

СПИСОК ИЛЛЮСТРИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методическая система двухуровневого обучения физике студентов технологических колледжей (на примере специальности СПО «Информационные системы по отраслям»)»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время возрастает потребность в специалистах среднего звена, общая и профессиональная компетентность которых, отвечающая требованиям современного рынка труда, приобретает статус одного из важнейших показателей работы учреждений среднего профессионального образования (СПО).

Специфика обучения СПО состоит в том, что помимо общеобразовательных дисциплин Федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС СПО) включает циклы профессиональных дисциплин и междисциплинарных курсов, объединенных в профессиональные модули.

Реализация основной профессиональной образовательной программы (ОПОП) по специальностям СПО возможна только в рамках компетентностного подхода, который предполагает не просто усвоение студентом элементов знаний и умений, но овладение ими в комплексе, иными словами - овладение общими и профессиональными компетенциями.

Следует отметить, что "иерархия всех составляющих семантического объема термина «компетентность» выстраивается следующим образом: когнитивность, операциональность, комммуникативность, аксиологичность.

Базовым по отношению к остальным признакам является компонент «когнитивность»: техническое умение самостоятельно осуществлять различные виды деятельности, оценивать их и представлять результаты деятельности как конкурентоспособный продукт. Иными словами, в основе когнитивной компетенции лежит комплекс профессиональных знаний и умений, который приводит к личностной самореализации в профессиональной деятельности".

Ориентирами для отбора и описания компетенций специалиста должны стать анализ имеющихся нормативных документов, понимание современной профессиональной деятельности и мнение работодателей.

Современные трактовки общих и профессиональных компетенций различны. Мы будем придерживаться следующих определений:

- общие компетенции - универсальные способы деятельности, общие для всех (большинства) профессий и специальностей, направленные на решение профессионально-трудовых задач и являющиеся условием интеграции выпускника в социально-трудовые отношения на рынке труда;

- профессиональные компетенции - совокупность знаний, умений, установок и форм поведения, которая формирует способность специалиста соответствующим

образом, на нужном уровне качества выполнять в организации свою работу, согласно своей должности и роли.

В связи с новыми экономическими условиями в СПО происходят инновационные процессы, идет поиск новой методики обучения, ориентиры которой были сформулированы в диссертационном исследовании Масленниковой Л.В. следующим образом:

- фундаментальность;

- целостность при достижении цели;

- направленность на рассмотрение конкретных процессов и явлений, относящихся к профессиональной деятельности будущего специалиста.

"Образование становится фундаментальным, если оно ориентировано на выявление сущностных основ и связей между разнообразными процессами окружающего мира, и становится целостным, когда дисциплины образуют единые циклы, объединенные общей целевой фундаментализацией, объектом исследования, методологией построения, ориентированных на дисциплинарные связи."

Фундаментальность физического образования предполагает, что знания, сформированные у студентов на занятиях по физике, должны не только являться базой для изучения профессиональных дисциплин, но и способствовать формированию у студентов представлений о современной физической картине мира. В этом случае физическое образование становится целостным, более того, дисциплины учебного плана оказываются объединенными общей методологией построения, ориентированной на межпредметные связи.

Методика обучения физике студентов технологических колледжей должна базироваться на "принципе практической направленности". "Принцип связи учебного материала с практикой называется принципом практической направленности подготовки учащихся.

Тем не менее, большинство студентов технологических колледжей не осознают цели изучения общеобразовательного курса физики. Слабо сформированные знания по физике не позволяют увязать их с будущей профессиональной деятельностью, что и подтвердил констатирующий этап педагогического эксперимента, в котором приняло участие 277 студентов 1,Ш,1У курсов трех учреждений СПО: Экономико-технологический колледж; Муниципальный Котельниковский промышленно-экономического техникум; ГАОУ СПО МО "Колледж Угреша".

Выполненный в ходе исследования анализ диссертационных работ, учебных планов и программ технологических колледжей, обеспечивающих подготовку по

специальностям СПО, а также результаты констатирующего эксперимента, включающего анкетирование преподавателей и студентов технологических колледжей, позволили выявить следующие противоречия:

- между совокупностью требований к результатам освоения основной профессиональной образовательной программы специальности СПО, которая предусматривает формирование общих и профессиональных компетенций, и уровнем профессиональной подготовленности специалиста СПО, а именно - недостаточным уровнем знаний и умений, необходимых для обеспечения конкурентоспособности выпускника в соответствии с запросами регионального рынка труда;

- между образовательным потенциалом физики в профессиональной подготовке студентов технологических колледжей и недостаточной разработанностью методического обеспечения, позволяющего реализовать этот потенциал при формировании профессиональных компетенций выпускников студентов СПО;

- между способами интеграции физики в профессиональное обучение и конкретной технологией их реализации при освоении профессиональных модулей в процессе подготовки выпускников СПО.

При выборе будущей профессии каждый, как правило, стремится получить одну из самых престижных и популярных специальностей. Информационные технологии и коммуникации - бурно развивающаяся сфера на данный момент. Предполагается, что еще много лет специалисты, создающие, отлаживающие программное обеспечение и поддерживающие его работоспособность будут одними из самых востребованных и высокооплачиваемых. Специалисты со средним профессиональным образованием технического профиля решают проблемы внедрения информационных систем, освобождения работников от рутинной работы благодаря ее автоматизации; совершенствования структуры потоков информации и системы документооборота в фирме; уменьшения затрат на производство продуктов и услуг; предоставления потребителям уникальных услуг. Именно по этой причине было решено исследовать процесс обучения физике студентов технологических колледжей на примере специальности Информационные системы (по отраслям).

Выделенные противоречия определили актуальность рассматриваемой проблемы и выбор темы исследования "Методическая система двухуровневого обучения физике студентов технологических колледжей (на примере специальности СПО "Информационные системы по отраслям")."

Проблемой исследования является поиск ответа на вопрос, какой должна быть методика обучения физике студентов технологических колледжей, чтобы она

обеспечивала практическую направленность и, как следствие, формирование профессиональных компетенций компетентности выпускника СПО?

Объект исследования: процесс обучения физике студентов технологических колледжей.

Предметом исследования является методическая система обучения физике студентов технологических колледжей на примере специальности СПО "Информационные системы (по отраслям)"

Целью исследования выступает теоретическое обоснование, разработка и реализация методической системы двухуровневого обучения физике студентов технологических колледжей, позволяющая реализовать потенциал общеобразовательной физики в формировании профессиональных компетенций выпускников СПО.

Очевидно, что современное студенчество отличается более низким уровнем базовых знаний по курсу общеобразовательной физики. К сожалению, современный студент не стремится работать с книгой, тем не менее, к экрану монитора подавляющее большинство студентов относится с интересом, многие готовы работать с компьютером продолжительное время. Знакомство студентов с достижением научно-технического прогресса начинается практически с рождения. Если не учитывать эти особенности современного поколения, то сложно будет получить достойный результат в процессе обучения физике.

Можно долго и достаточно подробно рассказывать о каком-то физическом явлении в учебном процессе, но мы не будем уверены, что у слушателей сформируется правильный образ получаемой информации. Если мы сможем продемонстрировать явление, но при этом не давать устных комментариев, тогда у студента может возникнуть непонимание. Но стоит совместить два потока информации (слуховой и зрительной), и процесс восприятия значительно активизируется, он становится более точным, максимально приближенным к объективному отражению изучаемого физического явления. Следовательно, мультимедийное компьютерное сопровождение (МКС), является обязательным условием реализации двухуровневого обучения физике студентов технологических колледжей.

Гипотеза исследования представляет собой предположения о том, что, если:

- методическая система обучения физике студентов технологических колледжей будет двухуровневой, и, при этом, I уровень обеспечит фундаментальность физического образования с элементами профессиональной

направленности для формирования общих компетенций, а II уровень, обеспечит профессиональную составляющую образования с опорой на фундаментальность физического образования для формирования профессиональных компетенций;

-определить структуру и содержание процесса обучения физике студентов технологических колледжей таким образом, чтобы общеобразовательный курс физики (I уровень) и дисциплины междисциплинарных курсов профессионального модуля (ПМ) (II уровень) были объединены общими методологическими идеями, позволяющими интегрировать учебный материал физического содержания в процесс освоения профессиональных видов деятельности;

-разработать мультимедийное компьютерное сопровождение таким образом, чтобы структура и содержание мультимедийного компьютерного сопровождения для проведения лекционных, лабораторных и практических занятий на Ьм и П-м уровнях обучения физике находились в логической взаимосвязи фундаментальности и профессиональной направленности физического образования;

это позволит внести существенный вклад в повышение уровня сформированных общих и профессиональных компетенций.

Для проверки сформулированной гипотезы и достижения цели исследования были определены следующие задачи:

1. Выявить состояние исследуемой проблемы в теории и практике обучения физике в системе СПО, определить уровень сформированности общих и профессиональных компетенций студентов технологических колледжей.

2. На основании теоретического анализа научной, педагогической, методической литературы и ФГОС СПО определить состав общих и профессиональных компетенций формируемых в процессе освоения общей профессиональной образовательной программы на примере специальности СПО Информационные системы (по отраслям).

3. Теоретически обосновать и разработать модель методической системы обучения физике студентов технологических колледжей, используя взаимосвязь принципов фундаментальности и профессионального обучения.

4. В соответствии с разработанной моделью создать методическую систему обучения физике, позволяющую интегрировать учебный материал физического содержания в процесс освоения профессиональной деятельности (сформулировать цели, разработать структуру и содержание мультимедийного компьютерного сопровождения, комплекса учебно-производственных задач по физике, обеспечивающих формирование общих и профессиональных компетенций у

студентов технологических колледжей).

5. Разработать методические рекомендации к организации аудиторной и самостоятельной работы студентов.

6. Осуществить экспериментальную проверку гипотезы исследования.

Методологическую и теоретическую основу исследования составили:

- теория и методика обучения физике в системе среднего профессионального образования (В.Г. Жданов, П.А. Анисимов, А.В. Батышев, А.П. Беляева, В.Л. Беспалько, В.М. Демин, Г.И. Дружилов, С.А. Иродова, Е.А. Леванова, Н.А. Куторго, М.Б. Донец, С.Е. Семенова, Н.В. Титова, В.И. Тупикин и др.);

- методы реализации фундаментальности физического образования в профессиональной подготовке ( Л.В. Масленникова, Г.П. Стефанова, Т.С. Монина и

др.);

- мультимедийные обучающие системы лекционных курсов (Н.Г. Семенова, М.Л. Груздева, В.Н. Максимова, Ю.М. Урман, А.А.Червова, и др.);

- методология компетентностного подхода в образовании (Д.Н. Монахов, А.В. Андреев, В.И. Байденко, В.А. Болотов, А.А. Вербицкий, Э.Ф. Зеер, Д.Б. Эльконин, Ж. Делор, В. Хутмахер и др.).

Научная новизна результатов исследования

1. Доказана возможность повышения уровня общих и профессиональных компетенций студентов технологических колледжей посредством интеграции учебного материала физического содержания в структуру профессионального модуля на примере специальности СПО "Информационные системы (по отраслям)".

2. Разработана модель методической системы обучения физике, отличительной особенностью которой выступает двухуровневый подход к реализации физического образования в технологическом колледже:

- I уровень обеспечивает фундаментальность курса общеобразовательной физики с элементами профессиональной направленности и способствует формированию общих компетенций;

- II уровень, обеспечивающий профессиональную составляющую образования, опирается на фундаментальность физического образования, и способствует формированию профессиональных компетенций.

3. Разработана методическая система двухуровневого обучения физике студентов технологических колледжей, учитывающая специфику профессионального цикла и число часов, отводимых на общеобразовательный курс физики, а именно:

- сформулированы цели и задачи мультимедийного компьютерного сопровождения лекционных, лабораторных и практических занятий 1-го и 11-го уровней обучения физике, построенных в рамках перехода с одного уровня на другой по гиперссылкам, при этом избегая возможного нарушения логики курса;

- выявлено соответствие между общими компетенциями, определяемыми содержанием курса общеобразовательной физики, и профессиональными компетенциями, определяемыми содержанием профессионального модуля;

- разработаны: методика проведения лабораторных занятий, объединяющих в себе преимущество натурного эксперимента и возможность реализации виртуальных моделей; методы организации самостоятельной работы студентов, традиционные формы которой были дополнены изучением основ астрономии, в рамках проектной деятельности; комплекс учебно-производственных задач, обеспечивающий взаимосвязь курса общеобразовательной физики с профессиональным обучением.

4. Разработаны средства диагностики сформированности общих и профессиональных компетенций по рейтинговой шкале. Рейтинговая шкала оценивания знаний позволяет создать максимально комфортную среду обучения и перевести учебную деятельность студентов из необходимости в потребность.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что ее результаты вносят вклад в теорию и методику обучения физике студентов среднего профессионального образования (СПО) за счет:

- обоснования целесообразности двухуровневого обучения физике студентов технологических колледжей, позволяющего реализовать взаимосвязь фундаментальности физического образования с профессиональной направленностью;

- конкретизации представлений об интегративном подходе к общему и профессиональному образованию и обоснования идеи о целесообразности интеграции учебного материала физического содержания в профессиональный модуль как компонента профессионального цикла;

- разработанной модели двухуровневого обучения, в которой определено место интеграции учебного материала физического содержания в профессиональный модуль, что является основной идеей методической системы обучения физике студентов технологических колледжей.

Практическая значимость проведенного исследования определяется тем, что создано и внедрено в образовательную практику учебно-методическое обеспечение двухуровневого обучения физике студентов специальности СПО "Информационные системы по отраслям", включающее учебно-методические комплексы по курсу

общеобразовательной физики (Ьый уровень) и профессиональному модулю ПМ-02 "Разработка информационных систем" (П-ой уровень), а именно:

- рабочие программы по курсу общеобразовательной физики (Г-ый уровень) и профессиональному модулю ПМ 02. "Разработка информационных систем", в состав, которого входят два междисциплинарных курса (МДК) - МДК.02.01. "Информационные технологии и платформы разработки информационных систем", МДК.02.02. "Управление проектами"(П-ой уровень);

- мультимедийное компьютерное сопровождение (МКС) лекционных, лабораторных и практических занятий по курсу общеобразовательной физики (Ьый уровень) и междисциплинарным курсам - МДК.02.01, МДК.02.02. (П-ой уровень);

- комплекс учебно-производственных задач (I и II уровни);

- методику проведения лабораторных занятий, объединяющих в себе преимущество натурного эксперимента и возможность реализации виртуальных моделей (I и II уровни);

- методические руководства для студентов данной специальности, при выполнении курсовых и дипломных работ.

Внедрение разработанной методической системы обучения физике студентов технологических колледжей позволяет повысить уровень сформированности общих и профессиональных компетенций и реализовать принцип фундаментальности физического образования в процессе освоения профессиональным видом деятельности.

На защиту выносятся следующие положения.

1. В основу методики формирования общих и профессиональных компетенций студентов технологических колледжей целесообразно положить принцип двухуровневого обучения физике, позволяющего интегрировать учебный материал физического содержания в структуру профессионального модуля.

2. Повышение уровня сформированных компетенций подразумевает два уровня обучения физике:

- I уровень обеспечивает фундаментальность физического образования с элементами профессиональной направленности и способствует формированию общих компетенций;

- II уровень, обеспечивающий профессиональную составляющую образования, опирается на фундаментальность физического образования и способствует формированию профессиональных компетенций.

Оба уровня требуют взаимосвязи аудиторной и самостоятельной работы студентов и преподавателя и должны сопровождаться диагностикой знаний по рейтинговой системе.

3. Методическая система обучения физике в технологическом колледже, на примере специальности "Информационные системы (по отраслям)" должна содержать:

- учебно-методические комплексы по общеобразовательному курсу физики и профессиональному модулю (ПМ), в рамках данного исследования это ПМ 02. "Разработка информационных систем";

- мультимедийное компьютерное сопровождение (МКС) лекционных, лабораторных и практических занятий, обеспечивающее оптимальное функционирование межпредметных связей и принцип профессиональной направленности физического образования;

- методику проведения лабораторных занятий, объединяющих в себе преимущество натурного эксперимента и возможность реализации виртуальных моделей;

- методику и формы организации самостоятельной работы студентов, традиционные формы которой дополнены изучением основ астрономии, в рамках проектной деятельности и комплексом учебно-производственных задач, оформленных в форме квалификационного экзамена и включенных в тематику курсовых и итоговых квалификационных работ;

- диагностику успеваемости студентов I и II уровней обучения физике по рейтинговой системе (100-балльной шкале), являющуюся гибким и эффективным средством ранжирования студентов по результатам их учебной деятельности и мотивирующим их на достижение высоких результатов.

4. Сформированность компетенций по рейтинговой системе целесообразно осуществлять:

- на 1-ом уровне - структурированием учебного процесса и рабочей программы общеобразовательного курса физики на логически завершенные по тематике и по времени модули, которые завершаются рубежным мероприятием - итоговым компьютерным тестированием;

- на 11-ом уровне - оценкой знаний по двум междисциплинарным курсам, входящим в структуру профессионального модуля (ПМ.02) с проведением итоговой формы контроля профессионального модуля - экзамена в форме защиты курсового проекта, проверяющего готовность обучающегося к выполнению указанного вида

профессиональной деятельности и уровень сформированных профессиональных компетенций.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась в ходе опытно-экспериментальной работы, проводимой со студентами специальности СПО 230401 "Информационные системы (по отраслям)", обучающихся в технологических колледжах Москвы и Московской области: "Экономико-технологический колледж", ГОУ СПО МО "Колледж Угреша", Муниципальный Котельниковский промышленно-экономический техникум.

Результаты исследования докладывались на следующих международных и региональных научно-практических конференциях:

- международной научно-практической конференции НИТО-2011 "Новые информационные технологии в образовании" - Екатеринбург, 2011

- III международной научно-практической конференции "Теория и практика в физико-математических науках" - Москва - 2012

- международной заочной научно-практической конференции "Педагогические и психологические науки: современные тенденции" - Новосибирск - 2012

- XII международной научно-практической конференции "Физическое образование: проблемы и перспективы развития" - Москва 2013

- II международной научной конференции "Общественные науки, социальное развитие и современность" - Москва 2013

- II международной научной конференции «Социальное развитие и общественные науки»- Москва 2014

- международной научной конференции «Global Science and Innovation»-Чикаго, США 2013

Обоснованность и достоверность исследования обеспечивается анализом современного состояния проблемы формирования общих и профессиональных компетенций у студентов технологических колледжей на примере специальности СПО «Информационные системы (по отраслям)».

Общий объем диссертационного исследования составляет 225 страниц и включает введение, четыре главы, заключение, список литературы (126 наименований), список сокращений и условных обозначений, словарь терминов, список иллюстрированного материала и 2 приложения. Основной текст занимает 169 страниц, содержит 5 схем, 14 диаграмм, 10 рисунков и 30 таблиц.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Глава 1. Процесс обучения физике в средних профессиональных учебных заведениях как объект педагогического исследования

1.1 Задачи технологических колледжей в свете социального заказа общества.

На современном этапе развития российскому среднему профессиональному образованию присуще обновление всех его граней. Использование достижений информатизации общества и развития новых информационных технологий ориентируют образование, науку и производство на объединение. Преобразования в сфере среднего профессионального образования отражают направление на создание оптимальных условий для формирования органичной личности выпускника, который компетентен не только в своей профессиональной сфере, но и в сопредельных областях знаний. Несмотря на то, что в Национальной доктрине образования РФ (2000-2025 гг) отмечается необходимость обеспечения преемственности всех уровней и ступеней образования[79], на практике методические приемы подготовки специалистов среднего звена еще не достаточно согласованы. Так, например, проектирование целостного учебного процесса еще только начинает приходить на смену традиционному предметно-дисциплинарному подходу. Заложенные в указанном регламентирующем документе такие параметры учебного процесса как вариативность образовательных программ, создание программ, реализующих информационные технологии в образовании, еще только предстоит претворить в жизнь.

Диссонанс между потребностями производства в

высококвалифицированных, профессионально мобильных специалистах и неудовлетворительным уровнем профессионального обучения в системе СПО требует:

- экспансии общеобразовательных знаний;

- разграничение и одновременное объединение содержания образования по основным видам будущей профессиональной деятельности;

- усиления профессиональной направленности, совершенствования креативного мышления, исследовательских умений будущих специалистов.

Одним из современных требований к структуре знаний является наличие высокого уровня компьютерной грамотности.

Одним из важнейших условий содержания физического образования является обеспечение единства общеобразовательного и профессионального циклов. Физическое образование может быть прочным и действенным только в том случае, если составляет органичную систему в сознании студентов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тарджиманян Лия Николаевна, 2015 год

Список литературы:

• П.И. Бакулин, Э.В. Кононович, В.И. Мороз Курс общей астрономии

• К.А. Постнов Лекции по Общей Астрофизике для Физиков

• Н.Н. Самусь. Учебное пособие по курсу "Астрономия" Переменные звезды

• В.В.Иванов, А.В.Кривов, П.А.Денисенков. Парадоксальная Вселенная. 250 задач по астрономии

• Н.Н.Гомулина, под редакцией В.Г. Сурдина Открытая Астрономия

• Н.Л. Александрович Основы астрономии

• М.Б.Богданов Использование ресурсов сети Интернет при изучении астрономии. Учебное пособие по курсу "Астрономия".

• Ян Гевелий Описание всего звездного неба

• Е.Б.Гусев Качественные задачи по астрономии

А.Ю. Румянцев Методика преподавания астрономии всредней

школе

• А. М. Смирнов Пособия по астрономии (В помощь учителю средней школы)

• В. Ф. Орлов 300 вопросов по астрономии

Internet-ресурсы по астрономии

• Астронет

• Астрономическая картинка дня (APOD)

• Поиск информации в Internet

Работа над учебным проектом предполагает углублённое изучение основ астрономии и является формой самостоятельной обработки научной информации. В критериях оценивания учтены такие параметры, как:

- самостоятельность автора в подходе к решению поставленной задачи;

- достоверность и доказательность полученных результатов;

- умение автора представить содержание учебного проекта адекватными речевыми средствами, соблюдая нормы литературного языка и требования научно-учебной сферы общения;

- умение аргументировать свою точку зрения, вести диалог в соответствующей ситуации общения.

С учетом вышесказанного нами были разработаны следующие критерии для оценки самостоятельной работы I уровня обучения физике, табл. 3.3.

Таблица 3.3. Критерии для оценки самостоятельной работы I уровня обучения физике

Критерии оценки Показатели Баллы

Сбор информации Умение находить необходимую информацию из различных источников, представленных на различных носителях не более 25 баллов

Анализ и обработка (осмысление) информации Умение интерпретировать, классифицировать систематизировать информацию. не более 25 баллов

Представление информации Умение представлять результаты своей деятельности, используя информационные технологии (электронная презентация, Web-сайт, публикация). не более 10 баллов

Качество доклада Системность, композиционная целостность не более 10 баллов

Краткость, четкость, ясность формулировок

Полнота представления процесса, подходов

Критерии оценки Показатели Баллы

к решению проблемы

Ответы на вопросы Полнота, содержательность, но при этом краткость ответов не более 10 баллов

Аргументированность, убедительность

Личностные проявления докладчика Уверенность, владение собой не более 20 баллов

Культура речи, поведения

Удержание внимания аудитории

Импровизационность, находчивость

Эмоциональная окрашенность речи

Наиболее успешные проекты находятся в открытом доступе на официальном сайте МГГУ им. М.А. Шолохова, факультет "Экономико-

технологический колледж" http://mggu-sh.ru/.

Фрагмент проекта-презентации по астрономии студентки экономико-технологического колледжа - Ламакиной Александры, представлен в Приложении 2.

II уровень

Говоря о значении самообразования в формировании профессиональной компетентности будущих специалистов по информационным системам, необходимо подчеркнуть, что никакое воздействие извне, никакие инструкции, наставления, приказы, убеждения, наказания не заменят и не сравнятся по эффективности с самостоятельной деятельностью. Можно с уверенностью утверждать, что какие бы квалифицированные преподаватели ни осуществляли образовательный процесс, основную работу, связанную с овладением знаниями, студенты должны проделать самостоятельно.

Именно по этой причине, организация самостоятельной работы II уровня обучения физике, ориентированная на профессиональную составляющую дисциплины "Основы строительной физики", входящей в структуру междисциплинарного курса МДК 02.01. "Информационные технологии и платформы обработки информационных систем", требует разработки технического задания. Техническое задание является исходным документом, устанавливающим необходимые и достаточные требования к содержанию, организации и порядку выполнения самостоятельной работы II уровня

обучения физике. Целью технического задания является разработка автоматизированной информационной системы, позволяющей производить расчеты, на основе установленных общих физических закономерностей и физических процессов в ограждающих и других конструкциях зданий и сооружений в зависимости от климатических условий и режима эксплуатации.

Целью организации самостоятельной работы студентов (II уровень) является содействие оптимальному усвоению студентами учебного материала по основам строительной физики, а так же развитие их познавательной активности.

Задачи самостоятельной работы:

- углубление и систематизация знаний;

- постановка и решение познавательных задач;

-развитие аналитических способностей умственной деятельности, умений работы с различной по объёму и виду информацией, учебной и научной литературой;

- практическое применение знаний, умений, полученных при изучении курса общеобразовательной физики;

- развитие навыков организации самостоятельного учебного труда и контроля над его эффективностью.

Для того чтобы данные цели и задачи не были для студентов абстрактными, необходимо донести до их сознания, что, работая над техническим заданием, необходимо ответить на следующие вопросы: ради чего? (мотив), что должны приобрести? (цель), с помощью чего? (средства), что приобрели? (результат).

Ниже приведен пример технического задания курсового проекта, на выполнение которого отводится 32 часа аудиторного времени (в форме консультаций с преподавателем) и 30 часов внеаудиторной работы (табл.3.4.).

Таблица 3.4. Пример технического задания МДК 02.01. Информационные технологии и платформы разработки информационных систем

Фасад Ж-А Фасад 5-1 Фасад А-Ж

Рисунок 3.8. Трехэтажный жилой дом

Дан проект трехэтажного жилого дома с площадью застройки - 471,50м . (Рис.3.8.)

1.Построить графический чертеж плана 1-го и 2-го этажей и 3D модель, в графическом редакторе - MS Visio, AutoCAD, ArchiCAD. 2. Разработать автоматизированную систему по расчету сметной стоимости малоэтажного жилого дома (в MS Excel или Delphi), включающую такие разделы строительной физики как:

- расчет нагрузок на фундамент;

- расчет снеговой нагрузки;

- теплотехнический расчет;

- расчет звукоизоляции;

- светотехнический расчет._

Задание считается выполненным если:

- составлена программа, решающая задачу для всех корректных значений вводимых параметров и предупреждающая о вводе некорректных;

- в программе присутствуют все необходимые комментарии;

-ввод и вывод данных осуществляется в форме понятной пользователю;

- структура программы организована следующим образом: все повторяющиеся операции выполняются посредством циклов, рекурсии или организованы в виде процедур и функций, структура модулей программы и их запись, а также имена переменных позволяют интуитивно понять, как работает программа.

3.5. Компьютерное тестирование - оценка успеваемости студентов 1-го уровня обучения физике.

В последние годы всё больше растёт интерес к педагогическому тестированию как наиболее эффективному мониторингу качества образования. Оно развивается быстрыми темпами, модернизируются технологии комплектования и презентации тестов, расширяется банк тестовых материалов.

В ряде исследований отмечается такое преимущество тестов как совокупность элементов содержания, четкое установление и применение правил с целью упорядочения процедуры проведения, обоснованность и адекватность исследовательских инструментов, однозначная интерпретация получаемых количественных показателей.

Основной целью тестирования студентов является обнаружение несоответствия субъективной и объективной оценки знаний и выражение выявленного уровня этого несоответствия в количественной форме [34;85]

При разработке тестов важно, насколько они соответствуют запланированным целям обучения.

Отличительными признаками тестов, как средства мониторинга приобретенных знаний являются:

- действенность (термин, используемый для обозначения элементарного когнитивного опыта);

- вероятность (числовая характеристика возможности появления какого-либо события в тех или иных определённых условиях, повторяющихся неограниченное число раз);

- дифференцированность (способность разделяться на отдельные разнородные элементы).

Такой отличительный признак теста как действенность по своему содержанию является требованием наполняемости заданиями преимущественно рефлексивного характера, всесторонности общей средней проверки освоенных знаний и их гармоничного представления. Под действенностью теста имеется в виду, что разработчик банка заданий тщательно изучил все разделы учебной программы, учебные пособия по данной дисциплине, осведомлен о цели и конкретных задачах обучения.

Отсутствие двусмысленности при постановке вопроса в условии предлагаемых заданий — неотъемлемое правило действенности теста. Если тест выходит за рамки освоенного содержания дисциплины "или же не достигает этих рамок, превышает запроектированный уровень обучения, то он не будет действенным для тех обучаемых, которым он адресован. "[23]

Второй отличительный признак теста - "вероятность характеризуется стабильностью, устойчивостью показателей при повторных измерениях с помощью того же теста или его равноценного аналога. Количественно этот показатель характеризуется вероятностью достижения" спроектированных результатов. Несложно предположить, что вероятность теста повышается при увеличении количества тестовых заданий. [23]

Однако чрезмерное увеличение тематического разнообразия тестовых заданий снижает вероятность теста, потому как "тест, нацеленный на проверку усвоения конкретной темы, всегда будет более вероятным, чем тест, направленный на проверку всего курса," охватывающего значительное количество учебного материала. [23]

Вероятность тестов, направленных на мониторинг приобретенных знаний в равной степени "зависит от трудности их выполнения. Трудность определяется отношением правильных ответов на тестовые вопросы к неправильных. Включение в состав тестов таких заданий, на которые все обучаемые отвечают правильно или же, наоборот - неправильно, резко снижает надежность теста в целом. Наибольшую практическую ценность имеют задания, на которые правильно отвечают" от 45 до 80% студентов. [23]

Следующий отличительный признак теста - дифференцированность, которая "связана с использованием таких тестов, где нужно выбирать правильный ответ из нескольких" предложенных вариантов.[23] Тем не менее, если "все студенты безошибочно определяют правильный ответ на один вопрос и единогласно не могут ответить на другой, то это сигнал для совершенствования теста в целом," что подразумевает его дифференциации, т.е. различимости.[23] В противном случае, подобные задания не помогут

отделить тех, кто усвоил материал на необходимом уровне, от тех, кто заданного уровня не достиг.

"При подготовке материалов для тестового мониторинга необходимо придерживаться следующих принципов:

- нельзя включать ответы, неправильность которых на момент тестирования не может быть обоснована" студентами. [23]

- неверные ответы должны базироваться "на основе типичных ошибок и должны быть правдоподобными.

- верные ответы среди всех предлагаемых ответов должны размещаться в случайном порядке.

- вопросы не должны содержать дословные формулировки учебника.

- ответы на одни вопросы не должны содержать подсказки для ответов на другие. "[23]

- вопросы должны корректны и недвусмысленны.

Тесты, направленные на мониторинг полученных знаний, могут применяются на всех этапах процесса обучения. С их помощью возможны "предварительный, текущий, тематический и итоговый контроль знаний, умений, учет успеваемости, академических достижений.

Предварительный контроль. "[23] Успешность в изучении любого раздела курса общеобразовательной физики "зависит от степени усвоения тех понятий, терминов, положений, которые изучались на предшествующих этапах обучения. "[23] Поэтому такой вид контроля используется при оценке первичных знаний.

Текущий контроль необходим для диагностирования хода процесса обучения физике, "выявления динамики последнего, сопоставления реально достигнутых на отдельных этапах" обучения результатов с спрогнозированными.[23] "Кроме, собственно, прогностической функции текущий контроль и учет знаний, умений стимулирует учебный труд студентов, способствует своевременному определению пробелов в усвоении материала, повышению общей продуктивности учебного труда.

Тематический контроль. Составление тематического тестового задания требует кропотливого и тщательного труда. Ведь речь идет не просто о проверке усвоения отдельных элементов, а о понимании системы, объединяющей эти элементы. Значительную роль при этом играют комплексные задания, объединяющие вопросы об отдельных понятиях темы, направленные на выявление информационных связей между ними.

Итоговый контроль. Осуществляется во время заключительного повторения, а также в процессе экзаменов или зачетов. Именно на этом этапе учебного процесса систематизируется и обобщается учебный материал. С высокой успешностью могут быть применены" тесты, проверяющие качество знаний по всем разделам. [23]

"Естественно, не все необходимые характеристики усвоения можно получить средствами тестирования. Такие, например, показатели, как умение обосновать свой ответ примерами, знание фактов, умение связно, логически и доказательно выражать свои мысли, некоторые другие характеристики знаний, умений, навыков диагностировать тестированием невозможно. Это значит, что тестирование должно обязательно сочетаться с другими традиционными формами и методами проверки"[23]

В процессе нашего исследования, студентам предлагается, тематический и итоговый контроль знаний в виде компьютерного тестирования, тогда как текущий контроль знаний проводиться в форме письменных, самостоятельных и контрольных работ, что, на наш взгляд, является оптимальным сочетанием компьютерного тестирования и традиционных форм контроля знаний.

Тестирование является одним из наиболее приемлемых методов проведения автоматизированного мониторинга, позволяющее диагностировать результаты обучения физике с заложенными в него параметрами оценивания.

Широкое распространение в настоящее время получают инструментальные авторские системы по созданию педагогических средств: обучающих программ, электронных учебников, компьютерных тестов. Особую

актуальность для преподавателей СПО и ВПО приобретают программы для создания компьютерных тестов - тестовые оболочки.

Компьютерное тестированное разработанное для итогового контроля знаний по физики в ЭТК создано в тестовой оболочке "МуТеэ! X (разработчик программы теста Башлаков А.С. официальный сайт - http://www.klyaksa.net). Данная тестовая оболочка - это система программ для создания и проведения компьютерного тестирования, сбора и анализа их результатов, состоит из трех модулей:

• Модуль тестирования (MyTestStudent)

• Редактор тестов (MyTestEditor)

• Журнал тестирования (MyTestServer)

МуТеэ1Х обладает возможностями форматирования текста вопросов и вариантов ответа, вставки рисунков и формул, так как в программе имеется собственный текстовый редактор.

По каждому заданию можно определить сложность (количество баллов за верный ответ), прикрепить подсказку (показ выполнен может быть за штрафные баллы) и объяснение верного ответа (выводится в случае ошибки в обучающем режиме).

Имеется возможность использовать несколько вариантов вопроса, создавать выборку заданий для студентов, перемешивать задания и варианты ответов. Это значительно уменьшает возможность списывания при прохождении одного и того же теста несколькими тестируемыми или при повторном прохождении теста.

В МуТеэ1Х можно использовать любую систему оценивания (100-бальная шкала, 30-бальная шкала, 5-бальная шкала).

Модуль журнала MyTestX позволяет обработку и анализ результатов тестирования, а также построение диаграмм качества знания, умения, навыки.

Программа поддерживает несколько независимых друг от друга режимов: обучающий, штрафной, свободный и монопольный.

В обучающем режиме, тестируемому выводятся сообщения о его ошибках.

В штрафном режиме, за неверные ответы у тестируемого снимаются баллы, но можно и пропустить задание (баллы не прибавляются и не отнимаются).

В свободном режиме тестируемый может отвечать на вопросы в любой последовательности, переходить (возвращаться) к любому вопросу самостоятельно.

В монопольном режиме окно программы занимает весь экран и его невозможно свернуть.

При грамотном отборе контрольного материала содержание теста может быть использовано не только для контроля, но и для обучения. Таким образом, позволяя студенту самостоятельно обнаруживать пробелы в структуре своих знаний и принимать меры для их ликвидации. В таких случаях можно говорить о значительном обучающем потенциале тестовых заданий, использование которого станет одним из эффективных направлений практической реализации принципа единства и взаимосвязи обучения и контроля.

Каждый тест имеет оптимальное время тестирования, уменьшение или превышение которого снижает качественные показатели теста. Поэтому, в настройках теста, предусмотрено ограничение времени выполнения, как всего теста, так и любого ответа на задание (для разных заданий можно выставить разное время).

Параметры тестирования, задания, изображения к заданиям для каждого отдельного теста - все хранится в одном файле теста.

Программа МуТеэ1Х имеет хорошую степень защиты, как тестовых заданий, так и результатов. Благодаря тому, что для теста можно задать несколько различных паролей (для открытия, редактирования, тестирования), испортить (отредактировать) тест лицам, не имеющим на это право, становится практически не возможно, плюс ко всему, невозможно воспользоваться правильными ответами к тестовым заданиям. Так как результаты тестирования

сохраняются в защищенном файле, который невозможно отредактировать, то оценки учащихся всегда объективны и не зависят от лояльности преподавателя. В программе предусмотрены различные варианты защиты тестов от несанкционированного получения ответов."[147]

Разработанный тест состоит из двух разделов различного объема:

- банка тестовых заданий, содержащей 135 вопросов по разделам кинематики, динамики и МКТ и используемых для диагностики знаний в период промежуточной аттестации;

- банка тестовых заданий, содержащей 258 вопросов по всем основным разделам общего курса физики используемым для диагностики знаний в период итоговой аттестации.

"Время, отведенное для прохождения теста, ограничено 90 минутами (1 пара). Предлагаемый тест, содержит, ключевые вопросы теории и задачи по пройденным разделам физики. Подборка заданий осуществляется из сборника Кирика Л.А. «Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы по физике». - М.: Илекса, 2010. (для 9,10,11 классов). "[147]

Компьютерное тестирование имеет ряд преимуществ перед традиционными формами и методами контроля. Оно позволяет охватить больший объем материала, быстро установить обратную связь со студентами и определить результаты усвоения материала, сосредоточив внимание на пробелах в знаниях и внести в них коррективы.

3.6. Метод контроля и оценки успеваемости студентов I и II уровней обучения физике по рейтинговой шкале.

Как подчеркивалось ранее, мониторинг и диагностика знаний студентов является ключевым звеном в процессе достижения качественного образования в СПО. Вместе с тем, мониторинг как инструмент обучения, существует не только как диагностика качества приобретенных знаний, но и как выполняемая самим учащимся операция активного отслеживания безошибочности своих познаний в данной дисциплине, которая является ориентиром для правильного решения поставленной задачи.

На наш взгляд, данный вид контроля является наиболее объективным и эффективным на сегодняшний день, позволяет в достаточной степени распределить и оценить учебные достижения студентов и избавиться от пробелов в их знаниях как на I, так и на II уровнях обучения физике.

I уровень

Как отмечалось во второй главе данного исследования, рейтинговая система оценки успеваемости студентов, по разработанной нами методической системе обучения физике, "не отменяет традиционную систему, применяемую при промежуточной и итоговой аттестации.

Основой, настоящей системы оценки успеваемости студентов, является структурирование учебного процесса и рабочей программы общеобразовательной дисциплины физика (I уровень) на логически завершенные по тематике и по времени модули," завершающиеся рубежным контрольным мероприятием. [141]

Количество часов на изучение курса общеобразовательной физики "предусматривает:

- максимальную учебную нагрузку студента 223 часа, в том числе:

- обязательная аудиторная учебная нагрузка - 164 часа;

- самостоятельная работа студента - 59 часов.

Обязательная аудиторная учебная нагрузка, включает в себя:

- 14 лабораторных работ (по 2 часа каждая);

- 25 аудиторных занятий, включающих в себя лекции, самостоятельные

работы на проверку рефлексии и домашние задания;

- 5 контрольных работ, по основным модулям дисциплины (динамика,

МКТ, электродинамика, колебания и волны, оптика).

Общее количество набранных баллов не должно превышать 100, к тому же данная система должна отражать не только качество знаний, но и посещаемость студентов. "[141]

"В системе среднего профессионального образования контроль посещаемости студентами аудиторных занятий является" важным требованием

к образовательному процессу, "по той причине, что студенты колледжей - это учащиеся, не достигшие совершеннолетия," следовательно, посещаемость должна быть отражена "в рейтинговой системе. Проанализировав все составляющие процесса обучения, нами была предложена следующая система" контроля и оценки успеваемости.[141]

Посещаемость - 20 "баллов, с учетом 164 часов аудиторной нагрузки -по 0,12балла за каждый посещенный час (1 пара - 0,24б);

Лабораторные работы - 7 баллов - по 0,5 балла за каждую лабораторную работу. "[141] Лабораторная работа по физике оценивается в обязательном порядке. В случае отсутствия студента, по уважительной или неуважительной причине, лабораторная работа должна быть выполнена во внеурочное время, в "течение двух недель, после выхода на учебу. При наличии задолженности по лабораторному практикуму студент не допускается на итоговый зачет по дисциплине.

Контрольные работы - 12,5 баллов, по 2,5 баллов за каждую контрольную работу, включающие в себя несколько разделов физики, объединенных в модули (по механике, МКТ, электродинамике, колебаниям и оптике).

Самостоятельные работы - 30,5 баллов, по 1,22 балла за каждую самостоятельную работу. Последние включают в себя домашнее задание по задачнику Л.А.Кирика - "Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы по физике" за 9, 10, 11 классы. Данный дидактический материал предназначен для дифференцированной самостоятельной работы учащихся на занятиях физики. Все самостоятельные и контрольные работы составлены в четырех вариантах, отличающихся по уровню сложности заданий:

- начальный уровень предусматривает решение задач и упражнений лишь на 1 -2 логических шага репродуктивного характера;

- средний уровень предусматривает решение простейших задач по образцу не меньше, чем на 2-4 логических шага;

- достаточный уровень предусматривает решение задач не меньше чем на 4-6 логических шагов с обоснованием.

- высокий уровень предусматривает решение комбинированных типовых задач стандартным или оригинальным способом. "[141]

Итоговая аттестация проводится в форме компьютерного тестирования, "оценивается в 30 баллов и может быть заменена участием студента в ежегодной научно-познавательной конференции, приуроченной к открытой неделе естественнонаучных и компьютерных дисциплин. "[141]

Научно-познавательные конференции для студентов ежегодно проводятся предметно-цикловыми комиссиями колледжей в рамках отрытых недель.

Целями конференций является:

обсуждение исследовательских и познавательных разработок студентов на основе информационных технологий.

Основные задачи;

- поддержка и развитие студенческой научной мысли;

- активизация научной деятельности студентов.

Задачи конференции:

- стимулирование самостоятельной научно-исследовательской работы студентов;

- поиск и поддержка талантливых, интересующихся наукой студентов;

- повышение профессионального уровня подготовки молодых специалистов.

Контроль академической успеваемости студента на I-ом уровне обучения осуществляется подсчетом полученных баллов и переводом рейтинга в пятибалльную шкалу средствами табличного редактора Microsoft Excel.

MS Excel - "это программа выполнения расчетов и управления электронными таблицами. Электронная таблица - основное средство, используемое для обработки и анализа цифровой информации средствами

вычислительной техники. Хотя электронные таблицы в основном связаны с числовыми или финансовыми операциями, они также могут использоваться для различных задач анализа данных, предоставляя преподавателю большие возможности по автоматизации обработки данных.

MS Excel позволяет выполнять сложные расчеты, в которых могут использоваться данные, расположенные в разных областях электронной таблицы и связанные между собой определенной зависимостью. Для выполнения таких расчетов в редакторе существует возможность вводить различные формулы в ячейки таблицы, в которых отображается результат. Доступен широкий диапазон формул - от простого сложения и вычитания до статистических вычислений.

Важной особенностью использования электронной таблицы является автоматический пересчет результатов при изменении значений ячеек.

С учетом вышеуказанной градации оценки знаний нами были созданы" ряд дочерних таблиц и одна сводная таблица, куда автоматически переносятся все набранные студентам баллы за весь период изучения профессионального модуля. [141]

"Формулы, реализующие вычисления в указанных таблицах, для адресации значений в ячейках используют ссылки, позволяющие нам определять общее количество набранных баллов в процессе всего учебного процесса, а не только на завершающем этапе. Каждая из таблиц завершается итоговым столбцом, в котором автоматически суммируются данные предыдущих ячеек, что позволяет, посредством ссылок, сводить итоговые значения в таблице без ручного ввода данных. Что значительно упрощает работу преподавателя при подсчете набранных студентом баллов и переводе в пятибалльную шкалу. "[141]

Ниже приведены таблица созданная средствами Microsoft Excel, а также представлены формулы, необходимые для корректного расчета набранных студентом баллов и их перевод в пятибалльную шкалу (рис. 3.9.):

h 1 "

1

Bdsimt ' / Буфер OGhliHi

Times New Rffm - 10

A' A

ж к a - • -дид-

ШрифТ

I i ii

Перенос кипа ^Объединить и понкппы центр« ■ выравнивание г'

Общий

Щ- % о» %%

я -ш т

/СИИНОе Форчлчроитъ Сши форматирование' как таблицу ячеек* Стили

С55

£ =ЁСЛИ(В55<45;"неуд {2)";ЕСЛИ(Э55<=55;"удовл {3)";ЕСЛИ(в55<=75;"хорошо(4)";ЁСЛИ(В55<=1СЮ;"отл,(5)',-;"01иибка в расчетах"^

А В С D Е FGH 1 J К LMNOPQRSTU

53

54 ФИО общее количество набранных баллов лерюод в 5-балльную систему

55 Барсегян Михаил 73.38 хорош о(4)

56 Брежнев Николай 53.98 удов я (3)

57 Воевода Александр 52.59 удовл (3)

53 Вышегородцев Дншр1ш 101,75 ошибка е расчетах

59 Геворкян Эдуард 50.87 Удоел(З)

60 Гпара Александр 79,47 отл.(5)

61 Нефедов Дмшрий 57,38 хорош о{4)

62 Пегасов Валерий 51.92 удовп^З)

63 Се гаюпн Или 54,38 удовп^З)

64 Соловьев Дьпприй 67,55 хорош о{4)

65 Шелия Дима 59.5 хорош о{4)

66 Щеглов Сергей 44.52 неуд (2)

67 Моргунов Георгий 50,56 удовл(З)

Рисунок 3.9. Фрагмент программы подсчета набранных баллов (I уровень обучения)

Исходными положениями введения шкалы рейтингового контроля "являются:

-формирование у студентов мотивации к систематической работе, как аудиторной, так и самостоятельной;

-снижение роли случайностей при сдаче экзаменов, зачетов; -упорядочение, прозрачность и расширение возможностей применения различных видов и форм текущего, рубежного и промежуточного контроля; -реализация индивидуального подхода в образовательном процессе; -повышение состязательности в учебе для активизации личностного фактора;

- получение, накапливание и представление всем заинтересованным лицам, в том числе и родителям студентов, информации об учебных достижениях студента, группы, отделения за любой промежуток времени. "[141]

II уровень

Реорганизация образовательного процесса в системе СПО предусматривает переход на обучение в системе зачетных единиц (академических кредитов), неотъемлемой компонентой которых является рейтинг знаний студентов. По этой причине итоговая аттестация успеваемости студента при освоении ими программы ПМ-0.2, является комплексной, оценивается по 100- балльной шкале и включает оценку знаний по двум междисциплинарным курсам, входящим в профессиональный модуль. " Основой настоящей системы оценки успеваемости студентов является структурирование учебного процесса и рабочей программы" профессионального модуля ПМ-02."Разработка информационных систем"[141]

Таблица 3.5. Количество часов на освоение рабочей

программы

Вид учебной работы Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего) 492

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) 258

в том числе:

теоретическое обучение 160

лабораторные работы 98

Самостоятельная работа обучающегося (всего) 90

Преддипломная практика 4 нед.

Консультации ГАК 144

"Проанализировав все составляющие процесса обучения, нами была предложена следующая система оценки знаний, умений и навыков."[141]

Посещаемость - 35,2 баллов, с учетом 80 пар теоретического обучения, без учета посещения студентами лабораторных занятий, которые оцениваются качественно, - по 0,44 балла за каждое посещенное занятие (2 часа);

Лабораторные работы - 24,5 "баллов - по 0,5 балла за каждую лабораторную работу. Лабораторные работы не предусматривают отсутствие студента даже по уважительной причине."[141] Лабораторные работы по дисциплинам профессионального модуля должны быть сданы обучающимся в полном объеме. "В случае если студент отсутствовал на занятии по болезни, ему необходимо сдать лабораторный практикум в течение двух недель, после

выхода на учебу. При наличии задолженности по лабораторному практикуму студент не допускается на итоговый зачет по дисциплине. "[141]

Итоговые зачеты, экзамены и курсовое проектирование - 20 баллов, по 5 баллов каждый.

Производственная практика - 20 баллов.

Ниже представлен интерфейс программы, позволяющей рассчитать итоговую успеваемость студентов, завершивших изучение дисциплин, входящих в профессиональный модуль ПМ-02."Разработка и эксплуатация информационных систем" (рис. 3.5.).

2 Оценка профессионального модуля ПМ-02

Оценка

Произведет професснональн

Инф. техн. в венная Итого за ого модуля ПМ-

п/н ФИО студента отр.деят практика САПР ПМ-02 02

4 1 Барсегян Михаил 43,9 17,0 36,8 97,7 отл.(5)

5 2 Брежнев Николай 43,9 19,0 100.0 162,9 ошибка в расчетах

6 3 Воевода Александр 43,9 13,0 31.0 78,5 отл.(5)

7 4 Вышегородцев Дмитрий 43,9 10,0 23,2 12,5 неуд (2)

8 5 Геворкян Эдуард 43,9 15,0 33.0 56,7 хорошо(4)

9 6 Гут ара Александр 43,9 14,0 33,3 91,3 отл.(5)

10 7 Нефедов Дмитрий 42,2 19.0 37.0 98,2 отл.(5)

11 8 Пегасов Валерий 43,5 17,0 33,7 94,2 отл.(5)

12 9 Севрюшн Илья 43,5 2,0 18.7 64.2 хорошо(4)

13 10 Соловьев Дмитрий 42.2 14.0 32.0 88.2 отл.(5)

14 11 Шелия Дима 43.9 16.0 34.0 93.9 отл.(5)

15 12 Щеглов Сергей 43.5 13.0 32.8 89.3 отл.(5)

16 13 Моргунов Георгий 43.5 18.0 37.8 99.3 отл.(5)

17 14 к н Л||йи|га ПНР О/ -«

Рисунок 3.10. Интерфейс программы "Оценка профессионального модуля ПМ-02."

Выводы по Главе 3

В третьей главе, "Процессуальный компонент методической системы двухуровневого обучения физике студентов технологических колледжей",

представлены выборочное содержание основных компонентов, форм, методов и средств обучения методической системы двухуровневого обучения физике.

1. Раскрывается содержание мультимедийного компьютерного сопровождения лекционных курсов I и II уровней методической системы

обучения физике, на примере фрагмента лекции: "Теплотехнический расчет наружных стен здания". Представленный фрагмент является структурным элементом II уровня, однако позволяет прибегать к ранее изученному материалу по курсу общеобразовательной физики (I уровень), посредством гиперссылок.

2. Описаны структура и содержание комплекса учебно-производственных задач, исключающих противоречие между предметным характером обучения и межпредметным характером реальной профессиональной деятельности с фундаментальностью физического образования. Раскрыто содержание задач-операций, реализуемых на I уровне, и задач-функций реализуемых на II уровне.

3. Описан метод компьютерного тестирования при проведении итогового контроля знаний по физике.

Метод тестирования имеет многолетние корни. В современном образовании он является одним из самых эффективных методов измерения учебных достижений студентов. Ему посвящены многие работы исследователей. Данный метод активно используется и в практике педагогов, руководителей образовательных учреждений и системы образования. Однако его применение возможно лишь при условии освоения основных подходов к созданию измерительных материалов, их особенностей.

Компьютер - практически идеальный инструмент для проведения тестирования. Именно поэтому для подготовки к бланочному тестированию, а также для проведения других видов тестирований удобно использовать специализированные компьютерные тестирующие системы. Благодаря этому процедура тестирования становится очень простой и массовой, поскольку применение вычислительной техники сводит к минимуму затраты времени и средств организаторов тестирования, что и продемонстрировано нами в описании тестовой оболочки МуТеБ1Х.

4. Аргументирована и описана методика проведения виртуальных аналогов при проведении лабораторных работ по строительной физике на

примере лабораторного практикума "Исследование теплозащитных качеств наружных стен здания". Моделирующая программа, лежащая в основе данного виртуального эксперимента, позволяет исследовать теплообмен, происходящий за счет потока тепла через наружную стену дома.

Представленный фрагмент виртуального эксперимента включал в себя:

- описание цели и содержания работы;

- пошаговую инструкцию для студента;

- краткую теорию;

- контрольные вопросы;

- рабочий журнал;

- утилиту для диагностики соответствия компьютера пользователя необходимым требованиям.

5. Описана методика организации самостоятельной работы на I и II уровнях обучения физике, с обозначением целей и задач, которые отличаются в зависимости от уровня обучения. Так, например, целью организации самостоятельной работы студентов на I уровне обучения физике является акцентирование внимания студента на формирование диалектико-материалистического мировоззрения студента. Достижение поставленной цели, на наш взгляд, возможно методом учебного проекта, работа над которым предполагает углублённое изучение основ астрономии и является формой самостоятельной обработки научной информации. В критериях оценивания учтены такие параметры, как:

- самостоятельность автора в подходе к решению поставленной задачи;

- достоверность и доказательность полученных результатов;

- умение автора представить содержание учебного проекта адекватными речевыми средствами, соблюдая нормы литературного языка и требования научно-учебной сферы общения;

- умение аргументировать свою точку зрения, вести диалог в соответствующей ситуации общения.

Цель организации самостоятельной работы студентов на II уровне обучения - это работа над техническим заданием, в котором содержится следующая информация: назначение и область применения автоматизированной информационной системы, технические, технико-экономические и специальные требования, предъявляемые к автоматизированной информационной системе, необходимые стадии и сроки разработки. В нашем случае эта информация связана с разработкой автоматизированной системы, позволяющей производить расчеты, на основе установленных общих физических закономерностей и физических процессов в ограждающих и других конструкциях зданий и сооружений, т.е. основ строительной физики.

6. Разработан и представлен метод контроля и оценки успеваемости студентов I и II уровней обучения физике по рейтинговой системе, как гибкое и эффективное средство ранжирования студентов по результатам их учебной деятельности, и мотивирующее их на достижение высоких результатов и включающий оценку по следующим показателям:

- посещаемость занятий.

- активность на занятиях.

- аттестация самостоятельной работы

- итоговый контроль.

Представленный метод контроля успеваемости реализован средствами MS Excel, которые "позволяют выполнять сложные расчеты, расположенные в разных областях электронной таблицы и связанные между собой определенной зависимостью. "[141]

ГЛАВА 4. Экспериментальная проверка уровня сформированных компетенций у студентов, обучающихся по разработанной методической

системе

4.1. Общая характеристика педагогического эксперимента

Педагогический эксперимент проводился на базе следующих учреждений СПО: Экономико-технологический колледж; Муниципальный Котельниковский промышленно-экономического техникум; ГАОУ СПО МО "Колледж Угреша".

Целью педагогического эксперимента являлась:

- проверка результатов разработанной методической системы обучения физике студентов технологических колледжей на примере специальности "Информационные системы (по отраслям)";

- проверка уровня сформированности общих и профессиональных компетенций;

- проверка гипотезы исследования;

Таблица 4.1. Общая характеристика педагогического эксперимента

Цели Методы Результаты

Констатирующий эксперимент 320 студентов и 19 преподавателей 2007-2010 гг.

Выявить современное состояние обучения физике студентов технологических колледжей в научно-методической литературе и в практике работы преподавателей технологических СПО Индивидуальные и коллективные беседы со студентами и преподавателями, анкетирование, анализ педагогического опыта. Установлены противоречия: - между требованием к уровню подготовки (сформированными компетенциями) и существующим уровнем сформированной профессиональной компетентности выпускников технологических колледжей; - между образовательным потенциалом физики в реализации профессиональной направленности студентов технологических колледжей и обучением существующими методиками, не позволяющими реализовать этот потенциал; - между большим разнообразием методик межпредметной интеграции физики в профессиональные дисциплины и конкретной технологией ее реализации, при обучении студентов технологических колледжей.

Поисковый эксперимент 320 студентов и 19 преподавателей 2009-2012 гг.

Цели Методы Результаты

Теоретически Моделирование Установлено:

обосновать и методической -что процесс обучения физике студентов

разработать системы двух- технологических колледжей должен включать два

модель уровневого уровня:

методической обучения фи- I уровень - это курс общеобразовательной

системы обуче- зике, а также физики;

ния физике эксперимен- II уровень - это дисциплины

студентов тальное внед- междисциплинарных курсов профессионального

технологических рение в учеб- модуля (ПМ), которые должны быть объединены

колледжей, ный процесс общей методологией построения.

позволяющую структурных

интегрировать элементов 1-го и

учебный мате- 11-го уровней

риал физичес-

кого содержания

в профес-

сиональный

модуль

Обучающий этап педагогического эксперимента 320 студентов и 19 преподавателей

2011-2014 гг.

Апробация Оценка Установлено:

разработанной результатов предлагаемая методика двухуровневого изучения

методической методики физики реализовать основное требование ФГОС

системы двухуровневого СПО, т.е. сформировать:

обучения физике обучения - общие компетенции (I уровень) - универсальные

студентов физике; способы деятельности, общие для большинства

технологических определение профессий и специальностей, направленные на

колледжей на уровня решение профессионально-трудовых задач и

примере сформирован- являющиеся условием интеграции выпускника в

специальности ных профессио- социально-трудовые отношения на рынке труда;

СПО нальных -профессиональные компетенции (II уровень) -

"Информацион- компетенций совокупность знаний, умений, установок и форм

ные системы (по поведения, которая формирует способность

отраслям)", специалиста соответствующим образом, на

проверка нужном уровне качества выполнять в организации

гипотезы свою работу, согласно своей должности и роли.

исследования

4.2. Констатирующий этап педагогического эксперимента

Цель первого этапа педагогического эксперимента(2007-2010 гг.):

- проанализировать состояние преподавания курса общеобразовательной физики в технологических колледжах;

- определить уровень подготовки студентов по физике;

- выявить их умение применять полученные знания по физике при решении задач с профессиональным содержанием.

Задачи констатирующего этапа педагогического эксперимента:

- проанализировать современное состояние обучения физике в системе среднего профессионального образования (на примере специальности "Информационные системы (по отраслям)"), и обосновать актуальность исследования;

- установить основные методические проблемы обучения физике в технологических колледжах, в частности ее интеграцию в профессиональные дисциплины и определить вклад фундаментального физического образования в формировании профессиональных компетенций.

В период с 2007 по 2010 учебный год было проведено анкетирование обучающихся вышеперечисленных учебных заведений по специальности "Информационные системы (по отраслям)", на предмет дальнейшего применения знаний по физике, полученных на первом курсе, при написании курсовых и итоговых квалификационных работ.

Анкета содержала десять вопросов и ставила своей целью определение степени мотивации в изучении физики, студентами технологических колледжей. Остановимся более подробно на следующих вопросах:

1. Считаете ли Вы физику необходимой дисциплиной для выбранной Вами специальности?

2. Испытывали ли Вы трудности при изучении физики?

3. Применялись ли Вами, знания, полученные по физике, при прохождении практики или при написании дипломной работы?

Приняв общее количество опрошенных студентов за 100%, нами были получены следующие результаты:

- 17% - считают изучение физики обязательным для выбранной ими специальности;

- 82,3% - испытывают трудности при изучении физики,

- 0% - ни один выпускник не применял знания по физике, полученные на первом курсе, в процессе написании курсовой или итоговой квалификационной работы.

Анализ полученных результатов, позволил нам выдвинуть предположение о том, что столь низкая привлекательность физики, объясняется неочевидной связью с будущей профессиональной деятельностью. Для подтверждения выдвинутого предположения нами была разработана дополнительная анкета на выявление уровня межпредметной интеграции физики в профессиональные дисциплины. Анкета содержала восемь вопросов и была предложена профессорско-преподавательскому составу, задействованному, как в преподавании курса общеобразовательной физики, так и в преподавании профессиональных дисциплин. При интервьюировании особое внимание нами было уделено следующему вопросу: "Как часто вы ссылаетесь, в процессе объяснения основ преподаваемой профессиональной дисциплины, на знания полученные студентами при изучении курса общеобразовательной физики?", ответ, на который предусматривал следующие пояснения:

а) Довольно часто, так связь с физикой очевидна;

б) Крайне редко, потому как, даже если и отслеживается связь с преподаваемой мною дисциплиной, количество отведенных часов на изучение профессиональной дисциплины, не предполагает возврат к ранее изученному материалу по физике.

в) Никогда, так как очевидная связь преподаваемой мной профессиональной дисциплины с физикой отсутствует.

Всего было задействовано девятнадцать преподавателей, занятых в трех вышеперечисленных учебных заведениях.

Ниже представлена диаграмма 4.1., в которой проиллюстрированы результаты проведенного опроса в процентном соотношении:

Результаты интервьюирования преподавателей

Никогда, так как очевидная связь преподаваемой мной профессиональной дисциплины с физикой ...

Крайне редко, потому как, даже если и отслеживается связь с преподаваемой мною..

Довольно часто, так связь с физикой очевидна

/

( 31,5% 0

15

9%

52,6%

0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0%

Диаграмма 4.1. Результаты интервьюирования преподавателей

Анализ полученных результатов, позволили нам утверждать, что интеграция физики в профессиональные дисциплины при последующем обучении, если, и предусмотрена учебными планами указанной специальности, то, по объективным причинам (недостаточное количество часов), слабо отражена в тематическом содержании профессиональных дисциплин либо не отражена вовсе.

Для объяснения низкой привлекательности физики у студентов, при ее изучении на первом курсе, нами была разработана анкета, содержащая ряд вопросов, направленных на выявление отношения студентов, как к изучаемой дисциплине в целом, так и формам и способам ее преподавания. Нами были получены следующие данные:

- 70,2% опрошенных студентов предпочитают компьютерное тестирование или сдачу экзамена в письменной форме, и ни один не выбрал сдачу экзамена в устной форме;

- 86,9% наиболее интересным считается занятие выполненное в виде презентации, по причине того что, видеофильм нельзя прервать, если в процессе просмотра возникают вопросы, а классическая лекция кажется им скучной и неинтересной;

- у 99,2% наибольшие затруднения возникают при решении задач.

Анализ ответов по изучению диагностики затруднений и потребностей

преподавателей физики, позволили выделить следующие проблемные зоны в

процессе обучения физике. Практически не вызывают затруднений применение технических средств обучения, электронно-вычислительной техники. Однако изготовление и применение наглядных средств педагогами используется слабо. Объясняется это отсутствием полноценных мультимедийных ресурсов по физике, большими трудозатратами при самостоятельной подготовке мультимедийных лекций, отсутствием проектора или интерактивной SMART доски. Вместе с тем, они не отрицают привлекательность лекции, выполненной в виде мультимедийной презентации, перед традиционной лекцией.

Контроль знаний студентов присутствует на всем этапе обучения. Способы и методы проведения контроля знаний являются одним из основополагающих факторов результативности, как обучения студентов, так и работы преподавателя. На вопрос к преподавателям: " Какому виду контроля знаний студентов Вы отдаете предпочтение?"

- 67,6% - предпочитают принимать экзамен по физике по билетам, в устной или письменной форме,

- 32,4% - в форме тестирования, в частности с применением компьютерных оболочек, специально разработанных для создания тестов.

На наш взгляд, такой результат объясняется тем, что большая часть опрошенных преподавателей, крайне насторожено относится к тестированию в целом и к компьютерному тестированию в частности, в числе аргументов указываются следующие факторы:

- при компьютерном тестировании не учитывается человеческий фактор, а именно, когда знающий студент "растерялся" на экзамене или "не сумел собраться с мыслями";

- достаточно большая возможность получить положительную оценку методом "случайного угадывания", особенно "слабым" студентом;

- возникает ряд трудностей, как с выбором компьютерной оболочки теста, так и содержанием предлагаемых заданий.

Знание эффективных методик и технологий в вопросах оценки учащихся по рейтинговой системе, также, не вызывает особого энтузиазма у

преподавательского состава (69,8% опрошенных высказались против введения рейтинговой системы оценки знаний) по причине больших трудозатрат:

- сложности разработки компьютерной программы, в которой производился бы подсчет баллов, а также их перевод в пятибалльную шкалу.

Обобщая результаты, полученные в процессе проведенного констатирующего эксперимента, нами были сделаны следующие выводы:

- методы и средства преподавания физики, применяемые на сегодняшний день, не способствуют повышению мотивации и использованию "всего потенциала этой дисциплины" ;

- "случайные" (разовые) применение технических средств обучения, как при чтении лекций, так и в процессе контроля знаний, также не способствует, как повышению мотивации к изучению физики, так и глубокому усвоению материала;

- оценка результатов работы по пятибалльной шкале, приводящая к "уравниванию" и "усреднению" знаний студентов, обладает малой трудоемкостью, и является более привычной и привлекательной для преподавателей.

Таким образом, констатирующий этап эксперимента позволил обосновать актуальность выбора темы исследования и конкретизировать рабочую гипотезу:

- если методическую систему обучения физике студентов СПО, построить таким образом, чтобы курс общеобразовательной физики, был ориентирован на фундаментальность физического образования с элементами профессиональной направленности, а профессиональный модуль сочетался с фундаментальностью физического образования,

- то это позволит реализовать основное требование ФГОС СПО специальности "Информационные система (по отраслям)", а именно сформировать общие и профессиональные компетенции.

4.3. Поисковый этап педагогического эксперимента

В рамках поискового этапа педагогического эксперимента (2009-2012

гг.):

- изучалось отношение студентов к проблемам эффективности педагогических технологий;

- оценивались возможности и формы организации самостоятельной работы студентов;