Разработка методики повышения эффективности проведения занятий с использованием информационных технологий

Мир вступил в новую стадию своего развития, одной из особенностей которой является информатизация всех сторон человеческой жизнедеятельности. Будущее «информационное общество» уже называют обществом «пожизненного» обучения, во всей технологической цепочки которого ключевая роль будет принадлежать информационным технологиям.

Уже сегодня значительное место в обучении занимает внедрение новых информационных технологий. В связи с этим появилась возможность качественно улучшить процесс обучения, повысить его эффективность, обеспечить высокий уровень мотивации обучаемых, индивидуализировать обучение. Что определило тему исследования «Методика повышения эффективности проведения занятий средствами ИТ»

Актуальность выбранной темы объясняется тем, что каждому преподавателю, очевидна целесообразность применения информационных технологий для обучения. Возможности представления информации на компьютере позволяют изменять и неограниченно обогащать содержание образования; выполнение любого задания, с помощью компьютера создает возможность для повышения качества занятия; использование вариативного материала и различных режимов работы способствует индивидуализации обучения. Таким образом, информационные технологии, в совокупности с педагогически обоснованными технологиями обучения, создают необходимый уровень качества, вариативности, дифференциации и индивидуализации обучения.

Целью исследования является разработка методики повышения эффективности проведения занятий с использованием ИТ, на примере дисциплины «Информатика».

Объектом исследования является: использование ИТ в учебном процессе.

Предмет исследования: эффективность проведения занятий с использованием ИТ.

Задачи исследования:

1. Провести анализ использования ИТ в учебном процессе.

2. Разработать методику проведения занятий с использованием ИТ.

3. Разработать методику повышения эффективности проведения занятий с использованием ИТ на примере дисциплины «Информатика».

Глава 1. Теоретические основы преподавания информационных технологий

1.1 Использование информационных технологий в учебном процессе

На сегодняшний день во всем мире широкое развитие получили информационные технологии (ИТ). Поэтому необходимость внедрения новых информационных технологий в учебный процесс не вызывает сомнений. Современное общество характеризует процесс активного использования информационного ресурса в качестве общественного продукта в условиях функционирования всемирной информационной сети, которая позволяет обеспечить доступ к информации без каких-либо существенных ограничений по объему и скорости транслируемой информации.

Появление и широкое распространение ИТ позволяет использовать их в качестве средства общения, воспитания, интеграции в мировое сообщество. Ученые отмечают влияние информационных технологий на развитие личности, профессиональное самоопределение и самостановление.

В процессе обучения в ВУЗе с помощью ИТ студент учится работать с текстом, создавать графические объекты и базы данных, использовать электронные таблицы. Обучаемый узнает новые способы сбора информации и учится пользоваться ими. При использовании ИТ на занятиях повышается мотивация учения и стимулируется познавательный интерес обучающихся, возрастает эффективность самостоятельной работы. Компьютер вместе с ИТ открывает принципиально новые возможности в области образования, в учебной деятельности и творчестве обучаемых. В настоящее возникает такая ситуация, когда ИТ обучения становятся и основными инструментами дальнейшей профессиональной деятельности человека.

При использовании ИТ необходимо стремиться к реализации всех потенциалов личности — познавательного, морально-нравственного, творческого, коммуникативного и эстетического. Чтобы эти потенциалы были реализованы на достаточно высоком уровне, необходима педагогическая компетентность преподавателей в области ИТ. Развитие этой компетентности надо начинать еще при обучении педагогов в вузах. Характеристиками компетентности в области ИТ можно назвать: способность к оценке и интеграции опыта деятельности в современной инфосреде; стремление к развитию личных творческих качеств; наличие высокого уровня общей коммуникативной культуры, теоретических представлений и опыта организации информационного взаимодействия; наличие потребности в саморефлексии; освоение культуры получения, отбора, хранения, воспроизведения, преобразования способов представления, передачи и интеграции информации.

Изменение в ходе научно-технического прогресса основ современного производства, использование новых машин и технологий приводят к увеличению доли интеллектуального труда, творческой функции рабочего в труде, к его профессиональной мобильности и, естественно, вызывают преобразование системы знаний, умений и навыков, которые должны получить учащиеся.

Систематические исследования в области компьютерной поддержки профессионального образования имеют более чем 30-летнюю историю. За этот период в учебных заведениях США, Франции, Японии, России и ряда других стран было разработано множество компьютерных систем учебного назначения. Однако сфера применения таких систем гораздо шире. Это крупные промышленные предприятия, военные и гражданские организации, ведущие самостоятельную подготовку и переподготовку кадров. Кроме того, в развитых странах становится уже стандартом снабжать новые сложные машины и технологии компьютерными обучающими системами, ускоряющими процесс их освоения и внедрения. За рубежом разработку «мягкого» компьютерного продукта учебного назначения (методических и программно-информационных средств) считают весьма дорогостоящим делом в силу его высокой наукоемкости и необходимости совместной работы высококвалифицированных специалистов: психологов, преподавателей-предметников, компьютерных дизайнеров, программистов. Несмотря на это, многие крупные зарубежные фирмы финансируют проекты создания компьютерных учебных систем в образовательных учреждениях и ведут собственные разработки в данной области.

В методологическом плане разработка и использование компьютерных средств поддержки профессиональной подготовки, в первую очередь «мягкого» продукта, с самого начала развивались по двум направлениям, слабо связанным между собой. Первое направление опирается в своей основе на идеи программированного обучения. В его рамках разрабатываются и эксплуатируются автоматизированные обучающие системы (ДОС) по различным учебным дисциплинам. Ядром АОС являются так называемые авторские системы, позволяющие преподавателю-разработчику вводить свой учебный материал в базу данных и программировать с помощью специальных авторских языков или других средств алгоритмы его изучения. Характерными представителями АОС, построенных на алгоритмах программного обучения, длительное время являлись за рубежом система PLATO, в нашей стране — семейство АОС ВУЗ.

С начата 90-х гг. XX века в России и странах СНГ распространились инструментальные среды для создания компьютерных курсов на ПЭВМ типа IBM PC зарубежного (Private Tutor, Link Way. Costoc) и отечественного производства: АДОНИС, УРОК и другие.

Второе направление компьютерной поддержки общеобразовательной и профессиональной подготовки является как бы вторичным приложением «мягкого» продукта компьютеризации различных отраслей человеческой деятельности (науки, техники, экономики и др.). Это отдельные программы, пакеты программ, элементы автоматизированных систем (АСУ, САПР, АСНИ, АСУП и др.), предназначенные для автоматизации трудоемких расчетов, оптимизации исследования свойств объектов и процессов на математических моделях. Применение таких программных систем в профессиональной подготовке традиционно носит более массовый характер, чем использование АОС, как в нашей стране, так и за рубежом, но, в силу своей разобщенности в содержательном плане и отсутствия единой дидактической платформы, менее известно, систематизировано и обобщено в научно-методической литературе. Среди многочисленных работ по адаптации отраслевых программных разработок для целей обучения определенной системностью и попыток дидактических и технических обобщении в нашей стране выделяются работы, но созданию учебно-исследовательских САПР и АСНИ.

С начала 80-х гг. интенсивно развивается новое направление в компьютеризации обучения — интеллектуальные обучающие системы (ИОС), основанные на работах в области искусственного интеллекта. Существенной частью ИОС являются модели регулируемого процесса обучения, предметной области, на основе которых для каждого обучаемого может строиться рациональная стратегия обучения. Базы знаний ИОС могут содержать, наряду с формализованными знаниями, экспертные знания в предметных областях и сфере обучения. Работы в области создания ИОС безусловно, перспективны, но находятся пока па стадии лабораторных исследований и, несмотря на некоторые примеры успешного применения, на уровень массовой технологии еще не вышли.

«Персональная революция» 80-х гг. принесла в сферу обучения не только новые технические, но и дидактические возможности — доступность ПЭВМ, простота диалогового общения и, конечно же, графика. Применение графических иллюстраций в учебных компьютерных системах не только позволяет увеличить скорость передачи информации обучаемому и повысить уровень ее понимания, но и способствует развитию таких важных для специалиста любой отрасли качеств, как интуиция, профессиональное «чутье», образное мышление. А на рынке компьютерных технологии появляются еще более перспективные для целей профессиональной подготовки технические и программные новинки. Это оптические внешние запоминающие устройства на компакт-дисках CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) с большими объемами памяти (сотни мегабайт), инструментальные программные средства гипертекста, мультии гипермедиа, системы «виртуальной реальности».

Компьютер, снабженный техническими средствами мультимедиа, позволяет использовать дидактические возможности видеои аудиоинформации. С помощью систем гипертекста можно создать перекрестные ссылки в текстовых массивах, что облегчает поиск нужной информации по ключевым словам. Системы гипермедиа позволяют связать друг с другом не только фрагменты текста, но и графику, оцифрованную речь, звукозаписи, фотографии, мультфильмы, видеоклипы. Использование таких систем позволяет создавать и широко тиражировать на лазерных компакт-дисках «электронные» руководства, справочники, книги, энциклопедии.

Развитие информационных телекоммуникационных сетей дает новый импульс системам дистанционного обучения, обеспечивает доступ к гигантским объемам информации, хранящимся в различных уголках нашей планеты.

Новые аппаратные и программные средства, наращивающие возможности компьютера, переход в разряд анахронизма понимания его роли как вычислителя постепенно ведут к вытеснению термина «компьютерные технологии» термином «информационные технологии». Под этим термином понимают процессы накопления, обработки, представления и использования информации с помощью электронных средств. Так, суть информатизации образования определяют как создание условии учащимся для свободного доступа к большим объемам активной информации в базах данных, базах знании, электронных архивах, справочниках, энциклопедиях.

Следуя этой терминологии, можно определить информационные технологии обучения (ИТО) как совокупность электронных средств и способов их функционирования, используемых для реализации обучающей деятельности. В состав электронных средств входят аппаратные, программные и информационные компоненты, способы применения которых указываются в методическом обеспечении ИТО. Эффективность применения ИТО — это изменения в развитии, обученности и воспитанности учащегося, происшедшие под доминирующим влиянием данной технологии за определенное время.

Прогресс развития аппаратных инструментальных программных средств ИТО предоставляет хорошие технические возможности для реализации различных дидактических идеи. Однако, как показывает анализ отечественных и зарубежных компьютерных систем учебного назначения, многие из них по своим дидактическим характеристикам нельзя назвать даже удовлетворительными, дело в том, что уровень качества «мягкого» продукта учебного назначения закладывается на этапе его проектирования при подготовке учебного материала для наполнения баз данных АОС и электронных учебников, при создании сценариев учебной работы с компьютерными системами моделирующего типа при разработке задач и упражнений. К сожалению, методические аспекты ИТО не поспевают за развитием технических средств. Да это и не удивительно, поскольку в методическом плане ИТО интегрируют знания таких разнородных наук, как психология, педагогика, математика, кибернетика, информатика, причем психолого-педагогический базис является определяющим в этой интеграции. Именно отставание в разработке психолого-педагогических проблем, «нетехнологичность» имеющихся разработок считают одной из основных причин разрыва между потенциальными и реальными возможностями ИТО.

Разработка средств ИТО для поддержки профессионального образования осложняется еще и необходимостью хорошо знать содержание предметной области и учитывать присущую ей специфику обучения.

ИТ обогащают процесс обучения, позволяют сделать обучение более эффективным, вовлекая в процесс восприятия учебной информации большинство чувственных компонент обучаемого.

Таким образом, накопленный опыт применения информационных технологий в учебном процессе в различных вариантах позволяет говорить об определенных преимуществах подобных форм организации учебного процесса в образовательных областях: гуманитарной, технической, естественно-научной на семинарах, лекциях, лабораторных и практических занятиях:

— возрастает возможность качественно подготовить учебный материал;

— становится возможной принципиально новая организация самостоятельной работы студентов;

— возрастает интенсивность учебного процесса;

— у студентов появляется дополнительная мотивация к познавательной деятельности;

— доступность учебных материалов в любое время, независимо от местоположения, при наличии сетей;

— возможность самоконтроля степени усвоения материала по каждой теме неограниченное количество раз.

— возрастает возможность наглядности в динамической форме и индивидуальном режиме изучения;

— появляется возможность моделирования и исследование процессов и явлений, ускорение обработки данных.

Следует учесть и недостатки, заключающиеся в:

— формировании жесткости мышления;

— подмене эмоционального восприятия мира рациональным, сугубо логическим подходом к реальности;

— влиянии на зрение;

— отсутствие возможности отследить выполнение работ при дистанционном образовании;

— развитии новой зависимости человека — технико-машинной зависимости;

— том, что современное общество становится беспрецедентно подвижным, лишенным прочных отношений и основ лишенным прочных отношений и основ;

— происходящем смешении всех традиционных категорий, ценностей, что, в конечном счете, дезориентирует человека и подчиняет его действию необщественных, нечеловеческих сил и обстоятельств;

— опасности подмены реальности виртуальной реальностью;

— порождении иллюзии свободы выбора;

— отсутствие стремления к личностной самореализации, неспособность человека сформулировать жизненные ориентиры и нежелание создавать собственные социальные нормы компенсируются вседозволенностью в виртуальном пространстве;

— том, что создается иллюзия, что более образованные люди уже дали готовые правила и нормы и что они являются универсальным ключом к решению любых проблем;

— неразработанности теоретической базы построения учебного процесса на основе информационных технологий и идеологической не подготовленностью общества к такому образованию;

— формализации учебного процесса, уменьшении пространства личного общения преподавателя и студентов, теряется обратная связь;

— том, что информация не переходит в функциональное использование, даже в случае необходимости и востребованности в том числе и в вопросах жизенеобеспечения;

— не готовности системы образования работать с новым «цифровым поколением»;

— не готовности кадров системы образования к ее информатизации;

— подмене отождествлении заочного образования с дистанционным.

Поэтому вопрос об эффективности использования ИТ сегодня правомерен. Но, со временем, по мере накопления образовательных информационных ресурсов ИТ займут достойное место в образовательном процессе вуза, и станет возможным формирование на их основе разного уровня программ подготовки и переподготовки преподавателей.

1.2 Специфика курса ИТ в вузе

Системная модель обучения включает: входные знания, формируемые школьной программной по информатике и информационным технологиям; выходные знания, формируемые вузовской программой по информатике; методики обучения, определяющие эффективность обучения (время обучения и уровень компетенции).

Общая характеристика учебной дисциплины информатика. Как и всякий феномен реальности, информационный процесс, в процессе познания из «вещи в себе» должен стать «вещью для нас». Чтобы это произошло нужно:

Во-первых, информационный процесс формализовать в виде модели: выявить его отдельные компоненты (т.е. определить его состав); проанализировать на предмет выявления взаимосвязей его отдельных компонент; представить каким-либо образом, состав и их взаимосвязи (т.е. отразить в некотором языке). В результате мы будем иметь информационную модель данного процесса. Процедура создания информационной модели, т. е. нахождение (или создание) некоторой формы представления информационного процесса составляет сущность формализации.

Во-вторых, найденная форма должна быть «материализована», т. е. «овеществлена» с помощью некоторого материального носителя.

Информационная модель. Представление любого процесса (в том числе и информационного) в некотором языке, в соответствие с классической методологией познания является моделью (соответственно — информационной моделью). Важнейшим свойством информационной модели является ее адекватность моделируемому процессу и целям моделирования. Информационные модели чрезвычайно разнообразны: тексты, таблицы, рисунки, алгоритмы, программы. Выбор формы представления информационного процесса, т. е. выбор языка, определяется задачей, которая в данный момент решается субъектом.

Автоматизация информационного процесса, т. е. возможность его реализации с помощью некоторого технического устройства, требует его представления в форме доступной данному техническому устройству, например, компьютеру. Это может быть сделано в два этапа: представление информационного процесса в виде алгоритма и использования универсального двоичного кода (языка — «0», «1»). В этом случае информационный процесс становится «информационной технологией» .

Общая логика развития курса информатики: от информационных процессов к информационных технологиям, проявляется и конкретизируется в процессе решения задачи. В этом случае можно говорить об информационной технологии решения задачи. Приоритетной задачей изучения курса информатики является освоение информационной технологии решения задачи (которую не следует смешивать с изучением конкретных программных средств). При этом следует отметить, что в основном решаются типовые задачи с использованием типовых программных средств. Приоритетными объектами изучения информатики являются информационные системы, преимущественно автоматизированные информационные системы, связанные с информационными процессами, и информационные технологии, рассматриваемые с позиций системного подхода.

Такой подход позволяет: обеспечить преемственность курса информатики средней и высшей школы (типовые задачи — типовые программные средства в средней школе; нетиповые задачи — типовые программные средства в рамках высшей школы); систематизировать знания в области информатики и информационных технологий, полученные в средней школе, и углубить их в высшей школе; заложить основу для дальнейшего профессионального обучения, поскольку современная информационная деятельность носит, по преимуществу, системный характер; сформировать необходимые знания и навыки работы с информационными моделями и технологиями, позволяющие использовать их при изучении других предметов.

Основные направления информатики. Курсы информатики средней и высшей школы строятся на основе содержательных линий, представленных в общеобразовательных стандартах. Вместе с тем следует отметить, что все эти содержательные линии можно сгруппировать в три основных направления: «Информационные процессы», «Информационные модели» и «Информационные основы управления». В этих направлениях отражены обобщающие понятия, которые в явном или не явном виде присутствуют во всех современных отечественных учебниках информатики.

Наиболее известные в России и хорошо знакомые зарубежные классификации информатики представлены ЮНЕСКО и Computing Curricula — СС2001 (СС2005).

Структура информатики по ЮНЕСКО предполагает наличие следующих четырех разделов:

· теоретическая информатика (философские основы информатики; начала общей теории информации; начала компьютерной семантики; основы информационного моделирования; интеллектуальные информационные системы; информация и познание);

· средства информатизации (технические средства информатизации; программные средства информатизации);

· информационные технологии (базовые/универсальные; прикладные/специальные);

· социальная информатика (информационные ресурсы; информационный потенциал общества; информационное общество; человек в информационном обществе).

Computing Curricula — СС2001 содержит также и рекомендации по преподаванию информатики в университетах. Стандарт СС2001 включает следующие 14 дисциплин: Дискретные структуры (DS); Основы программирования (PF); Алгоритмы и теория сложности (AL); Архитектура и организация ЭВМ (AR); Операционные системы (OS); Распределенные вычисления (NC); Языки программирования (PL); Взаимодействие человека и машины (HC); Графика и визуализация (GV); Интеллектуальные системы (IS); Управление информацией (IM); Социальные и профессиональные вопросы программирования (SP); Программная инженерия (SE); Методы вычислений (CN).

В России Примерная программа среднего (полного) общего образования по информатике и информационных технологиям включает базовый и профильный уровни.

Базовый уровень средней школы, ориентирован на учащихся — гуманитариев. При этом, сам термин «гуманитарный» понимается как синоним широкой, «гуманитарной», культуры, а не простое противопоставление «естественнонаучному» образованию. При таком подходе важнейшая роль отводиться методологии решения нетиповых задач из различных образовательных областей. Основным моментом этой методологии является представление данных в виде информационных систем и моделей с целью последующего использования типовых программных средств.

Профильный уровень. Важной особенностью освоения данной образовательной области в школьных программах является то, что она не дублирует начала высшего профессионального образования. Ее задачи иные: развитие алгоритмического мышления в математическом контексте; воспитание правильных моделей деятельности в областях, относящихся к ИКТ и их применениям; профессиональная ориентация. Программа школьного курса: информация и информационные процессы; информационные модели; информационные системы; компьютер как средство автоматизации информационных процессов; компьютерные технологии представления информации; средства и технологии создания и преобразования информационных объектов; средства и технологии обмена информацией с помощью компьютерных сетей (сетевые технологии); основы социальной информатики. ИТОГО 32 часа аудиторных +29 часов самостоятельных занятий в течение 2-х лет.

В вузе для гуманитарных специальностей двух летний курс информатики рассчитан на 272 часа и базируется на знаниях, полученных в школе, которых как показывает опыт — недостаточно. Нами предложен ряд организационных, методических мер по ослаблению данного противоречия и улучшению этой ситуации.

При современном развитии общества важной составляющей образования студентов являются знания в области информатики.

Слово информатика происходит от французского Informatique образованного в результате объединения терминов Information — информация и Automatique — автоматика. Что выражает суть как науки об автоматической обработке информации.

Поэтому умения и навыки, закрепленные при изучении информатики необходимы при дальнейшем обучении и в профессиональной деятельности.

Цель преподавания дисциплины «Информатика» состоит в:

· изучении основных положений и разделов информатики;

· получении навыков практического использования компьютера;

· получении отчетливого представления о роли информатики и информационных технологий в современном мире;

· приобретении практических навыков использования системных и программных ресурсов ПК для решения функциональных и вычислительных задач в сфере профессиональной деятельности.

Задачами изучения дисциплины являются:

· овладение основами функционирования персональных компьютеров, методами и средствами хранения и передачи информации, обработкой результатов измерений на ЭВМ, компьютерной графикой.

· выработка умения самостоятельного решения задач обработки текстовой и цифровой информации, навыков практической работы на персональном компьютере.

Выпускник после изучения дисциплины «Информатика» должен иметь представление:

— о месте информатики в системе знаний об информационных технологиях, об основных научно-технических проблемах и перспективах развития компьютерных технологий в свете мировых тенденций научно-технического прогресса информационных технологий

Выпускник должен знать и уметь использовать:

· базовые понятия вычислительной техники, предмет и основные методы информатики, закономерности протекания информационных процессов в искусственных системах, принципы работы технических и программных средств в информационных системах

· современную аналоговую и цифровую элементную базу средств вычислительной техники

· основные модели, методы и средства информационных технологий и способы их применения для решения задач в предметных областях

· современные операционные системы и операционные оболочки, обслуживающие сервисные программы

· способы управления процессами и ресурсами компьютеров, синхронизацию процессов

· модели баз данных, основные конструкции языков манипулирования данными, последовательность и этапы проектирования баз данных В результате изучения дисциплины «Информатика» у студентов должен быть сформирован следующий комплекс компетенций:

1. общепрофессиональных (ОПК)

2. инструментальных (ИК) компетенций

3. общенаучных компетенций (ОНК);

· Способность использовать основные законы информационных дисциплин в профессиональной деятельности (ОНК-1);

· Способность самостоятельно работать на компьютере (элементарные навыки) (ИК-1);

· Способность использовать теоретические основы информатики для научного обоснования принципов функционирования программного и аппаратного обеспечения (ОПК-1).

· Возможность работать с информацией из различных источников (ИК-2)

· Способность использовать знания общих правил построения компьютерных коммуникации и коммуникационного оборудования, для объяснения сути и механизмов работы локальной вычислительной сети и глобальной сети Internet (ОПК-2).

Дисциплина «Информатика» связана со следующими дисциплинами:

· Математика (разделы «Линейная алгебра»; «Численные методы»)

· Физика (Раздел «Электричество и магнетизм»).

·

Все лабораторно-практические занятия и часть самостоятельной работы проводятся со студентами в компьютерных классах (по 10−12 компьютеров в каждом классе). Технические характеристики компьютеров позволяют работать в ОС MS Windows. Все компьютеры работают в единой локальной сети. Каждый студент имеет свое уникальное имя и пароль, что в определенной мере защищает его информацию от несанкционированного доступа. Компьютерные классы подключены к глобальной компьютерной сети Internet.

В учебном процессе используется следующее программное обеспечение:

1. Операционную систему MS Windows

2. Microsoft Office

3. Internet Explorer

4. Outlook Express

Глава 2. Основные вопросы методики разработки занятий с использованием ИТ

2.1 Разработка методики проведения занятий с использованием ИТ

Изучение и использование ИТ в учебном процессе — важнейший компонент подготовки учащихся к дальнейшей трудовой жизни.

В рамках данной курсовой мы рассмотрели государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 50 500 «Профессиональное обучение (информатика, вычислительная техника и компьютерные технологии)».

На основании Государственного образовательного стандарта мы разработали учебную программу по дисциплине «Информатика». Программа соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности или направлению 50 500 «Профессиональное обучение» и относится к циклу Общие математические и естественнонаучные дисциплины (Рабочая программа дисциплины приведена в Приложении 1).

Выпускник после изучения дисциплины «Информатика» должен иметь представление: о месте информатики в системе знаний, об информационных технологиях, об основных научно-технических проблемах и перспективах развития компьютерных технологий в свете мировых тенденций научно-технического прогресса информационных технологий.

Дисциплина «Информатика» ставит задачу ознакомить учащихся с основными положениями своих наиболее широко используемых разделов, тенденциями их развития, принципам построения информационных моделей, применению современных информационных технологий. Дисциплина «Информатика» является базовой для всех курсов, использующих автоматизированные методы анализа и расчетов. Поэтому ее изучение необходимо именно на 1 курсе. Она связана со следующими дисциплинами: Математика (разделы «Линейная алгебра», «Численные методы»); Физика (раздел «Электричество»).

В результате изучения дисциплины «Информатика» у студентов должен быть сформирован следующий комплекс компетенций:

1. общепрофессиональных компетенций (ОПК)

2. инструментальных (ИК) компетенций

3. общенаучных компетенций (ОНК);

Одним из основных документов, использованных при разработке учебной программы, является учебный план по «Информатике», в котором указано количество аудиторных часов, часов выделенных для самостоятельной работы и общая трудоемкость дисциплины.

Общая трудоемкость дисциплины 400 академических часов, из них на лекции выделено 85 часов. Теоретический раздел формирует мировоззренческую систему научно-практических знаний и отношение к дисциплине «Информатика». На каждую двух часовую лекцию в рамках самостоятельной работы предусмотрен один час индивидуальной подготовки студентов, для закрепления лекционного материала, а также изучения некоторых вопросов заданных лектором для самостоятельного изучения.

В учебной программе практический раздел представляет собой комплекс лабораторных работ, на которые выделено 119 часов. Главной задачей лабораторных работ является обучение студентов в процессе их самостоятельной работы на компьютерах, получения навыков применения современных информационных технологий для решения профессиональных задач. На подготовку к каждой лабораторной работе и отчета по ней выделяется от 1 до 3 часов в зависимости от сложности изучаемой темы. Все лабораторно-практические занятия и часть самостоятельной работы проводятся со студентами в компьютерных классах (по 10−12 компьютеров в каждом классе). Технические характеристики компьютеров позволяют работать в операционной системе MS Windows. Все компьютеры работают в единой локальной сети.

Контрольный раздел определяет учет процесса и результатов в познании студентов дисциплины «Информатика».

Учебный план предполагает самостоятельную работу, на которую выделено 196 часов. В рамках самостоятельной работы студентов, предусмотрена подготовка к выполнению и защите лабораторных работ, куда включается изучение теоретического материала на этот раздел выделено 90 часов.

Современные специалисты профессионального обучения высокой квалификации должны не только получить основательную теоретико-методологическую и практическую подготовку, не только овладеть основами современной науки, глубоко усвоить ее принципы, но и получить прочные знания и навыки по организации и ведению самостоятельной научно-исследовательской работы.

Учебная программа ориентирована на применение компьютерной техники и различного программного обеспечения. Умения и навыки, закрепленные при изучении информатики необходимы при дальнейшем обучении и в профессиональной деятельности.

Текст учебной программы по дисциплине «Информатика» приведен в Приложении 1.

Рассмотрим это на примере лекционного, практического и контрольного занятия по дисциплине «Информатика».

2.2 Методическая разработка лекции по теме: Операционная система: назначение и основные функции

Контингент учащихся: студенты 1 курса специальности 50 500 — Профессиональное обучение, рассчитано на группу.

Вид лекции: информационная лекция, на которой преподносится и объясняется научная информация, подлежащая запоминанию.

Цель лекции:

— дать обучающимся современные, целостные, взаимосвязанные знания по теме «Операционная система: назначение и основные функции»

Задачи лекции:

1. Образовательные: получение новых знаний по теме «Операционная система: назначение и основные функции»

2. Воспитательные: Вызвать интерес учащихся к изучению темы «Операционная система: назначение и основные функции»

3. Развивающие: совершенствование умственной деятельности: способность наблюдать, делать выводы, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы, проверять результаты.

Функции лекции:

1. Познавательная функция лекции: обеспечение обучающихся знаниями основ науки

2. Развивающая функция лекции состоит в том, что в процессе передачи знаний она ориентирует обучающихся не на память, а на мышление, т. е. учит их думать, мыслить научно, на современном уровне.

Структура лекции

1. Вступление (введение) определяет тему, план и цель лекции, актуализация знаний. (5—7 минут)

2. Изложение: объяснение материала и демонстрация слайдов (1ч. мин.)

3.

Заключение

(10 мин.)

Методика проведения лекции

1. Вступление (введение): Операционная система, ее функции — формулировка темы.

Вступление призвано заинтересовать и настроить аудиторию, сообщить, в чем заключается предмет лекции и ее актуальность, основная идея (проблема, центральный вопрос), связь с предыдущими и последующими занятиями, поставить ее основные вопросы.

2. Изложение: основная часть лекции, в которой реализуется научное содержание темы, ставятся все узловые вопросы. Изложение теоретического материала сопровождается демонстрацией слайдов. Преимущество этой лекции заключается в том, что при комбинированном воздействии на учащегося через зрение и слух вовлечение его в активные действия доля усвоения учебного материала может составить 75%. В лекции подробно рассматриваются понятия об операционных системах на примере ОС Windows и MS DOS. Излагаемый материал, постепенно заносится в сравнительную таблицу об основных характеристиках ОС Windows и MS DOS. (табл. 1)

Таблица выглядит следующим образом:

Таблица № 1

В ходе лекции таблица постепенно заполняется.

Заполненная таблица и полный текст лекции приведен в Приложении 2.

Методическая разработка лабораторного занятия по дисциплине «Информатика»

Лабораторное занятие к лекции по теме: «Операционная система: назначение и основные функции»

Тема лабораторного занятия: Стандартные настройки Windows.

Контингент учащихся: Лабораторное занятие предназначено для студентов первого курса специальности 50 500 — «Профессиональное обучение». Рассчитано на группу.

Цели лабораторного занятия:

· углубление и закрепление знания теоретического курса путем практического изучения в лабораторных условиях изложенной в лекции научной информации;

· научить студентов работать с книгой, служебной документацией и схемами, пользоваться справочной и научной литературой по теме «Операционная система: назначение и основные функции»;

Основные задачи:

· углубить и закрепить знания, полученные на лекции по теме «Операционная система: назначение и основные функции» и в ходе самостоятельной работы;

· проверить эффективность и результативность самостоятельной работы студентов над учебным материалом в студенческой аудитории;

Функции лабораторного занятия:

· Обучающая. Углубляются и совершенствуются знания, навыки и умения, повышается уровень образованности, повышается культура умственного труда, стимулируется самостоятельность обучающегося.

· Управляющая. Представляет собой непрерывно осуществляемую обратную связь, показывающую обучающемуся и преподавателю уровень успехов и ориентирующую их на меры улучшения успеваемости в дальнейшем.

Подготовка студентов к лабораторной работе проводится в часы самостоятельной работы с использованием учебников, конспектов лекций и вышеуказанных методических материалов.

Содержательная часть лабораторной работы включает:

1. Вступительную часть (5 мин.);

2. Порядок проведения занятия и обработки результатов (5 мин);

3. Выполнение заданий (60 мин.)

4. Заключительную часть занятия (10 мин.).

Полный текст лабораторного занятия приведен в Приложении 3.

Методическая разработка контрольного мероприятия При организации текущего контроля знаний, умений и навыков учащихся используются компьютерные технологии. Контроль с помощью компьютера предполагает возможность быстрее и объективнее, чем при традиционном способе, выявить знания обучающихся. Этот способ организации учебного процесса удобен и прост для оценивания в современной системе обработке информации.

Такой вид контроля позволяет за довольно короткое время занятия проверить уровень знаний, умений и навыков поочередно у группы учащихся. Результаты контроля программа заносит в ведомость для последующего анализа и проведения коррекции знаний преподавателем.

Итоговый контроль проводится в конце изучения дисциплины. И учитывает результаты текущего контроля. Итоговым контролем является курсовая работа по дисциплине «Информатика».

Цель итогового контроля — выявить и оценить знания, умения и навыки обучающихся по дисциплине «информатика» в целом.

В главе 2 нами была разработана учебная программа по дисциплине «Информатика», основанная на государственном образовательном стандарте. Мы также разработали методику проведения занятия средствами информационных технологий, которая при проведении занятия позволяет:

— качественно подготовить учебный материал;

— принципиально по-новому организовать самостоятельную работу студентов;

— повысить интенсивность учебного процесса;

— повысить мотивацию студентов к познавательной деятельности;

— найти учебные материалы в любое время, независимо от местоположения, при наличии сетей;

— проводить самоконтроль степени усвоения материала по каждой теме неограниченное количество раз.

— повысить наглядность в динамической форме и индивидуальном режиме изучения;

— моделировать и исследовать процессы и явления, ускорить обработку данных.

В главе 3 нашей работы мы разработаем методику повышения эффективности проведения занятий средствами ИТ. Рассмотрим это на примере применения, в ходе занятий, мультимедийной разработки учебно-методических рекомендаций по теме «Windows XP», и выявим положительное влияние информационных технологий на студентов и учебный процесс в целом.

Глава 3. Разработка методики проведения занятий с использованием ИТ

3.1 Разработка методики повышения эффективности проведения занятий с использованием ИТ на примере дисциплины «Информатика»

Определяющим фактором эффективности ИТ является работа самого педагога над научно-методическим обеспечением своих занятий со студентами. Эта подготовка требует решения конкретных вопросов:

· отбор содержания обучения в соответствии с дидактическими свойствами и возможностями средств ИТ;

· прогнозирование возможного воздействия мультимедиа на характер мышления и поведения участников образовательного процесса;

· выбор способов сочетания и интеграции ИТ с традиционными средствами обучения;

· обеспечение соответствующих дидактических условий обучения (формирование учебных групп, организация индивидуальных занятий и самостоятельной работы).

Нами была разработана методика повышения эффективности проведения занятий средствами ИТ. Она заключается в применении мультимедийных презентаций, использовании мультимедийного учебника, демонстрации видео фрагментов, демонстрации работы программ «вживую», проведении контроля с помощью компьютера.

В традиционном обучении с помощью ИТ возрастает возможность качественно подготовить учебный материал, т.к. преподаватель может разработать занятие в удобных для него условиях, например, дома с использованием компьютера. В этом случае качество подготовки материала возрастает, так как у преподавателя есть возможность использовать множество информационных источников, поиск информации в которых в разы быстрее, чем при использовании бумажной литературы.

Применяя информационные технологии становится возможной принципиально новая организация самостоятельной работы студентов. Преподаватель может разработать учебно-методический комплекс, используя который студенты могут самостоятельно изучать материал, готовиться к занятиям.

Рост уровня интенсивности учебного процесса обусловлен меньшими затратами времени на написание текста на доске, а также включением визуального канала восприятия у учащихся.

Не смотря на проведение занятия с использованием традиционной технологии, у студентов появляется дополнительная мотивация к учебной деятельности, т.к. ИТ помогают осуществить показ таких процессов, которые в обычных условиях нельзя продемонстрировать (химические реакции, различные процессы и т. д.), это можно осуществить показом видео-приложений и фотографий.

Доступность учебных материалов для преподавателя заключается в том, что при подготовке занятий можно пользоваться любыми информационными источниками, такими как интернет или другие компьютерные сети. Для студента это удобно тем, что помимо пользования различными сетями и интернетом, существует возможность взять у преподавателя его лекции в электронном виде, что значительно снизит трудозатраты, например, при подготовке к экзаменам.

У студентов появляется возможность проведения самоконтроля по каждой теме неограниченное количество раз, такая возможность появляется в связи с тем, что в интернете существует огромное количество контрольных материалов. И используя компьютер можно неограниченное количество раз проходить тестовый контроль.

Возрастает возможность наглядности в динамической форме и индивидуальном режиме изучения, используя ИТ это возможно за счет показа не только статических картинок, но и динамического видео. При индивидуальном режиме работы студент может изменять темп подачи информации и возвращаться к интересующим его моментам.

Рассмотрим возможности повышения эффективности проведения занятия средствами ИТ на примере лекции по информатике на тему «Операционная система: назначение и основные функции». Для этого проанализируем лекцию по программированию в традиционной технологии, проведенную без использования ИТ, и затем в той же технологии с применением информационных технологий.

Ход лекции в традиционном варианте.

1. Приветствие. Организационные моменты.

2. Оглашение темы лекции. (Запись на меловой доске).

3. Краткое введение «Что такое операционная система?». (Устный рассказ)

4. Сравнение ОС Windows и MS DOS. (Рисуем на доске сравнительную таблицу)

5. Знакомство с окном Windows и MS DOS. (Рисуем на доске примерный план окна)

6. Знакомство с интерфейсом. (Рисуем на доске примерный план интерфейса операционных систем)

7. Знакомство с возможностями систем. (Устный рассказ)

8. Подведение итогов

В рамках лабораторного занятия все задания приведены в электронном виде и распространяются с помощью сети, для их выполнения прилагается специально разработанный мультимедийный учебник, соответствующий принципам эффективного педагогического мультимедиа-приложения.

Контрольные мероприятия проводятся с помощью компьютера, что существенно облегчает задачу преподавателя и экономит время при проверке выполненных работ.

3.2 Разработка лекций и лабораторных работ в рамках курса ИТ в вузе

Лекция 1

Предмет информатики. Роль информации в жизни людей. (35 мин) Изучаемые вопросы:

· Понятия вещества, энергии, информации.

· Информатика как наука.

· Компьютер — универсальное техническое средство для работы с информацией.

· Информационно-компьютерные технологии — важная составляющая жизни современного общества.

Лабораторная работа 1

Знакомство с компьютерным классом Техника безопасности.

Приобретаемые умения и навыки: а Включение и выключение компьютера.

· Техника безопасности работы за компьютером.

· Правила поведения в компьютерном классе.

Лекция 2

Информация и знания. Восприятие информации человеком.

Изучаемые вопросы: Информация как знания человека. d Декларативные и процедурные знания.

· Информативность сообщения.

· Образная и знаковая формы восприятия информации.

Язык — знаковая форма представления информации.

Лабораторная работа 2

Работа с тренажером клавиатуры. Приобретаемые умения и навыки:

· Использование русского алфавита при наборе текста.

· Переключение клавиатуры на латинский алфавит и обратно.

Использование латинского алфавита при наборе текста Лекция 3

Информационные процессы. (30 мин) Изучаемые вопросы:

· Способы хранения информации (внутренняя и внешняя память).

· Прием и отправление — две стороны процесса передачи информации.

а Некоторые способы обработки информации.

Практика. Работа с тренажером клавиатуры.

(15 мин) Приобретаемые умения и навыки:

· Использование русского алфавита для набора текста.

Лекция 4

Измерение информации (алфавитный подход). Единицы измерения информации.

Изучаемые вопросы:

· Алфавит, мощность алфавита.

а 1 бит — информационный вес символа двоичного алфавита.

· N = 2 — формула для определения информационного веса символа.

· Информационный объем текста.

· Единицы измерения информации: байт, килобайт, мегабайт, гигабайт.

Лекция 5

Назначение и устройство компьютера. Принципы организации внутренней и внешней памяти.

Изучаемые вопросы:

· Компьютер как модель человека, работающего с информацией.

· Схема информационного обмена в компьютере.

· Различие программы и данных.

· Различие внутренней и внешней памяти компьютера.

· Принцип двоичного кодирования информации.

· Структура внутренней памяти компьютера, ее свойства.

· Носители и устройства внешней памяти.

Лекция 6

Теория. Понятие программного обеспечения и его типы. Назначение операционной системы и ее основные функции.

Изучаемые вопросы:

· Понятие программного обеспечения.

· Типы программного обеспечения.

а Состав прикладного программного обеспечения. а Системное программное обеспечение и функции операционной системы.

Понятие интерактивного режима работы.

· Сервисные программы.

· Система программирования — инструмент для работы программиста.

Лекция 7

Пользовательский интерфейс. (20 мин) Изучаемые вопросы:

· Пользовательский интерфейс — форма взаимодействия программы с пользователем.

· Объект, свойства объекта, действия над объектом.

· Объектно-ориентированный интерфейс — интерфейс современных системных и прикладных программ.

Контекстное меню — способ определения свойств объекта и выполнения действий над ним. Практика. Знакомство с операционной системой: работа с окнами, запуск программ, использование встроенной справочной системы.

Лабораторная работа 3

Запустить программу WordPad.

Установить ширину и высоту окна WordPad примерно в ½ часть экрана и поместить его в левом верхнем углу рабочего стола.

3. Запустить программу Калькулятор и поместить окно этой программы в правом верхнем углу рабочего стола.

Запустить программу Paint и поместить окно этой программы в левом нижнем углу рабочего стола.

Переключиться в программу WordPad и развернуть окно программы на полный экран Переключиться в программу Калькулятор и свернуть окно этой программы.

Завершить выполнение программы Paint.

Восстановить прежние размеры окна программы WordPad.