ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ ДЛЯ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА

Москалева Т.С.¹, Севостьянова О.М.²

¹Кандидат технических наук, Самарский государственный технический университет СамГТУ, ²Кандидат педагогических наук, Самарский государственный технический университет СамГТУ

ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ ДЛЯ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА

Аннотация

Приведен сравнительный анализ традиционных и инновационных лекций, в ходе которого установлены недостатки традиционной методики. Показана необходимость перехода к инновационным лекциям, базирующимся  на оптимальных структурных, объемных и временных сочетаниях ряда эффективных методов обучения. Опираясь на дидактические принципы обучения, проведена  оптимизация методов, применяемых в лекционном курсе. Определена роль самостоятельной работы студентов. Представлены этапы проведения лекционных курсов.

Ключевые слова: инновационные лекции, опорный конспект, матрица, методы проблемного обучения, мультимедийные разработки.

Moskaleva T.S.¹, Sevostyanova O.M.²

¹PhD in Engineering, Samara state technical University Samara state technical University, ²PhD in Pedagogy, Samara state technical University Samara state technical University

OPTIMIZATION OF TEACHING METHODS FOR THE LECTURE COURSE

Аbstract

The comparative analysis of traditional and innovative lectures during which defects of a traditional technique are revealed is provided. Need of transition to the innovative lectures which are based on optimum structural, volume and temporary combinations of a number of effective training methods is shown. Relying on the didactic principles of training, optimization of the methods applied in a lecture rate is performed. The role of independent work of students is determined. Stages of carrying out lecture rates are provided.

Keywords: innovation lectures, basic abstract, matrix, methods problem-based learning, multimedia lectures.

Одной из основных форм организации обучения студентов в вузе является лекция. Эффективность лекции во многом зависит от квалификации и опыта преподавателя, от эмоционального воздействия на студентов, от умения взаимодействовать со слушателями, от умения лектора выбрать и  правильно сочетать методы обучения, поэтому чтение лекций поручают, как правило, доцентам и профессорам.

Применяя традиционную методику преподавания, лектор монологом излагает учебный материал,  концентрируя внимание на наиболее сложных моментах, а студенты конспектируют содержание лекции. Несмотря на высокую подготовленность, эрудицию, артистизм лектора,  процент  усвоения знаний студентами, после прослушивания  традиционных лекций, составляет от  5% до 10%. Это связано со следующими недостатками традиционной лекции: пассивное восприятие информации студентами; отсутствие развития творческого мышления; отсутствие мотивации познавательной деятельности и самостоятельности; механическое конспектирование лекции, без осмысления ее содержания. Применение инновационных методов обучения и компетентностный подход  позволяет  преодолеть недостатки традиционной лекции.

На кафедре «Инженерная графика» Самарского государственного технического университета разработана технология проведения инновационных лекций. Выбор методов обучения определялся  следующими дидактическими принципами: научности  и систематичности обучения, доступности и наглядности, активности и самостоятельности обучения.

В соответствии с принципом научности лекции по начертательной геометрии должны быть доказательными, аргументированными и отвечать современным достижениям науки. Прежде всего, опираться на компьютерную технологию  трехмерного моделирования. Созданные 3D- модели поверхностей могут быть использованы не только для демонстрационного показа, но и как инструмент решения позиционных задач.

Принцип систематичности и последовательности означает, что преподавание должно проводиться в определенном порядке, системе, в строгой логической последовательности. Учебный материал должен быть разделен на законченные разделы, модули, блоки между которыми устанавливается логическая связь.

В традиционной лекции по начертательной геометрии в строгой линейной последовательности объясняется учебный материал. Студенты- первокурсники еще не способны отделить  в учебном материале главное от второстепенного, поэтому при конспектировании боятся сокращать слова, фразы и т.д. По этой причине лекции превращаются в диктовку  учебного материала, за которой не видно его структуры и содержания. Используя конспекты лекции, при подготовке к практическим занятиям, студенты не могут сопоставить, сравнить, проанализировать и непроизвольно запомнить комплексные чертежи прямых, плоскостей  и т.д. Это связано с тем, что чертежи и рисунки изучаемой темы находятся на разных страницах конспекта и установить связь между ними затруднительно. В разработанной нами технологии проведения инновационной лекции принцип систематичности и последовательности реализуется методом свертки в форме опорного конспекта и матриц. Опорный конспект размещается на одном листе и содержит блоки, объединенные стрелками, рамками, линиями. Такое преобразование конспекта обеспечивает эффект визуального восприятия изучаемой информации. Структурирование материала помогает быстрее сформировать у студентов целостную картину изучаемого предмета.

Составление матрицы, на основе укрупнения дидактических единиц – это еще один из способов «сжатия» учебной информации.  Графические образы -  комплексные чертежи, 3D-модели объектов и текстовое пояснение помещаются в матрицу (таблицу). Студенты непроизвольно сравнивают компоненты матрицы по столбцам и строкам, устанавливают  между ними логические связи. Матрица позволяет не только легко и непринужденно понять и запомнить учебный материал, но и включить мыслительный аппарат по анализу, сравнению, синтезу, обобщению.  Это способствует формированию прочных знаний и развитию мышления обучаемых.

Принцип наглядности в обучении  требует участия в усвоении учебной информации всех органов чувств человека.

Наглядность в обучении обеспечивается применением наглядных пособий: разнообразных иллюстраций, моделей, схем, чертежей,  слайдов, фильмов. Наглядные пособия, применяемые на лекциях по начертательной геометрии, способствуют развитию пространственного воображения, повышают мотивацию познавательной деятельности, способствуют освоению правил формирования образа геометрического объекта и его проекций, успешному решению метрических и позиционных задач.

Лекции по начертательной геометрии насыщены рисунками и комплексными чертежами, которые традиционно выполняются на доске преподавателем. Чертежи должны быть  аккуратными, четкими, крупными, с соблюдением относительной толщины линий и шрифта. Поэтому для построения комплексного чертежа на доске требуется достаточно много времени.

При линейном объяснении учебного материала становится  невозможным возврат к  предыдущим  комплексным чертежам, в случае возникших вопросов у студентов. Если поток студентов  составляет 60-80 человек, то нет возможности одновременно  с одинаковой степенью подробности и наглядности показывать плакаты и модели геометрических объектов.

В разработанных нами инновационных лекциях по начертательной геометрии в качестве наглядных средств,  применяются мультимедийные фильмы. Учебный материал представлен  в графическом изображении на слайде. Набор опорных блоков логически связан между собой. Применение анимационных эффектов  позволяет сконцентрировать внимание на отдельных наиболее  трудных местах, многократно повторить фрагменты быстро, без больших временных и энергетических затрат [2, с.60].

Принцип сознательности и  активности заключается в осознанном усвоении знаний путем интенсивной умственной деятельности. Учить мыслить – значит учить умению видеть противоречие, а затем находить ему действительное разрешение [1, 147]. Для реализации данного принципа на лекциях применяются методы проблемного обучения.  Проблема – это особая разновидность вопроса, ответ на который не содержится ни в накопленных знаниях, ни в накопленном опыте, а поэтому требует особых мыслительных действий или применения имеющихся знаний в новой обстановке.  Всегда проблеме предшествует проблемная ситуация.  Проблемная ситуация – это особое психологическое состояние человека, связанное с появлением неразрешенных вопросов и стремлением найти на них ответ. Проблемная ситуация может перерасти в проблему, если студенты ее приняли и имеют достаточные знания для ее разрешения. Но, если знаний (опыта) у студентов недостаточно, то проблемная ситуация может привести мыслительную деятельность учащихся в «тупик». Лектор должен  это чувствовать и при необходимости проблему расчленить на подпроблемы. Структура проблемного обучения должна быть такой: вступительная часть (актуализация опорных знаний), создание проблемной ситуации, постановка проблемы, выдвижение гипотез, решение проблемы, проверка решения проблемы, выводы, получение новой порции знаний.

Метод проблемного обучения включает такие формы его реализации как проблемное изложение, частично-поисковый метод (эвристическая беседа) и исследовательский метод. Исследовательский метод мы применяем только на практических занятиях.

Принцип сознательности и активности можно реализовать интерактивными методами обучения т.е. методами, основанными на взаимодействии обучающихся между собой (метод динамических пар, круглый стол, мозговой штурм, пресс-конференция и т.д.). Опыт показывает, что интерактивная лекция будет эффективной, если численность потока составляет 30-35 человек; если читаемая дисциплина - гуманитарная; если на лекционный курс отводится достаточное количество часов. В нашем случае инновационная лекция по начертательной геометрии разрабатывалась для потока от 60 до 100 человек и учитывалась тенденция сокращения часов на изучение курса. Поэтому интерактивные методы переносятся на  практические занятия.

Важнейшим принципом современного процесса обучения является принцип самостоятельности, предполагающий формирование  и развитие внутренней потребности студентов к самообучению.

В традиционных лекциях доля самостоятельной работы студентов чрезвычайно мала. Преподаватель в мельчайших подробностях, чаще всего монологом, объясняет учебный материал. Это приводит к пассивности студентов,  к формированию  у них потребительской психологии, неспособности к самостоятельной профессиональной деятельности.

В инновационной технологии обучения начертательной геометрии особое значение уделяется самостоятельной работе студентов, благодаря которой студенты учатся овладевать приемами процесса познания, углублять и расширять профессиональные знания, творчески применять полученные знания на практике, развивать интерес к учебно-познавательной деятельности, т.е. формировать и развивать профессиональную компетенцию.

Каждому студенту в электронном виде выдаются учебные пособия «Краткий курс лекций по начертательной геометрии», «Иллюстрированный курс начертательной геометрии»; мультимедийные фильмы наиболее сложных тем; методические указания к решению задач с мультимедийными фрагментами; тестовые вопросы для самопроверки. Самостоятельная работа студентов становится успешной, так как понятны: цель работы, способы ее выполнения и методы контроля знаний.

Опираясь на дидактические принципы обучения, была проведена оптимизация методов применяемых в инновационных лекциях по начертательной геометрии и выбраны: метод  сверток (опорные конспекты, матрицы), метод проблемного обучения (проблемное изложение, частично-поисковый метод), компьютерные технологии (мультимедийные  технологии, Компас-3D) и самостоятельная работа студентов.

На лекционный курс начертательной геометрии в Самарском государственном техническом университете отводится 18 часов (9 лекций). На первых трех лекциях  у студентов формируются основные понятия методов проецирования, комплексных чертежей геометрических элементов, поэтому преподаватель использует  визуальный метод. Для этой цели применяются мультимедийные лекции.  Поэтапное, пошаговое создание комплексного чертежа на экране позволяет студенту детально разобраться в ключевых принципах  построения  проекций геометрических элементов. Задача студентов - стать активными слушателями, следить за ходом рассуждений, доказательствами, пояснениями на примерах и, не «отвлекаться» на подробные записи лекции. Одновременно лектор формирует опорный конспект на отдельном слайде презентации, который студенты переносят в тетрадь. Так как опорный конспект представляет структурно-логическую схему  рассуждения, студенты легко, непринужденно запоминают и воспроизводят его.  При этом имеет место совершенно новый вид учебной умственной деятельности: кодирование и декодирование текста изучаемой темы, а процесс обдумывания и усвоения учебного материала становится наглядным. В конце лекции преподаватель систематизирует и обобщает изученную тему с помощью опорного конспекта.

Доля самостоятельного изучения отдельных тем первых  трех лекций составляет от 5 до 10 %.  Для последующих лекций сектор самостоятельной учебной работы студентов резко возрастает  от 40 до 60%.

Применяя мультимедийные фрагменты,  учебные пособия, а также Интернет ресурсы студенты самостоятельно изучают отдельные темы предстоящей лекции, графически структурируют учебный материал темы  в виде  матрицы или опорного конспекта, готовят свои вопросы лектору. Преподаватель должен контролировать усвоение учебного материала студентами путем экспресс-опросов,  задач  дифференцированных по степени сложности и в случае необходимости скорректировать знания студентов на лекции.

При самостоятельном изучении темы студенты по желанию могут разрабатывать мультимедийные фрагменты решения задач. Такая работа приучает студентов к углубленной проработке теоретического материала, формирует мотивацию познавательной деятельности, повышает значимость его работы, т.к. в  последующем студенческие мультимедийные разработки применяются преподавателем на лекции при систематизации знаний по учебной теме.  За счет применения опорных конспектов и увеличения доли самостоятельной работы   освобождается время на применение методов проблемного обучения (проблемное изложение и частично-поисковый метод). Применяя проблемное изложение, лектор задает проблемные вопросы и сам на них отвечает: выдвигает гипотезы, доказывает или опровергает их, проверяет решение и делает выводы. Студенты мысленно следуют за логикой суждения преподавателя, причем с большим интересом и вниманием, с желанием найти ответы на поставленные вопросы. Все это позволяет хорошо понимать лектора и с легкостью усваивать учебный материал.

После того, как у студентов сформировался понятийный аппарат можно применять на лекции частично-поисковый метод. Для решения  учебной проблемы  выдвигаются гипотезы лектором и студентами. Организуется совместная деятельность по доказательству или опровержению гипотез и разрешению проблемы. Студенты включаются в активную познавательную деятельность по изучению нового учебного материала, при этом у них активизируется внимание, восприятие, осмысление и непроизвольное запоминание. В конце лекции преподаватель проецирует на экран опорный конспект и систематизирует изученную тему.

Опыт показывает, что применение инновационных лекций повышает качество обучения студентов.

Список литературы / References

1. Бусыгин  А. Г.  Десмоэкология. / А. Г.  Бусыгин  // Книга первая: теория образования для устойчивого развития. «Сибирская книга»,2-е изд., испр. и доп., - 2003. - С. 199.
2. МоскалеваТ.С., Севостьянова О.М. Внедрение современных информационных технологий в инженерное образование. Сборник трудов V Международной  научной конференции  «Современные достижения в науке и образовании» г. Нетания,  Израиль. – 2011. -  С. 60-62.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Busygin A. G.  [Desmoekologiya.] / A. G. Busygin  // Kniga pervaja: teorija obrazovanija dlja ustojchivogo razvitija. «Sibirskaja kniga» [Book one: theory of education for sustainable development. "Siberian book"]         2nd ed., Rev. and ext. - 2003. - P. 199. [in Russian]
2. S., Sevost'janova O.M. Vnedrenie sovremennyh informacionnyh tehnologij v inzhenernoe obrazovanie [The introduction of modern information technology in engineering education].  Sbornik trudov  V Mezhdunarodnoj  nauchnoj konferencii  «Sovremennye dostizhenija v nauke i obrazovanii» [Proceedings of the V International scientific conference "Recent advances in science and education"] Netanya,  Israel.- 2011. - P. 60-62. [in Russian]