Применение информационных технологий на уроках производственного обучения по профессии Радиомеханик

Теоретические основы информационных технологий

Переход современного общества к информационной эпохе своего развития выдвигает в качестве одной из основных задач, стоящих перед системой начального профессионального образования,  задачу формирования основ информационной культуры будущего специалиста.
Информационная культура – это и хорошая осведомленность в области имеющихся программных приложений по функциональным задачам конкретных предметных областей, профессий и специальностей, программных приложений педагогической направленности.
Для понимания  роли информационных технологий  в образовании необходимо вникнуть в суть этого  понятия. Говоря об информационной технологии, в одних случаях подразумевают определенное  научное направление, в других – конкретный способ работы с информацией. Таким образом, существует двоякая трактовка понятия «информационная технология»: как способ и средства сбора, обработки и передачи информации для получения новых сведений  об изучаемом объекте и как совокупность знаний о способах и средствах работы с информационными ресурсами. В каком-то смысле все педагогические технологии (понимаемые как способы) являются информационными, так как учебно-воспитательный процесс всегда сопровождается обменом информацией между педагогом и учащимся. Но в современном понимании информационная технология обучения – это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства для работы с информацией.

Цели и задачи информационных технологий

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

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

Современные информационные технологии предоставляют практически неограниченные возможности размещения, хранения, обработки и доставки информации любого объема и содержания на любые расстояния. В этих условиях на первый план при подготовке специалистов выходит направляемая работа по самообучению. Огромное значение при внедрении современных технологий в образование имеет педагогическая содержательность обучающего  материала и создания условий для самообучения. Имеется  в виду не только отбор содержания материала для обучения, но и структурная  организация учебного материала, включение в обучение  не просто автоматизированных обучающих программ, но именно интерактивных информационных сред, целостное взаимосвязанное функционирование всех процессов познания и управления им. Другими словами, эффективность  и качество обучения в большей мере зависят от эффективной организации процесса самообучения и дидактического качества используемых материалов. Решение этих непростых задач во многом зависит от  мастерства, подготовленности педагогов к работе в условиях лавинообразного нарастания потока  информации, педагогов, которые могут и должны стать на уровень современных методов представления, поиска и переработки информации. Подготовленность педагогов к работе  в новом информационном пространстве, прогрессивность их взглядов  являются необходимым условием разработки и внедрение новых форм и  технологий обучения.

Любая наука  уделяет большое внимание терминологическому аппарату, который она применяет. Информационные технологии стремительно развиваются. С одной стороны, это объясняет неустойчивость ряда понятий, с другой стороны, именно этот  динамизм  настоятельно требует переосмысления и доработки, казалось бы, установившихся понятий. Проблема языка науки становится  наиболее острой,  когда рассматриваются информационные технологии в области образования.

Практическое применение информационных технологий на уроках производственного обучения профессии «Радиомеханик»

Информационные технологии в частности компьютер позволяют мне решать следующие задачи в обучении:

  1. Обеспечение обратной связи в процессе обучения.
  2. Обеспечение индивидуализации учебного процесса.
  3. Повышение наглядности учебного процесса.
  4. Моделирование изучаемых процессов или явлений.
  5. Организация коллективной и групповой работы.

По целям и задачам обучающие компьютерные программы делятся на иллюстрационные, консультационные, программы-тренажеры, программы обучающего контроля, операционные среды.

  1. В режиме обучения программа выводит на экран дисплея учебную информацию, задает вопрос на понимание предложенной информации. Если ответ неверен – машина дает подсказку, как найти правильный ответ или дает ответ и задает новый вопрос.
  2. В режиме тренажера выводит только тексты вопросов, при ошибке идет комментарий
  3. В режиме контроля варианты заданий подбираются компьютером, время обдумывания ограничено, результаты ответов фиксируются. По окончании выводится список тем, по которым была допущена ошибка и которые следует повторить, ставится отметка.

На данном этапе применяется тестирующая оболочка «Система тестирования 2.3». Данный продукт совершенно бесплатно распространяется   профессиональным лицеем №1 г. Перми.

Рисунок 1

«Система тестирования 2.3» – это комплекс программ, которые дают возможность проверять и корректировать знания учащихся с помощью компьютера. Компонентами комплекса являются:

  • модуль «Редактор тестов» – программа для ввода тестов в компьютер;
  • модуль администрирования – программа для задания параметров теста и запуска процесса тестирования;
  • модуль проведения тестирования – программа для проведения компьютерного опроса по тестам, созданным в редакторе;
  • модуль «Настройки» – программа для настройки параметров системы тестирования;
  • модуль «Просмотр результатов» – программа для просмотра результатов тестирования в Microsoft Excel.

 «Система тестирования 2.3» (далее по тексту СТ) – инструмент преподавателя любого предмета. Он рассчитан на использование в любых учебных заведениях для автоматизации программированного опроса — одного из самых распространенных способов контроля знаний.

СТ может создавать тесты с вопросами открытой формы. Применение пакета требует от учащихся или преподавателей наличия минимального опыта работы с компьютером. Благодаря этому СТ способна стать гибким инструментом для постепенного вовлечения компьютеров в учебный процесс по всем дисциплинам. Преподаватель может использовать СТ для наработки опыта и методик проведения компьютерных занятий.

На современном этапе совершенствования методики обучения увеличивается роль демонстрационного эксперимента, потому что физические процессы и явления в электронных устройствах скрыты от непосредственного наблюдения. Судить о сущности процессов, которые протекают в электронных схемах, учащиеся могут только по результатам этого процесса (загорание лампочки, звуковые эффекты и т.д.) или по электроизмерительным приборам, контролирующим параметры электрической цепи. Поэтому, демонстрационные опыты на уроках специальной технологии являются источником знаний и проблемных ситуаций. В процессе демонстрации опытов учащиеся ведут записи в тетрадях. На каждом этапе я указываю, что необходимо записать.

Например, мною используется на уроках производственного обучения программа «Electronics Workbench» — это виртуальная электронная лаборатория на компьютере.

Рисунок 2

Виртуальная лаборатория открывает для профессионально технических учебных заведений широкие возможности совершенствования учебного процесса, развития дистанционного обучения и новых методов экспериментального исследования.

Наличие современного приборного парка в программе представляет в распоряжения пользователя уникальные возможности для планирования и проведения широкого спектра экспериментов: от простейших опытов до исследования реальных устройств. Такой инструмент является идеальным средством для обучения, так как позволяет снять практически все ограничения, касающиеся элементной базы и приборного парка. Снимаются, кроме того, и все проблемы, связанные с возможностью некорректных действий экспериментатора, т. е. невозможно вывести дорогостоящий прибор из строя.

Такой подход предполагает индивидуализацию  процесса обучения и выход его за рамки привычных учебных лабораторий. При условии доступа к компьютеру пользователь может обучаться в любом месте и в любое время.

Основные достоинства такого подхода к обучению:

  1. Работа в реальной лаборатории требует больших временных затрат на подготовку эксперимента, электронная же лаборатория всегда под рукой, что позволяет сделать изучение электронных схем более доступным и соответственно экономить время на уроке.
  2. В природе не существует двух совершенно одинаковых элементов, то есть все реальные элементы имеют большой разброс значений, что приводит к погрешностям в ходе проведения эксперимента. В виртуальной лаборатории все элементы описываются строго установленными параметрами, поэтому каждый раз в ходе эксперимента будет повторяться результат, определяемый только параметрами элементов и алгоритмов расчета, что дает достоверность измерений.
  3. Работая с этой программой, учащийся застрахован от случайного поражения электрическим током, а приборы не выйдут из строя из-за неправильно собранной схемы
  4. В распоряжении учащихся имеется такой широкий набор приборов, который вряд ли будет доступен в реальной жизни.
  5. Сложные схемы занимают достаточно много места, изображение при этом стараются сделать более плотным, что часто приводит к ошибкам  в подключении проводников к элементам цепи. Электронная лаборатория позволяет разместить схему таким образом, чтобы были четко видны все соединения элементов и одновременно вся схема целиком.

Ни в коем случае здесь не происходит уход от реальной жизни. После разработки схемы, ее проверки на работоспособность, отладки, замеров параметров учащийся садится за рабочий стол, берет в руки паяльник и воплощает свою идею в жизнь на уроках производственного обучения. Как видно это развивает творчество  обучающихся.



Проводится апробация и других методик преподавания, а так же разрабатывается самостоятельная методика проведения уроков с использованием компьютера.

Необходимым условием для реализации компьютерного обучения на уроках спецтехнологий является умение учащихся работать на ПК с пакетом основных программ (текстового редактора Word; электронные таблицы Excel; построение электронных схем Visio; электронная лаборатория Electronic Workbench). Поэтому на первом курсе, начиная с октября месяца, пока по основной профессии проводятся ознакомительные лекции, учащиеся по данной профессии в обязательном порядке проходят обучение по профессии «Оператор ЭВМ», которая пригодится им не только во время дальнейшей учебы по основной профессии, но и в дальнейшей профессиональной деятельности.

После освоения профессии «оператор ЭВМ», начинаем работу в программе электронной лаборатории Electronic Workbench.

В первую очередь изучаем команды по подготовке схем, их конвертированию в другие системы моделирования и созданию макросов, команды, задающие режимы моделирования, копирования элементов схем, команды экрана.

Затем осваиваем технологию подготовки схем и состав библиотечных компонентов, работу с контрольно-измерительными приборами в лаборатории, которые по внешнему виду и характеристикам имеют полное сходство с промышленными образцами, что совместно с простотой применения создает иллюзию реальности и порождает чувства, характерные для радиолюбительского творчества.

Изучаем сведения по элементной базе, используемой в радиоэлектронной аппаратуре, а также результаты измерения характеристик моделей библиотечных компонентов и их сопоставление с характеристиками реальных компонентов.

По сравнению с традиционными методами проведения лабораторных работ использование электронной лаборатории Electronic Workbench позволяет значительно сократить время на подготовку и проведение таких работ при существенной экономии средств за счет многопрофильного использования ПК вместо дорогостоящего лабораторного оборудования.

Далее рассматриваем практические схемы транзисторных радиоэлектронных устройств, устройства на цифровых и аналоговых микросхемах, сопоставляются результаты их расчета и моделирования. Большинство устройств моделируем в порядке возрастающей сложности.

Рассматриваем способы построения вторичных источников электропитания: от выпрямителей, умножителей и простейших параметрических стабилизаторов до импульсных  стабилизаторов.

Большое количество экспериментов, упражнений и задач мною заимствовано из учебника «Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях» автора Панфилова Н. И. – доктора технических наук, профессора, академика Академии электротехнических наук РФ. Другие разработаны по этому принципу мной самостоятельно в соответствии с Государственным стандартом по профессии «Радиомеханик».

Традиционно при изложении нового материала преподавателем используются словесные методы, демонстрация наглядных пособий, трудовые приемы и т.д. задача преподавателя – превратить все виды учебной деятельности учащихся в живой источник получения  новых и расширение старых знаний.

Видеофильм – самое распространенное техническое средство обучения, позволяющее демонстрировать объекты и явления  в движении, развитии, анализировать и обобщать материал, а также осуществлять переход от конкретного восприятия к абстрактному. С  помощью учебного фильма можно выделить основное и скомпоновать процессы не в естественной последовательности, а так, как это наиболее удобно для понимания их характера. В восприятии звукового фильма  активно участвуют  и зрение, и слух. Однако временность воздействия на органы зрения и слуха  выгодно отличает учебный видеофильм от других средств обучения, позволяет решать важные дидактические задачи.

Показ видеофильмов не требует особых условий: преподаватель, остановив в любой момент  видеофильм, может ответить на вопросы учащихся или прокомментировать действия в кадре, а также  проконтролировать восприятие и усвоение учебной видеоинформации.  Фрагменты данного учебного фильма, плохо воспринимаемые учащимися, можно неоднократно повторить, более доходчиво прокомментировать. 

Использование видеофильмов  способствует решению нескольких задач. В процессе анализа содержания  тех или иных кадров (по ходу их демонстрации) учащиеся подводятся  к выводам и обобщения, а также  к установлению причинно-следственных связей.

Назначение мотивационного средства – вызвать интерес к теме,  которую предстоит изучить.

Примером такого фильма – мотива  может служить видеофильм «Печатный монтаж», используемый  по теме: «Монтаж узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры».

Приведу методику  введения  фильма в процесс обучения.  Вначале урока  сообщаю  учащимся,  что они  приступают к изучению технологии получения более экономичного и практичного  монтажа узлов и блоков РЭА, так как это трудно  получить при другой технологии, печатного монтаж является  наиболее простой, быстрой и дешевой  технологией.

Активизируя знания учащихся, полученные  на предыдущих уроках, предлагаю вспомнить: что им известно о видах монтажа, какие применяются материалы и инструменты и т. д.

Выслушав учащихся, предлагаю просмотреть фильм, который поможет ответить на эти вопросы.

Первый же кадр фильма ставит перед учащимися  проблемный вопросы:  какими способами получают печатный монтаж, какие применяют материалы и инструменты, практическое применение данного монтажа. Иначе говоря,  сам фильм подводит  учащихся к ответу на проблемные вопросы.

После просмотра фильма предлагаю кратко законспектировать  увиденное.  Далее прошу ответить  на вопросы или прокомментировать фрагмент фильма, выключив звук. Учащиеся  с интересом  и вниманием  следят за работой нового диктора. Заканчиваю  урок  показом  на 1-2 минуты фрагмента  фильма  по следующей теме. Это дает  хороший  психологический настрой  на ее изучение.

Заключение

К настоящему времени мною накоплен опыт использования информационных технологий  как средства  обновления образовательного процесса, отбора и проектирования  содержания  обучения,  организации контроля  за деятельностью учащихся на уроках производственного обучения.

В повышении  качества производственного обучения  я отмечаю следующие  достоинства  информационных технологий, в частности, мультимедиа-технологий:

  • способствуют созданию эмоционального фона в образовательном процессе, повышают мотивацию  учения за счет осознания ценности творческого труда  в освоении современных информационных технологий;
  • позволяют выработать позитивный  стереотип  поведения  и адекватную рефлексию в ситуации  «успеха-неуспеха»;
  • способствуют выработке устойчивого интереса  к отработке  профессионального важных умений и  навыков через изменяющуюся и усложняющуюся деятельность учащегося;
  • могут выступать основой формирования  профессионально важных умений и навыков.

С моей точки зрения, мультимедиа-технологии в производственном обучении по данной профессии имеют свою рациональность и практическую ценность.  Очевидно, что только полная взаимосвязь  общеобразовательных и профессиональных знаний  позволит сформировать личность будущего рабочего. Освоение учащимися современных информационных технологий положительно влияет на овладение  профессиональными знаниями, умениями и навыками. Предполагает взаимодействие  преподавателя спецдисциплин, мастера производственного обучения и учащегося.

Согласно Госстандарту НПО, образовательные учреждения  свободны в выборе технологий, но ответственны за результаты обучения. Распространенным мнением среди специалистов в области образования является то, что использование компьютерных  и телекоммуникационных технологий образовательном процессе – это единственное, что необходимо для модернизации  образования. 

Однако главное, что надо помнить педагогу   — любой компьютер (составляющая часть информационных технологий) сегодня лишь  информационное средство и способ повышения  эффективности  интеллектуальной  человеческой деятельности, передача информации сама по себе  еще не обеспечивает  передачи знаний, культуры.  Компьютер, как и другие  информационные носители, выполняет  сугубо  вспомогательные  функции  предоставления  по возможности  объективной  учебной информации, которая поможет  учащемуся  и учителю  достичь  запланированных целей  обучения, а сотрудничество  человека и персонального компьютера  в образовании позволит сделать процесс обучения более эффективным.




Следующий: