Использование электронных образовательных ресурсов в преподавании междисциплинарного курса «Технология ручной электродуговой сварки»

Областные научно-технические чтения

«Техническое творчество: опыт, проблемы, перспективы»

Направление: профессиональный цикл

Использование электронных образовательных ресурсов

в преподавании междисциплинарного курса

«Технология ручной электродуговой сварки»

Соискатель:

Бегунова Л.Е.

преподаватель профессионального цикла

ТОГАПОУ «Промышленно-технологический колледж»

Мичуринск, 2015

Использование электронных образовательных ресурсов

в преподавании междисциплинарного курса

«Технология ручной электродуговой сварки»

Бегунова Л.Е.

преподаватель профессионального цикла

Закон РФ «Об образовании» называет следующие цели образования: свободное развитие личности, обеспечение ее самоопределения, создание условий для ее самореализации, формирование человека и гражданина, интегрированного в современное ему общество и нацеленного на совершенствование этого общества [7, с. 152]. Отсюда следует, что система среднего профессионального образования должна адекватно реагировать на происходящие в обществе изменения, подготавливать человека к жизни и труду в условиях наступившего «информационного взрыва».

Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (ФГОС ООО) называет следующие направления модернизации образования: формирование обобщенных способов коммуникативной, практической, творческой деятельности, получение обучающимися опыта этой деятельности; формирование ключевых компетенций - готовности обучающихся использовать усвоенные знания, умения и способы деятельности в реальной жизни для решения практических задач. Таким образом, требования Закона об образовании и Федерального государственного образовательного стандарта показывают нам уместность интеграции использования электронных образовательных ресурсов с обучением в целом, а также, с преподаванием дисциплин профессиональных курсов в учреждениях среднего профессионального образования.

Актуальность рассматриваемой темы определяется тем, что информационные и коммуникационные технологии, которые существенно помогают реализовать требования Федеральных государственных и профессиональных стандартов, должны занимать особое место в преподавании дисциплин профессиональных циклов.

Освоение информационных технологий в образовании - один из компонентов медиаобразования. В работах исследователей В.А. Тестова [6], М.А. Чошанова [8], И.М. Осмоловской [5], В.Д. Шадрикова [9] и др. рассматривается процесс обучения в условиях информационного общества.

Целью работы явилось активное и продуктивное использование в обучении электронных образовательных ресурсов, формирование у обучающихся устойчивого интереса к предмету, выявление и развитие их творческих способностей, интереса к профессии на основе применения электронных образовательных ресурсов при изучении МДК 01.01. Технология ручной электродуговой сварки по специальности 08.01.07 «Мастер общестроительных работ».

Современный педагог должен умело сочетать на уроках применение возможностей компьютера с методом проблемного изложения материала, поисковыми, практическими методами обучения, поскольку эти методы способствуют развитию таких мыслительных операций, как анализ, синтез, классификация, аналогия, сравнение, обобщение, абстракция, конкретизация, классификация, систематизация, что требует разработки собственных электронных образовательных ресурсов для уроков.

Основные противоречия заключается в следующем: как и всякий новый вид деятельности человека, использование на уроках электронных образовательных ресурсов требует предварительного ознакомления с основными подходами, принципами использования таких ресурсов в изменившихся условиях преподавания, к чему готовы еще не все педагоги, и полностью не готов даже рынок электронных образовательных ресурсов. Большинство творческих педагогов, готовясь к занятиям с использованием информационных технологий, видят, что многие предъявляемые на образовательном рынке обучающие электронные программы ориентированы, прежде всего, на репродукцию знаний, а не на саморазвитие учащихся. Хотя объяснение в сочетании с наглядностью - это один из наиболее экономных способов передачи информации, можно согласиться с его критиками, что при использовании лишь этого метода обучения не формируются умения оперирования полученными знаниями. В подобных мультимедийных разработках слабо представлены обратная связь, развитие творческих способностей учащихся. Идеи развивающего обучения, без которых невозможно представить современную школу, в таком случае уходят на задний план. По сути, такие мультимедийные уроки мало чем отличаются от текста школьного учебника с его ярко выраженной линейностью.

Отмеченные противоречия обусловили актуальность темы данной работы. На основе данного противоречия, возникает проблема продуктивной интеграции традиционных педагогических технологий и технологии применения электронных образовательных ресурсов.

В работе были использованы следующие методы исследования: теоретический анализ психолого-педагогической литературы, практическое использование электронных образовательных ресурсов, наблюдение за работой учащихся на уроках.

Разработанная нами система работы предусматривала активное использование в обучении электронных образовательных ресурсов (ЭОР).

В работе были задействованы следующие электронные образовательные ресурсы:

• интерактивная доска (ИД);

• учебные компьютерные программы (программа КОМПАС 3D);

• интерактивная лаборатория по сварочному производству (тренажеры сварщика с использованием технологии виртуальной реальности (виртуальный тренажер VRTEX 360, компьютеризированные малоамперные дуговые тренажеры сварщика (МДТС-05М).

Сегодня трудно представить деятельность профессионального учебного заведения без различного рода инноваций: смены образовательных парадигм, модернизации содержания образования, оптимизации образовательного процесса.

Социальный заказ системе образования связан с формированием у выпускников личностных качеств, которые были бы адекватны ситуации динамичных изменений, позволили бы им быть активными созидателями общества и реализовать себя в нем. Решить эти задачи, оставаясь в рамках только традиционных педагогических подходов, не представляется возможным. Результативность обучения в современных условиях во многом связана с осознанием настоятельной необходимости применения в учебно-воспитательном процессе инновационных образовательных технологий.

Применение данных педагогических технологий в учебно-воспитательном процессе способствует:

• расширению общекультурного кругозора студентов;

• развитию их интеллектуальных способностей, исследовательских и организационных навыков, творческих качеств, коммуникативных умений, ораторских способностей;

• формированию гражданской позиции и навыков жизнедеятельности в обществе и т.д.

Педагогическая технология - это продуманная во всех деталях модель совместной педагогической деятельности по проектированию, организации и проведению учебного процесса с безусловным обеспечением комфортных условий для преподавателя и студента.

С одной стороны, технология обучения - это совокупность методов и средств обработки, представления, изменения и предъявления учебной информации, с другой - это наука о способах воздействия преподавателя на студентов в процессе обучения с использованием необходимых технических или информационных средств.

В настоящее время в научно-педагогической литературе идут дискуссии о том, что же представляет собой обучение с использованием электронных образовательных ресурсов и каким образом оно связано с изменениями в теории обучения, а точнее с медиадидактикой.

Как отмечает Г.О. Аствацатуров, медиадидактика - это относительно новый специализированный подраздел общей дидактики, который развивался параллельно с обновлением технических средств в образовании [1, с. 83].

В наше время медиадидактика занимается дидактическими и методическими аспектами развития и применения мультимедийных средств и информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе. По мнению А.В. Онковича, мультимедийную дидактику можно считать ведущим компонентом медиадидактики, так как она всё сильнее подключается ко всем процессам, происходящим в других компонентах: прессодидактика, кинодидактика, теледидактика, интернетдидактика [4, с. 243].

По мнению Г.О. Аствацатурова, «оказывая всё большее влияние на общественную и личную жизнь человека, мультимедиасредства и информационно-коммуникационные технологии неизбежно должны были встроиться составной частью в образовательный процесс и стать контрольной точкой в развитии нового педагогического инструментария - мультимедийных образовательных технологий. Их развитие позволяет, с одной стороны, создать мультимедийную образовательную среду и активно вовлечь обучаемого в учебный процесс, а с другой, с помощью различных программ, моделирующих процессы, события, способствовать познавательной активности детей, практически «вживую» отработать необходимые навыки, реализуя деятельностный подход в обучении» [1, с. 84].

Средства и способы учения и обучения, встраиваясь в конструкцию мультимедийного урока, в настоящее время формируют новые тенденции в традиционных методиках преподавания. Изучение технологии применения электронных средств обучения для достижения педагогически отражённых целей становится главной целью мультимедийной дидактики.

Электронными образовательными ресурсами (ЭОР) называют учебные материалы, для воспроизведения которых используются электронные устройства. В самом общем случае к ЭОР относят учебные видеофильмы и звукозаписи, для воспроизведения которых достаточно бытового магнитофона или CD-плеера. Наиболее современные и эффективные для образования ЭОР воспроизводятся на компьютере. Их называют цифровыми образовательными ресурсами (ЦОР), подразумевая, что компьютер использует цифровые способы записи/воспроизведения.

Что нового дают ЭОР обучающемуся?

Прежде всего - возможность действительно научиться. Электронные образовательные ресурсы позволяют выполнить дома значительно более полноценные практические занятия - от виртуального посещения музея до лабораторного эксперимента, и тут же провести аттестацию собственных знаний, умений и компетентности. Домашнее задание становится полноценным, трёхмерным, оно отличается от традиционного так же, как фотография невысокого качества от объёмного голографического изображения. С ЭОР изменяется и первый компонент урока - получение информации. Одно дело - изучать текстовые описания объектов, процессов, явлений, совсем другое - увидеть их и исследовать в интерактивном режиме. Наиболее очевидны новые возможности при изучении культуры и искусства, представлений о макро- и микромирах, многих других объектов и процессов, которые не удается или в принципе невозможно наблюдать.

Что дают ЭОР педагогу?

Компьютерные технологии - это удобно и престижно. Действительно, пожалуй, главное заключается в том, что с подготовленным учеником гораздо интереснее и эффективнее работать.

Неотъемлемым атрибутом любого учебного класса всегда являлась доска. Доска - это поле информационного обмена между учителем и учеником.

Интерактивная доска (ИД) - это новейшее техническое средство обучения, объединяющее в себе все преимущества современных компьютерных технологий. Она не только соответствует способу восприятия информации поколения современных обучающихся, но и позволяет педагогу создавать ситуацию успеха для любого студента, направленную на развитие познавательного интереса к изучаемому предмету.

Работа с интерактивными досками предусматривает творческое применение использование материалов. На уроках успешно используются материалы не только готовых дисков с уроками, но и собственные презентации, которые делают уроки яркими и иллюстративными.

Все, что есть на компьютере, демонстрируется и на интерактивной доске. На ней можно передвигать объекты и надписи, добавлять комментарии к текстам, рисункам и диаграммам, выделять ключевые области и добавлять цвета. Тексты, рисунки или графики можно скрыть, а затем показать в ключевые моменты лекции. Преподаватели и обучающиеся делают все это у доски, что привлекает всеобщее внимание. Работа с интерактивной доской позволяет преподавателю проверить знания обучающихся, вовлечь их в дискуссию, организовать работу в группах.

Все задания, использованные нами для работы с интерактивной доской, можно условно разделить на 7 групп:

• Заполни пропуск.

• Кроссворд.

• Работа с рисунками.

• Соотнесите.

• Расположи в технологической последовательности.

• Тесты.

• Схемы и таблицы.

Рассмотрим примеры заданий для работы на интерактивной доске при изучении МДК 01.01. Технология ручной электродуговой сварки по специальности 08.01.07 «Мастер общестроительных работ».

1. Удобно работать на интерактивной доске с небольшими текстами, которые помещаются на экран. Текст может быть набран в Word и размещен на интерактивной доске или создан при помощи инструмента «Текст» в среде интерактивной доски. Задание «Заполни пропуск» использует ассоциативное мышление. Обучающийся должен вписать ответ. При работе использую задания, выполненные в программе Power Point.

Рис. 1

2. Для закрепления или проверки знаний используем игровой элемент: «Решить кроссворд». Задание выполнено в программе Notebook. Ответы обучающийся вписывает в сетку кроссворда. Также кроссворд может быть создан в программе Power Point. Вопросы кроссворда анимированы. Вопросы появляются и исчезают при последовательном нажатии на соответствующую цифру. Ответы обучающийся вписывает в сетку кроссворда. После ответа на все пронумерованные вопросы появляется контрольный вопрос, требующий объяснить, например, понятие «трансформатор». Устный ответ дает отвечающий у доски или любой другой обучающийся.

Рис. 2

3. Задание «Работа с рисунками» может выполняться в различных вариантах: написать названия, используя функцию «Электронное перо», соотнести рисунки с названиями и т.д.

Рис. 3

Рис. 4

4. Задание «Соотнесите» ученики выполняют, используя функцию «Перетаскивание» или «Электронное перо».

Рис. 5

5. Задание «Расположи в технологической последовательности» можно выполнить, используя функцию «Перетаскивание» в нескольких вариантах.

6. Для текущего контроля и промежуточной аттестации разработаны тесты. Обучающиеся выполняют задания на интерактивной доске: выбирают правильный ответ, заканчивают определение, соотносят технологические операции с рисунками, располагают в технологической последовательности операции по изготовлению какого-нибудь сварного изделия.

Рис. 6

7. Были также использованы задания, которые созданы на федеральном уровне - это OMS-модули.

Рис. 7

8. Задания «Заполни схему», «Заполни таблицу» можно использовать при объяснении нового материала, преподаватель сам заполняет таблицу, а обучающиеся в тетрадях.

Рис. 8

Таким образом, педагогические возможности электронной доски, как средства обучения, по ряду показателей намного превосходят возможности традиционных средств реализации учебного процесса, способствуют совершенствованию учебного процесса, активизируют и делают творческой самостоятельную и совместную работу преподавателя и обучающегося.

Будущие сварщики должны стремиться стать мастерами своего дела. Для этого необходимо, в первую очередь, хорошо изучить основы процесса сварки и непрерывно совершенствовать свое мастерство, стремясь к увеличению выпуска и повышению качества сварных изделий, экономии металла, сварочных материалов, электроэнергии, снижению себестоимости сварочных работ и повышению производительности труда.

В процессе подготовки сварщиков был выявлен ряд проблем. Первая проблема: сварка - вредный высокотемпературный процесс с образованием брызг расплавленного металла, с ультрафиолетовым излучением и выделением сварочных дымов и аэрозолей. Вторая проблема связана с необходимой подготовкой большого количества образцов для сварки, последующей их утилизацией, расходом сварочных материалов и газов. Применение тренажеров сварщика с использованием технологии виртуальной реальности решает эти проблемы, позволяет улучшить качество подготовки сварщиков и снизить затраты на практические работы.

В связи с этим было решено оборудовать в колледже интерактивную лабораторию по сварочному производству.

В состав лаборатории вошло следующее оборудование:

• сварочный тренажер VRTEX 360;

• компьютеризированные малоамперные дуговые тренажеры сварщика (МДТС-05М) (3 шт.);

• система местной вытяжной вентиляции;

• мебель для лекционных занятий;

• демонстрационное оборудование;

• стеллажи для демонстрационного оборудования;

• методические материалы;

• шкафы для методических материалов;

• средства индивидуальной защиты;

• рабочее место преподавателя.

Одним из основных направлений работы лаборатории является изучение и исследование возможности повышения производительности процесса сварки в процессе обучения по выбранной специальности. Данное направление было выбрано с целью понимания студентами сущности и социальной значимости своей будущей профессии, эффективного выполнения профессиональных задач, осуществления поиска и использования способов и приёмов сварки конструкций.

В созданной в колледже имитационной сварочной лаборатории студенты приобретают навыки техники сварки на тренажерах. Тренажер сварщика - это симулятор движений сварщика во время сварки с отображением процесса сварки и полученных результатов.

На начальном этапе обучения тренажеры, по сравнению с обучением в производственной среде, позволяют ускорить процесс получения необходимых навыков благодаря возможности расчленить моторные действия сварщика на составляющие и тренировать сварщика на выполнение каждой составляющей отдельно. Часть функций сварщика тренажер позволяет имитировать близко к тому, как они исполняются в производственной среде, а некоторые реализуются на тренажере намного лучше. Применение тренажеров позволяло в ряде случаев во много раз ускорить процесс обучения и добиться его высокого качества.

В процессе тренажа на экране монитора компьютера отображаются текущие параметры имитируемого сварочного процесса, осуществляется обратная связь со студентом непосредственно во время выполнения процесса сварки. Компьютер, управляемый с помощью интерактивной системы, моделирует дуговую сварку с помощью реалистичной графики и звуков. Эта учебная система моделирует множественные процессы дуговой сварки на большом разнообразии конфигураций сварного шва.

Окончанием тренировочных сварок на тренажере является тестирование студентов на нем и, соответственно, допуск к работе на реальном сварочном оборудовании.

С помощью виртуального тренажера VRTEX 360 можно моделировать любые сварочные процессы: MIG, MAG, MMA. Сварщик-ученик надевает специальную маску, на монитор которой выдается проекция изображения сварного узла и горелки сварочного аппарата. Внешний дисплей, предназначенный для мастера-инструктора, показывает аналогичное изображение.

Особенность учебного процесса заключена в аналогии с видеоигрой, позволяющей инструктору и будущему сварщику увидеть и формирование сварного шва, и дефекты, возникающие в случае ошибки ученика.

Система виртуальной сварки дает возможность сварщику-ученику осуществить гораздо большее количество проходов в сравнении с обычным обучением на базе реального оборудования.

Возможности виртуального тренажера:

Универсальность. Тренажер полностью имитирует рабочие процессы и типы сварных узлов в любых пространственных положениях.

Ускорение обучения. Виртуальная среда дает не менее реальные навыки и оптимизирует систему их оценки. Дисплей инструктора визуализирует результат обучения.

Обучение-инновация. Тренажер является высокотехнологичным решением для подготовки специалистов благодаря технологиям виртуализации среды (Magnatron) и процесса наплавки (ProFlo).

Экологичность. Выбросы и загрязнение среды отсутствуют полностью.

Применение учебных компьютерных программ необходимо для эффективного использования компьютерных технологий в учебном процессе. Актуальность использования компьютерных программ состоит в том, что:

1. Программы можно использовать как на уроке, так и самостоятельно в компьютерном классе или дома;

2. Задания, предлагаемые в программе, могут являться как тренажерными, так и контрольными;

3. Есть возможность для повторения материала и ликвидации пробелов по конкретному разделу дисциплины;

4. В любое время обучающийся может вспомнить теоретический материал, узнать незнакомый термин, воспользовавшись системой "Справочник";

5. Программы дают возможность ознакомиться с примерами;

6. Есть возможность распечатать данный материал.

Так в нашем арсенале имеются компьютерные программы по дисциплине «Нормирование труда и сметы» для составления смет. И пусть это только демонстрационные версии для составления смет, но обучающиеся с большой заинтересованностью выполняют задание по составлению смет на компьютерах. Раньше приходилось терять время для вычерчивания таблиц, перелистывать довольно объемные информационные справочники, а в данной программе все находится под рукой, стоит только нажать соответствующую клавишу. Я уверена, что если кто-то из них столкнется на своем жизненном пути с составлением смет, то он не растеряется и успешно справится с этим.

Кроме этого успешно применяю программу КОМПАС. Уроки с использованием системы КОМПАС 3D позволяют усовершенствовать учебный процесс, основывая его на принципах деятельностного подхода, индивидуализации, открытости системы, коллективного творчества.

Обучающиеся, усвоившие курс «Строительное черчение», особенно с использованием ИКТ, успешнее структурируют и моделируют процессы, пользуются компьютером более осознанно - не как игрушкой, а как средством и инструментом для решения проблемы. Пространственное мышление обучающихся развито лучше.

На основе проведенной работы можно дать следующие методические рекомендации педагогам:

• успешным будет то занятие с использованием электронных образовательных ресурсов, где имеется постоянная обратная связь с обучающимися;

• возможность гибкого и оперативного перестроения моделей учебных эпизодов обеспечивается, прежде всего, интерактивными приёмами и техниками;

• преподаватель или ученик в любой момент могут перейти к любому учебному эпизоду;

• желательно, чтобы каждый учебный эпизод был представлен из нескольких уровней;

• на этапе профессионального самоопределения развитие творческих способностей происходит в условиях дифференцированного и индивидуализированного обучения. Обучающиеся должны быть вовлечены в деятельность на основе использования электронных образовательных ресурсов, где проявляется их самостоятельность, развивается мышление, инициатива.

Проведенная работа позволила сделать следующие выводы.

Уровень педагогической компетентности педагога, его владение электронными образовательными ресурсами, в значительной мере определяет качество подготовки обучающихся - будущих рабочих современного производства: мобильных, конкурентоспособных, готовых к эффективной работе.

Важным направлением в работе с использованием электронных образовательных ресурсов является создание условий для саморазвития и самореализации обучающихся, раскрытия их творческого потенциала, обеспечивающего способность принимать нестандартные решения, успешное продвижение в профессиональной и иной сфере деятельности.

Применение электронных образовательных ресурсов в процессе обучения формирует культуру умственного труда на новом уровне и дает возможность наметить план практической деятельности, её рациональное выполнение, сравнить первоначальный замысел работы с её реальным результатом, постоянно и последовательно формировать важные компетенции.

Подготовка специалистов, отвечающих современным требованиям, зависит от дальнейшего совершенствования работы по развитию творческого потенциала учащейся молодежи как ведущего направления, концентрирующего в себе возможности органического единства обучения, воспитания и развития, учебной и внеучебной работы на основе достижений передовой педагогической науки, повышения мастерства педагогических кадров.

Информационные технологии служат универсальным связующим звеном интеграции знаний различных дисциплин и формирования системно-информационной картины мира современных студентов.

Литература

1. Аствацатуров Г.О. Три уровня интерактивности в мультимедийной дидактике / Г.О. Аствацатуров // Школьные технологии. - 2012. - № 6. - С. 83-88.

2. Берулава Г.А. Новая методология развития личности в информационном образовательном пространстве / Г.А. Берулава, М.Н. Берулава // Педагогика. - 2012. - № 4. - С. 11-20.

3. Казакевич В.М. Информационное моделирование методов обучения / В.М. Казакевич // Школа и производство. - 2014. - № 1. - С. 4.

4. Онкович А.В. Медиадидактика / А.В. Онкович // Журналистика и медиаобразование. - Белгород: Изд-во Белгород, гос ун-та, 2007. - Т. 1. С. 243-248.

5. Осмоловская И.М. Дидактика: учеб. пособие для студ. высш. учеб, заведений / И.М. Осмоловская. - 2-е изд. - М., 2008. - 264 с.

6. Тестов В.А. Информационное общество: переход к новой парадигме в образовании / В.А. Тестов // Педагогика. - 2012. - № 4. - С. 3-10.

7. Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»: электрон. ресурс. - Режим доступа: http// consultant.ru (дата обращения 14.10.2015).

8. Чошанов М.А. Дидактика и инженерия / Чошанов М.А. - М., 2011. - 168 с.

9. Шадриков В.Д. О некоторых теоретических вопросах разработки дидактики для нашей новой школы / В.Д. Шадриков // Высшее образование сегодня. - 2010. - № 12. - С. 3-10.