Активное индивидуализированное обучение на основе многошаговых задач-тестов

Высокое качество знаний, умений и навыков по любой изучаемой дисциплине, соответствующее требованиям государственных образовательных стандартов. может быть достигнуто студентами при условии регулярной и напряженной самостоятельной этой работы над учебным материалом, включающим в себя не только программные разделы дисциплины, но и дополнительные источники (научные журналы, монографии, патентная литература и т.д ).

Из научно-методической литературы известно, что для стимулирования регулярной учебной работы студентов в семестре кроме итогового контроля необходим рубежный и текущий. При дистанционной форме обучения рубежный контроль может выполняться непосредственно самим студентом, так как время его общения с преподавателями ограничено. Такой контроль осуществляется непрерывно в процессе изучения теоретического материала и решения практических заданий, выполненных в форме многошаговых обучающих тестов.

В течение многих лет в вузах разрабатываются различные системы оперативного текущего контроля знаний студентов. Как правило, в основе его находится тестовая система контроля, обеспечивающая фронтальность опроса студентов, малые затраты времени на процедуры опроса и проверки результатов, объективность оценки, возможность компьютеризации и значительное упрощение процедуры анализа качества обучения. В основном задачи-тесты разрабатываются для контроля знаний студентов по различным темам курса. Это, несомненно, позволяет зафиксировать результаты учебной работы каждого студента, но не обеспечивает управления его учебными действиями в процессе освоения материала курса, не подсказывает эффективные пути изучения тех или иных вопросов, не фиксирует его внимание на отдельных моментах, трудных для понимания.

На протяжении ряда лет в Тольяттинском политехническом институте (Тол-ПИ) разрабатывались тестовые материалы, являющиеся наиболее эффективной и распространенной формой обратной связи, для оперативного контроля знаний студентов. А впоследствии появилась идея разработки не только контрольных, но и обучающих тестов.

Развитие дидактических систем в историческом плане шло от индивидуализированного обучения (преподаватель -ученик) к комбинированным системам, где управление процессом обучения делится между преподавателем и автономными управляющими средствами (книга, аудиовизуальные информационные средства, компьютерные сети и пр.). Как показывает многолетний опыт работы с большими по количеству студентов гр\ п-пами. наиболее эффективной является система адаптивного программированного обучения, позволяющая преподавателю работать не только с группой, но и с каждым студентом индивидуально. Данная система является диалоговой, имеющей обратную связь, как любая разветвленная. достаточно сложная система управления. Происходит возврат к первоначальной форме обучения, но на более высоком уровне, с учетом новейших технологий. методик и средств обучения.

В ТолПИ практикуется разработка программированных, многошаговых, многоуровневых обучающих задач и заданий-тестов, задающих студентам определенную логическую последовательность умственных действий, которые необходимо осуществить для решения поставленной задачи. Выполняя серию таких задач-тестов по каждой теме курса, студенты, во-первых, осваивают методологию изучения темы, во-вторых, овладевают конкретным учебным материалом по этой теме и становятся подготовленными к практическим или лабораторным занятиям. Большое число вариантов подобных задач - тестов позволяет вовлечь в процесс активного самостоятельного и индивидуализированного обучения значительное число студентов. Этот процесс основан на том, что в задачах-тестах предлагается определенная многошаговая последовательность (алгоритм) выполнения практических действий. Руководствуясь учебной литературой, студенты узнают, как выполнить все действия, чтобы задача была решена.

Система активного обучения на основе программируемых задач-тестов разработана по курсам «Электрические машины» и «Теоретические основы электротехники».

Инженерный курс «Электрические машины» имеет ту особенность, что практически все физические явления, протекающие в машинах, все закономерности, определяющие эти явления, изучаются на графических изображениях. Данный факт позволяет графически представить исходные данные в задаче-тесте и графически отразить все этапы практических действий, связанных с последовательным решением поставленной задачи. Проверка результатов работы осуществляется за несколько секунд сравнением полученного студентом графического построения с истинным.

Для решения такого рода задач обычно не требуется выполнять громоздкие вычисления. Это позволяет по каждой теме курса разработать множество задач-тестов и отразить в них все учебные фрагменты каждой темы. Студенты могут выполнять серии таких заданий-тестов к каждому следующему занятию или непосредственно на практическом или лабораторном занятии. Этот этап работы может быть рассмотрен как коллоквиум или оперативный контроль готовности студентов к осмысленным действиям на занятии. Следовательно, данные тесты являются, многофункциональными: обучающими, самоконтроля и контроля усвоения учебного материала. Подчеркнем, что контроль в данном случае является весьма оперативным, особенно при применении компьютерных технологий.

Рассмотрим пример составления задачи-теста для темы «Принцип действия машины постоянного тока в режиме генератора и двигателя. Реакция якоря». На рис.1 представлен вариант (для генератора) исходного упрощенного изображения развертки машины постоянного тока в поперечном разрезе.

Генератор

Рис. 1.

Требования теста сводятся к следующему.

• 1.    Определите по конструктивным схемам генераторов и двигателей постоянного тока (опросные карты П9-1) направление тока в обмотке возбуждения или полярность главных полюсов.

• 2.    Определите направление движения якоря, тока и ЭДС в проводниках его обмотки.

• 3.    Постройте качественно в одних осях координат графики распределения по воздушному зазору машины МДС и индукции магнитного поля главных полюсов и якоря.

• 4.    Постройте в других осях координат два графика распределения результирующей индукции магнитного поля, соответствующих ненасыщенной магнитной цепи машины (т_с-> ц) и насыщенной.

• 5.    Сделайте по графикам распределения результирующей индукции магнитного поля выводы относительно формы поля, величины магнитного потока при нагрузке, направления смещения физической нейтрали для режимов двигателя и генератора. На графиках укажите угол смещения физической нейтрали.

• 6.    Покажите характер изменения формы и положения графиков распределения результирующей индукции, если нагрузка генератора или двигателя будет увеличиваться.

Гест задает последовательность действий обучаемого при решении вопроса о степени усвоения темы «Принцип действия машины постоянного тока и реакция якоря». Без реализации -ной последовательности действий достаточно трудно убедить преподавателя в том, что обучаемый достиг глубокого понимания поставленного вопроса. Выполняя многие варианты таких задач, обучаемый осваивает многошаговый алгоритм действий при анализе изучаемых явлений, заданный пунктами 1,2,

3 и т.д. Именно поэтому тесты-задачи являются обучающими и, следовазельно, применимыми для дистанционного обучения. При реализации процедур контроля такие тесты выступают контролирующими тестами третьего уровня, так как позволяют оценить не только знания, но и умения, навыки обучаемых анализа явлений, протекающих в электрической машине. Решая поставленную задачу, студент должен построить изображение, показанное на рис.2.

Генератор

Рис. 2.

Результат этой работы может быть проверен преподавателем за несколько секунд. Появляется возможность оперативного контроля знаний студентов на занятии по многим таким тестам третьего уровня усвоения.

Описанный тест, весьма простой на первый взгляд, позволяет проконтролировать знания студентов по целому ряду вопросов. Приведем их.

• 1.    Связь между направлением тока в катушке и направлением магнитного потока в магнитопроводе машины и наоборот.

• 2.    Связь между полярностью полюсов электромагнита и направлением его магнитного поля.

• 3.    Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока. Связь направления ЭДС в обмотке якоря с поляр

• 4.    Понятие о магнитном поле якоря и направлении его силовых линий. Понятие воздействия поля якоря на основное поле машины — реакция якоря в генераторе и двигателе.

ностью главных полюсов и направлением вращения якоря в режиме генератора и двигателя.

Вместо длительного устного опроса каждого студента по всем перечисленным вопросам, что на практике довольно трудно реализовать, преподаватель предлагает сразу всем студентам выполнить работу по нескольким контрольным тестам, по разным вариантам одной и той же темы. За десять-пятнадцать минут проверяются знания студентов всей группы по достаточно большому спектру вопросов изученной темы или даже нескольким темам курса.

Описанный тест- сравнительно простой тест начальной части курса. По более сложным темам и задачи-тесты бо лее сложные.

В банке данных тестов-задач по инженерному курсу «Электрические машины» имеются и специфические тесты, связанные с необходимостью выработки у студентов навыков и умений сборки электрических схем машин постоянного и переменного тока перед работой с лабораторными стендами и эксперимен- тальными моделями.

Общеинженерный курс «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ) в отличие от курса «Электрические машины» имеет ограничение в графическом изоб- ражении явлений и процессов, происходящих в электрических цепях постоянно-

го и переменного тока. Тесты по курсу ТОЭ представляют собой различные типы заданий (вопросов, задач) практи- чески к каждой теме, с вариантами ответов, что позволяет студенту вести самоконтроль правильности решения поставленной задачи. Каждый тест составляется в виде программной типовой задачи определенного уровня.

Основная идея создания обучающих задач-тестов по курсу ТОЭ состоит в том, что они являются программированными, многошаговыми. Каждый последующий шаг задачи-теста логически связан с предыдущим общей идеей решения задачи на основе ее непрерывности. Это дает возможность использовать тесты-задачи не только для контроля, но и для обучения и самообучения студентов.

СОЦИОМЕТРИЧЕСКИМ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ОСВЕДОМЛЕННОСТИ СТУДЕНТОВ О СВОЕМ ВУЗЕ

По нашему мнению, знание студентами основных этапов создания и развития вуза, в котором они учатся, а также основных звеньев структуры этого вуза является элементом их культуры, образованности. Стремление к получению таких знаний характеризует их любознательность, внимательность, коммуникабельность и в какой-то мере осмотрительность. Отсутствие этого стремления говорит об их инфантильности, равнодушии, невнимательности, некоммуникабельности, ограниченности.

Мнение о высшей школе формируется не абстрактно, а на конкретном примере вуза, где студент получает базовое образование. К сожалению, значительная часть студентов имеет расплывчатое, бессистем-ное представление о месте и роли высшей школы в социальной инфраструктуре в целом и регионе в особенности. Поэтому преподаватели должны заботиться о формиро-вании у студентов целостного, системного представления о своем учебном заведении, и прежде всего об основных его характе ристиках. Для того чтобы активно участвовать в процессе формирования такого представления, преподавателю надо сначала выяснить, на каком уровне оно находится. С этой целью нами было изучено состояние осведомленности студентов о своем учебном заведении в студенческих группах Саранского кооперативного института Московского университета потребительской кооперации.

Для опроса была предложена анкета со следующими вопросами:

• 1 .Что такое СКИ МУПК?

• -    Специальный кооперативный институт Мордовского университета повышения квалификации

• -    Саранский кооперативный институт Московского университета повышения квалификации

• -    Саранский кооперативный институт Московского университета потребительской кооперации

• -    Специальный квалификационный институт Московского университета потребительской кооперации