автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Обучение физике в техническом университете на основе применения информационных технологий
- Автор научной работы
- Ерофеева, Галина Васильевна
- Ученая степень
- доктора педагогических наук
- Место защиты
- Челябинск
- Год защиты
- 2004
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Обучение физике в техническом университете на основе применения информационных технологий"
На правах рукописи
Ерофеева Голица Васильевна
ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук
Челябинск - 2004
Работа выполнена на кафедре общей физики Томского политехнического университета им. СМ. Кирова
Научный консультант доктор физико-математических наук,
профессор Крючков Юрий Юрьевич
Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор
Дубенский Юрий Петрович
доктор педагогических наук, профессор Оспенникова Елена Васильевна
доктор физико-математических наук, профессор Песин Леонид Абрамович
Ведущая организация Новосибирский институт повышения
квалификации и переподготовки работников образования
Защита состоится 20 октября 2004 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д212.295.02 при Челябинском государственном педагогическом университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 439
С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Челябинского государственного педагогического университета
Автореферат разослан «15» сентября 2004 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат педагогических наук доцент
С.А. Крестников
2005-4 13517
Общая характеристика исследования
Актуальность исследования. Следствием преобразований российского общества является создание нового типа высших учебных заведений — технических университетов. Технический университет рассматривается как центр интеграции науки, образования и культуры, осуществляющий преимущественно фундаментальные исследования и подготовку профессионалов повышенного творческого потенциала для научно-технической деятельности по широкому спектру направлений и специальностей.
Базовой составляющей в требованиях к уровню образования выпускника остается фундаментализация образования, формирующая у будущих специалистов современную научную картину Мира, способствующая интеллектуальному росту личности и ее адаптации в быстро меняющихся социально-экономических и технологических условиях.
Проблема фундаментализации не является новой, этой проблеме посвящены многочисленные исследования В.И. Байденко, Д.И. Вайс-бурда, А.А. Вербицкого, В.К. Воронова, Г.П. Вяткина, А.Д. Гладуна, В.В. Долженко, И.Я. Мелик-Гайказян, Н.П. Калашникова, Н.А. Клещевой, В.Н. Козлова, Ю.Ю. Крючкова, Ю.П. Похолкова, А.И. Субет-то, А.Д. Суханова, Ю.И. Тюрина, И.П. Чернова, В.Е. Шукшунова и др., время от времени она рассматривается на научно-методических конференциях, обсуждается на страницах журналов и т.д.
Одной из наиболее острых проблем на пути фундаментализации высшего технического образования является проблема преодоления разобщенности учебных курсов естественнонаучных, общепрофессиональных и профессиональных дисциплин. Это разобщение возникло еще в период дифференциации научного знания как необходимое условие развития научной мысли, Поиск и реализация интегрирующих моментов в процессе обучения физике и другим дисциплинам (химии, биологии, математике, философии и т.д.) по-прежнему остается важнейшей методологической и педагогической проблемой технической высшей школы. Наиболее остро эта проблема проявляется при рассмотрении физики как общепрофессиональной дисциплины, органично связан професс нами
правления «Физика».
Возможность интеграции знаний в методологическом и методическом планах состоит в выявлении общности в подходах и методах, используемых различными науками и пронизывающих обучение по горизонтали и вертикали. Необходимо выявить, зафиксировать и закрепить в сознании студентов общие стороны в приемах анализа многих дисциплин (Например, дифференциально-интегральный метод расчета в задачах по физике, нормальный закон распределения случайных величин при расчете погрешностей измерений в лабораторном практикуме й т.д.). И эти методы и приемы должны отложиться в сознании студентов как подходы, пригодные для использования в широком диапазоне технологических ситуаций.
Многочисленные методологические и методические исследования были проведены по согласованию дисциплин (М.Н. Берулава, СП. Гаврилов, И.Д. Зверев, В.И. Зеличенко, Л.В. Ишкова, Н.И. Резник, Н.Н. Тулькибаева, А.В. Усова, Н.К. Чапаев, В.А. Черкасов и др.) и по проблемам методологической подготовки специалистов J (А.И. Бугаев, В.А. Дмитриенко, Л.Я.Зорина, СЕ. Каменецкий, М.Г. Минин, Э.И. Монозсон, В.Н. Мощанский, Ю.К. Бабанский, А.А. Вербицкий, Н.Ф. Талызина и др.). Однако пока не разработаны все элементы методики согласования дисциплин образовательного цикла в техническом университете, в особенности, если физику рассматривать как общепрофессиональную дисциплину. Именно согласование дисциплин учебного цикла показывает, насколько глубоко связана физика практически со всеми специальными дисциплинами. Очевидным достоинством такого рассмотрения является включение в региональный и вузовский компоненты образовательного стандарта (ОС) научных достижений преподавателей, как связующих звеньев общего и профессионального курсов. Поэтому первый концептуальный аспект обучения физике в техническом университете связан с комплексной технологией проектирования содержания и последовательности включения дисциплин в учебный план в техническом университете, что позволит сократить время аудиторных занятий по всем дисциплинам и усилить заинтересованность студентов в изучении этих дисциплин.
Еще Я.А. Коменский утверждал, что основой успешного обучения является повторение и контроль. Поэтому второй аспект обеспечения фундаментальных знаний — их востребованность на каждом занятии при индивидуальном контроле знаний на любом из них.
Лекция, как форма учебного занятия, наиболее уязвима в плане индивидуализации студентов, контроля знаний и обеспечения продуктивной деятельности студентов.
Комплексный системный подход к контролю знаний, индивидуализация и продуктивная деятельность могут быть реализованы при применении информационных технологий, значение которых усиливается еще и наметившимися путями реформирования российского образования, и преобразованиями в контексте Болонской конвенции, в которую Россия вступила в 2003 г.
Третий аспект касается единой методологии и системного подхода при применении информационных технологий в лекционном занятии, и связан с разработкой оптимальных структурных составляющих, дидактического обеспечения для интенсификации продуктивной деятельности студентов на лекции.
Четвертый аспект комплексного подхода к обеспечению целостности процесса обучения связан с совершенствованием самостоятельной работы студентов, как самого важного определяющего фактора образования, которому в настоящее время уделяется очень большое внимание, в том числе, в связи с сокращением аудиторной нагрузки студентов, разработкой программного и методического обеспечения практических и лабораторных занятий и необходимостью формирования навыков самостоятельной работы специалиста благодаря включению экспериментов, моделированию физических явлений на занятиях.
Таким образом, в системе высшего технического образования на пути системного комплексного использования компьютерных технологий обозначилось противоречие между необходимостью системного подхода к созданию активной обучающей среды и существующей практикой фрагментарного применения компьютерных технологий.
Недостаточная теоретическая и практическая разработанность такого комплексного системного подхода к решению задачи обеспечения целостности процесса обучения, продуктивной деятельности на всех видах занятий, форм и методов реализации этого подхода в целостном учебном процессе технического вуза определили выбор темы диссертационного исследования: «Обучение физике в техническом университете на основе применения информационных технологий».
Цель исследования заключается в разработке методологических и организационно-методических основ обучения физике, направленных на обеспечение целостности процесса обучения в техническом вузе на основе применения информационных технологий. Объектом исследования выбран процесс обучения физике в техническом вузе. Предмет исследования - методологические и организационные аспекты создания комплекса методического обеспечения курса физики в техническом вузе на основе применения информационных технологий.
В основу исследования была положена следующая гипотеза.
Обучение физике в техническом университете на основе применения информационных технологий будет осуществляться более успешно, если:
1) при проектировании содержания и организации процесса обучения физике в техническом университете построить методологически обоснованную логико-дидактическую структуру курса, учитывающую направления модернизации образования, а именно информатизацию, личностно ориентированный подход к процессу обучения, демократизацию и гуманитаризацию обучения;
2) процесс обучения физике будет способствовать неразрывности научного знания, реализации принципа профессиональной направленности при раскрытии связей физики с другими естественнонаучными, математическими, общепрофессиональными и профессиональными дисциплинами, а также при изменении на их основе статуса физики и представлении ее в качестве общепрофессиональной дисциплины для формирования у выпускников технического вуза системного мышления и органичной целостности учебного процесса;
3) в структуру учебного курса физики включить научные достижения преподавателей в качестве региональных и вузовских компонентов образовательного стандарта для приобщения студентов к современным методам научных и экспериментальных исследований и реализации дидактического принципа «научность»;
4) в общую структуру предметной подготовки ввести рейтинговые системы оценки знаний, направленные на содействия более ритмичной и систематической работе студентов;
5) при проведении лекций и практических занятий, лабораторных работ, организации самостоятельной работы студентов по физике использовать информационные технологии, содействующие созданию
активной обучающей среды, реализации дидактических принципов: научности, наглядности, обоснованности, индивидуальности, мобильности, коммуникативности и приобщению студентов к современным методам научных и экспериментальных исследований;
6) теоретически обоснованы как компоненты системы обучения основные положения проектирования и создания компьютерных обучающих систем;
7) разработано дидактическое обеспечение, адекватное предлагаемой системе обучения;
8) подготовлено методическое обеспечение самостоятельной работы студентов для их продуктивной творческой деятельности, в том числе для дистанционного и самостоятельного изучения курса физики, а также в режиме экстерната.
В соответствии с поставленной целью и гипотезой были определены основные задачи диссертационного исследования:
выявить психолого-педагогические, дидактические, методологические основания процесса обучения физике в техническом университете на основе применения информационных технологий; разработать теоретически обоснованную методическую систему обучения физике в техническом университете на основе применения информационных технологий на всех видах учебных занятий и при организации самостоятельной работы студентов; раскрыть содержательные и деятельностные связи физики с другими естественнонаучными, математическими, общепрофессиональными и профессиональными дисциплинами и изменить ее статус при представлении ее в качестве общепрофессиональной дисциплины для формирования у выпускников технического университета системного мышления и органичной целостности учебного процесса;
разработать методику включения научных достижений преподавателей вуза в качестве региональных и вузовских компонентов образовательного стандарта для приобщения студентов к современным методам научных и экспериментальных исследований; разработать основные положения проектирования информационных технологий для различных видов занятий, а также обучающих систем;
разработать дидактическое обеспечение, адекватное предлагаемому подходу к организации процесса обучения физике в техни-
ческом университете на основе применения информационных технологий;
выявить и обосновать структурные оптимальные и методологические составляющие организации самостоятельной работы студентов и создать методическое обеспечение (для курса физики); экспериментально исследовать эффективность предлагаемого подхода к организации процесса обучения. Методологической основой исследования являются: работы в области системного подхода, методологических проблем теоретического познания, соотношения научного и учебного познания, философии и гносеологии (Г. Гегель, В.Д. Губин, Н.В. Бряник, В.В. Ильин, В.А. Канке, Дж. Локк, Б.И. Липский); работы в области фундаментализации образования, в области разработки и применения компьютерных технологий (В.П. Бес-палько, И.М. Бобко, Т.П. Воронина, П.Я. Гальперин, Г. Гварамия, Б.С Гершунский, B.C. Диев, Л.Х. Зайнутдинова, К.К. Колин, Д.Ш. Матрос, И.И. Мешков, В.П. Монахов, Ф.Е. Перегудов, П.И. Пидкасистый, Е.С. Полат, В.И. Попенков, И.В. Роберт, В.К. Селевко и др.);
труды психологов и педагогов в том числе и в области, определяющей требования к созданию обучающих систем (Е.Е. Алгинин, В.Д. Алексеев, О. Ашхотов, Ю.К. Бабанский, Б.И. Вершинин, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, Т.Н. Гергей, В.П. Зинченко, Е.И. Машбиц, А.А. Митькин, Н.Н. Моисеев, И.Н.Носс, В.В.Рубцов, СИ. Самыгин, В.Я. Синенко, И.Ю. Соколова, Р.Л. Солсо, Н.Ф. Талызина, Н.Н. Тулькибаева, А.В. Усова, В.А. Черкасов и др.);
дидактические исследования по проблеме оптимизации учебного процесса, форм и методов структурирования содержания обучения (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, И.М. Бобко, М.А. Данилов, Ю.П. Дубенский, В.И. Загвязинский, И.Я. Лернер, И.В. Роберт, А.В. Хуторской) и контроля знаний (B.C. Аванесов, В.И. Васильев, А.Ю. Деревнина, А.Н. Майоров, Е. Михайлычев, Н.Ф. Талызина, В.А. Черкасов и др.);
исследования в области теории и методики преподавания физики (И.Л. Беленок, X. Гулд, М.Д. Даммер, Ю.П. Дубенский, Л.Х. Зайнутдинова, Н.М. Зверева, СЕ. Каменецкий, И. С Карасова, И.И. Мешков, Е.В. Оспенникова, А.И. Пилипенко, А.И. Подоль-
ский, В.Я. Синенко, Л.Ф. Филатова, Я. Тобочник, Н.Н. Туль-кибаева, А.В. Усова, О.А. Яворук и др.).
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:
анализ содержания документов по модернизации Российского образования с целью выявления новых методов и подходов в образовании;
научно-методический анализ психолого-педагогической и методической литературы по теме исследования с целью выявления методологических основ и обоснования системного подхода в применении новых информационных технологий на всех видах занятий по физике и содержания Государственных образовательных стандартов профессионального высшего образования, учебных программ, планов и дидактических пособий; метод системно-структурного, построения содержания учебных предметов в вузе;
метод моделирования учебного процесса в автоматизированных обучающих системах;
педагогический эксперимент в различных его видах;
методы математической статистики для количественных оценок
результатов эксперимента.
Научная новизна исследования заключается в следующем. 1. Теоретически обоснованы основные положения системно-целостного процесса применения информационных технологий на всех видах занятий при реализации:
дидактических принципов (научность, наглядность, доступность, индивидуальность, интерактивность, адаптивность обучения, коммуникативность, профессиональная направленность содержания, системность);
психолого-педагогических принципов с учетом когнитивной и деятельностной теории учения и принципов по созданию оптимальных условий для восприятия информации; методических принципов, учитывающих специфические особенности науки: фундаментальной, системообразующей, мировоззренческой роли физики и ее экспериментальной основы.
2. Разработана структура компьютерной обучающей системы и методика ее применения при проведении практических, семинарских занятий, занятий по контролю знаний.
3. Раскрыты содержательно-информационные и теоретические связи курса физики с общепрофессиональными и профессиональными дисциплинами и на их основе физика представляется в качестве общепрофессиональной дисциплины.
4. Предложена технология построения процесса обучения студентов физике в техническом университете с применением информационных технологий на всех видах занятий, включающая:
согласование программ естественнонаучных, математических, общепрофессиональных и Профессиональных дисциплин; чтение лекций в автоматизированных аудиториях с обратной связью;
проведение практических занятий с применением интерактивной обучающей системы;
проведение лабораторных занятий с использованием информационных технологий;
организацию самостоятельной работы студентов на базе информационных технологий, обеспечивающую продуктивную творческую деятельность студентов, в том числе для дистанционного и самостоятельного изучения курса физики, а также в режиме экстерната. Теоретическая значимость исследования состоит: в обосновании возможности реализации системно-целостного подхода к внедрению информационных технологий при подготовке бакалавров, магистров и специалистов физического профиля в техническом университете;
в разработке теоретико-методологических основ системно-целостного применения информационных технологий на всех видах занятий по физике (целостность курса, адекватность современным принципам структурирования содержания, концентриро-ванность изложения наиболее фундаментальных законов); в создании дидактических и методических основ организации самостоятельной работы студентов на базе информационных технологий (разработка методики создания видеолекции и совместного применения видеолекции и обучающей системы при индивидуальном обучении).
Практическая значимость исследования определяется тем, что разработанное в диссертационном исследовании научно-методическое и организационное обеспечение технологии и дидактической системы подготовки специалистов в техническом университете с применением информационных технологий реализовано на кафедрах общей физики, теоретической и экспериментальной физики ТПУ и его филиалах, а также в Норильском индустриальном институте;
созданное, как результат диссертационного исследования, методическое обеспечение для чтения лекций в автоматизированных аудиториях с обратной связью, содержащее структурированный информационный материал, анимации, модели физических явлений, контрольно-измерительные материалы (порядка 800 тестов) и др., используются преподавателями кафедры общей физики ТПУ;
разработана структурно-логическая схема построения обучающих систем для проведения практических занятий; разработана интерактивная обучающая система (ИОС) по физике, включающая 24 занятия. Накоплен большой объем статистических данных о результатах работы студентов (обучалось свыше 2000 человек), который свидетельствует о положительной динамике применения интерактивной обучающей системы в учебном процессе для студентов всех направлений и специальностей ТПУ; видеолекция, созданная в результате диссертационного исследования, совместно с ИОС используется на кафедрах ТПУ и его филиалах, в том числе и для дистанционного образования; результаты работы представлялись на конкурсах методических разработок в ТПУ, в Москве, Новосибирске и др., получены дипломы разного ранга;
разработанная педагогическая технология может использоваться для обучения другим дисциплинам и при подготовке элитных специалистов.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечены применением дидактических и психолого-педагогических принципов создания технологии обучения физике будущих специалистов в техническом вузе, комплексом методов, реализованных в соответствии с задачами диссертационного исследования, представи-
тельностью выборки обучаемых и статистической обработкой полученных данных.
Личное участие соискателя состоит в теоретической разработке основных идей и положений по исследуемой теме, в создании полного методического обеспечения предложенной педагогической технологии, а также в непосредственном внедрении ее результатов в учебный процесс, в организации и проведении педагогического эксперимента.
В соответствии с поставленными задачами исследование проводилось в несколько этапов.
Первый этап (1990-1991 гг.) связан с изучением учебных планов и программ различных дисциплин технического и гуманитарного направлений, Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования, результатов анкетирования студентов и экспертных оценок преподавателей. В результате были выявлены проблемы в высшем образовании России и направления их решения в свете основных составляющих новой образовательной программы. Для определения теоретической и методической основ исследования осуществлялось изучение и анализ литературы по педагогике, психологии, теории систем, образовательным технологиям.
Второй этап (1991-1993 гг.) связан с разработкой основ комплексной технологии проектирования содержания и последовательности изложения естественнонаучных, математических, общеинженерных и специальных дисциплин. В соответствие с программой курса физики, согласованной с программами других дисциплин, был разработан комплекс дидактических и методических, а также демонстрационных материалов для чтения лекций в аудиториях с обратной связью и внедрен в учебный процесс.
Третий этап (1993-1995 гг.) связан с проведением обучающих этапов эксперимента по проверке выдвинутых гипотез исследования, статистической обработкой результатов экспериментов и их качественной интерпретацией.
В 1995 г. после изучения материалов конференции по новым информационным технологиям, монографий, журнальных статей и др., а также методических, дидактических, психолого-педагогических аспектов создания обучающих систем, была предложена технология создания компьютерных обучающих систем.
Четвертый этап (1996-2000 гг.) связан с внедрением интерактивной обучающей системы по физике на базе компьютеров Макинтош в учебный процесс, уточнением и корректировкой сценария, содержания текста, программы, разработкой новых сценариев и программ для последующих занятий с проведением эксперимента по исследованию системы, и разработкой и внедрением версии интерактивной обучающей системы на платформе IBM PC и проведением педагогического эксперимента.
Пятый этап (2000-2003 гг.) связан с разработкой методики проведения самостоятельной работы на базе сети «Интернет», видеолекции и интерактивной обучающей системы, проведением педагогического эксперимента, подведением итогов исследования, написанием монографии и завершением работы над диссертацией.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Модернизация российского образования направлена на дальнейшую информатизацию образования, его гуманитаризацию и демократизацию, а также личностно ориентированный подход к обучению. Вместе с тем, при усилении профессиональной направленности образования в техническом университете фундаментализация остается основой подготовки выпускников.
2. Усилению профессиональной направленности, заинтересованности студентов в обучении способствует внедрение методики согласования программ естественнонаучных и математических дисциплин с общепрофессиональными и профессиональными дисциплинами и изменение статуса физики в техническом университете при представлении ее в качестве общепрофессиональной дисциплины.
3. Приобщению студентов к современным методам научных и экспериментальных исследований способствует разработка регионального и вузовского компонентов образовательного стандарта и создание методики включения научных достижений преподавателей вуза в качестве региональных и вузовских компонентов образовательного стандарта.
4. Чтение лекций в автоматизированных аудиториях с обратной связью позволяет реализовать при соответствующем методическом обеспечении не только репродуктивный метод обучения, но и элементы продуктивного метода.
5. Разработанная технология обучения физике в техническом университете на основе применения информационных технологий,
включающая: согласование программ естественнонаучных и математических дисциплин, чтение лекций в автоматизированной аудитории с обратной связью; проведение практических занятий с применением интерактивной обучающей системы; проведение лабораторных занятий с применением информационных технологий; самостоятельную работу студентов с использованием видеолекции и обучающей системы, усиливает эффективность обучения физике в техническом вузе.
Апробация результатов исследования Основные результаты диссертации были представлены и обсуждались на следующих конференциях, съездах и симпозиумах: международной конференции «Организация методической проблемы многоуровневой подготовки специалистов в технических университетах» (Томск, 1994), International UNESCO conference of engineering education (Moscow, 1995), II международной научно-практической конференции «Технический университет: реформы в обществе и открытое образовательное пространство» (Томск, 1996), III международной научно-практической конференции «Технический университет: дистанционное техническое образование» (Томск, 1998), международной научно-методической конференции «Новые информационные технологии в университетском образовании» (Новосибирск, 1998, 2001), съезде российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке» (Москва, 2000), IV международной научно-практической конференции «Высшее техническое образование: качество и интернационализация» (Томск, 2000), I международной научно-практической конференции «Формирование профессиональной культуры'специалистов XXI в. в техническом университете» (С.Петербург, 2001), VII Всероссийский научной конференции студен -тов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-7, С.-Петербург, 2001), IV межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы взаимодействия вузов Санкт-Петербурга с регионами России в контексте реформирования образования (С.-Петербург, 2001), III Уральской региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы физического образования на рубеже веков», международной научно-практической конференции «Проблемы и практика инженерного образования. Международная аккредитация образовательных программ» (Томск, 2002), II международной научно-практической конференции «Формирование профессиональной культуры специалистов XXI в. в техническом университете» (С-
Петербург, 2002), VIII международной конференции «Современные технологии обучения» (С.-Петербург, 2002), V международной научно-практической конференции (Томск, 2002), международном симпозиуме «Инновационный университет и инновационное образование: модели, опыт, перспективы» (Москва, 2003).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 95 работ, объемом свыше 50-ти печатных листов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 312 наименований. Работа содержит 305 страниц основного текста (69 рисунков, 24 таблицы) и 4 приложения.
Основное содержание диссертации.
Во введении обосновывается актуальность исследования, раскрываются цель, задачи, методы и гипотезы исследования, определяются научная новизна и практическая значимость работы, формулируются основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе «Теоретическое обоснование разработки технологии обучения физике в техническом университете» выявлены уровни познавательной деятельности научного познания (таблица 1).
Таблица 1
Физическая картина Мира, как объект познания, и физика как наука фундаментальная (основа технических знаний), мировоззренческая (формирует научное мировоззрение, что особенно важно при огромном количестве лженаучных сообщений), системообразующая (при условии согласования программы физики с программами других дисциплин), имеющая глубокие исторические связи с философией и гносеологией, включает указанные в таблице 1 уровни познавательной деятельности.
Если для реализации процесса познания необходим субъект, обладающий вполне развитым интеллектом, содержащим в себе наследственную информацию объектных взаимодействий, то для успешной реализации процесса обучения субъекту необходимо сформулировать цели и задачи обучения, усилить мотивацию к обучению, обеспечить гуманитаризацию, фундаментализацию и индивидуализацию обучения, обеспечить комфортную среду и т.д. (рис.1).
обратная связь
цели и задачи обучения
Рис. 1. Субъект — субъектные взаимодействия в процессе обучения
Решить вышеперечисленные задачи обучения дает возможность применение информационных технологий в учебном процессе. Под информационной технологией мы понимаем технологию, использующую персональные компьютеры, видео- и аудиоматериалы, модели и др., основным принципом которой является интерактивный режим работы в сочетании с когнитивными технологиями, ориентированными на развитие интеллектуальных способностей человека. Реализация в учебном процессе уникальных возможностей информационных технологий зависит от соответствия технологий требованиям психолого-педагогической науки (психические процессы являются «средствами, инструментами и формами всякого познания»). Поэто-
му применение информационных технологий должно быть соотнесено с психолого-педагогическими подходами к организации обучения. Кроме того, должны быть учтены дидактические, методические, методологические подходы к организации обучения. Исходя из этого, в диссертационном исследовании определены основные концептуальные аспекты повышения эффективности обучения, проведен детальный анализ педагогических технологий и их применения в учебном процессе вузов и школ, выявлены психолого-педагогические, дидактические, методические, методологические подходы к организации обучения физике специалистов в техническом университете на основе применения информационных технологий.
Известно, что система обучения базируется на трех основных факторах:
-базовых положениях (законах дидактики), заложенных Я.А. Коменским, Д. Локком, И.Г. Песталоцци и др.
- активной среде обучения, которая состоит из элементов, принципиально определяющих процесс обучения (многоплановой и многофункциональной, постоянно обновляющейся информационной среде обучения).
- технологиях обучения, которые совершенствуются, но в их основе лежат базовые положения дидактики и та среда обучения, в которой они действуют.
Оптимальным можно считать такое психическое состояние, когда эмоции активизируют познавательную деятельность студентов и способствуют ее эффективности и успешности. Такое состояние может быть обеспечено за счет высокого уровня мотивации к обучению, отсутствия личностных и межличностных конфликтов. Кроме того, к условиям, которые способствуют повышению качества подготовки специалистов относятся гуманизация и индивидуализация обучения. Для решения проблемы внутренней целостности курсов, обеспечения информационной преемственности, создания активной обучающей среды, усиления эффективности и успешности обучения, на основе анализа и с учетом указанных факторов, определены основные составляющие концепции образовательного процесса в техническом университете - это фундаментализация и информатизация образования, личностно ориентированный, системный и деятельностный подходы, гуманизация и демократизация образования (рис.2, 3).
Новым подходом к фундаментализации образования является изменение статуса физики и представление ее в качестве общепрофессиональной дисциплины. Целесообразность такого представления обосновывается результатами согласования дисциплин учебного цикла.
Рис.2. Основные составляющие концепции образовательного процесса в техническом университете
Рис.3. Фундаментализация образования в техническом университете как основа инженерной подготовки специалистов
Во второй главе «Методика согласования естественнонаучных, математических, общепрофессиональных и профессиональных дисциплин» определены основные концептуальные аспекты установле-
ния междисциплинарных связей дисциплин технического направления для повышения эффективности обучения. Многоплановость задачи построения целостной системы обучения в техническом вузе включает методологию системного подхода, при котором физика рассматривается как элемент образовательной программы и ОСа.
Обобщение и анализ содержания учебных дисциплин, вычленение его ядра и представление его в качестве системного объекта с общим научным фундаментом привели к формулированию основных программных связей курса физики с математическими, общепрофессиональными и профессиональными дисциплинами. Были сформулированы также целевые установки к курсу физики от других дисциплин.
Завершающим этапом согласования программных модулей и целевых установок стало создание общей матрицы основных межпредметных связей, где к каждому модулю программы физики указаны целевые установки всех дисциплин, подлежащих согласованию. Именно матрица межпредметных связей наглядно показывает связи физики с общепрофессиональными и профессиональными дисциплинами учебного цикла в техническом университете и обосновывает необходимость изменения статуса физики и представления ее как общепрофессиональной дисциплины. В результате этой работы внесены изменения в рабочие программы дисциплин и в информационный материал лекций и предложена последовательность изучения дисциплин по семестрам, которая внедрена в учебный процесс в Томском политехническом университете. Начиная с 1990 года, методика согласования программ была апробирована на машиностроительном, химико-технологическом, геологоразведочном и других факультетах. Анализ результатов апробирования, выполненный в период 1996-2003 гг., показывает, что эти изменения в учебном процессе, который является следствием учета горизонтальных и вертикальных связей информационного материала, приводят к положительным результатам, проявляющимся в усилении мотивации к изучению общеобразовательных и естественнонаучных дисциплин, повышению уровня знаний практически по всем дисциплинам и, в конечном итоге, к увеличению абсолютной успеваемости и качества обучения. Разработано содержание вузовского и регионального компонентов стандарта ТПУ для направления 510400 Физика; эта работа представляется очень важной в связи с тем, что создание вузовского и регионального компонентов стандартов
включается в содержание миссии ТПУ при преобразовании вуза в инновационный университет. В частности, автором диссертационного исследования была разработана и создана система вывода электронного пучка из малогабаритного импульсного бетатрона (МИБ-6, первоначальное название - переносной малогабаритный бетатрон ПМБ-6).
Бетатрон МИБ-6 широко применяется в медицине (клиника им. Савиных Сибирского медицинского университета), а также используется для неразрушающего контроля различных металлоконструкций и сварных швов, и для иных целей. При этом бетатрон используется не только в России, но и за рубежом (например, в Англии, Франции, Польше, Германии и др.). Поэтому информация о бетатроне в качестве вузовской и региональной составляющих целесообразна и полезна не только для студентов факультетов, где физика является профессиональной дисциплиной (физико-технический, электрофизический), но и для большинства технических факультетов вуза (например, для машиностроительного). Такая информация полезна еще и потому, что студент получает наглядное представление о взаимодействии заряженных частиц с электромагнитным полем и о конкретном примере применения уравнений электродинамики, т.е. уравнений Максвелла, что способствует профессиональной направленности и научности обучения.
В третьей главе «Интенсификация продуктивной деятельности студентов на лекции (Курс лекций в автоматизированной аудитории с обратной связью)» описывается разработанная автором методика чтения лекций в специализированных аудиториях, оснащенных обратной связью. Учет логико-понятийных подходов структурирования информации (дидактическое единство, упорядоченность, фундаментальность учебной информации, внутренняя целостность), рейтинговая система контроля знаний студентов позволяют реализовать на лекции не только репродуктивные методы познавательной деятельности (анализ, синтез, сравнение, оценка), но и элементы продуктивного метода познавательной деятельности (абстрагирование, обобщение, классификация, индукция, дедукция).
Теоретический материал лекций структурирован для удобства использования его в условиях автоматизированного управления и в соответствии с принципами применения информационных технологий (рис. 4). Лекционные демонстрации для этих курсов содержат динамические модели физических явлений, демонстрации из "Интерактивной
физики" и Интернета, видеокассеты с демонстрациями современной картины Мира, диски с компьютерными моделями и т.д.
Рис. 4. Структурирование информационного материала лекции по теме «Распределение Максвелла»
Разработаны структурно-логические схемы, благодаря которым можно отслеживать связи между понятиями, закономерностями, методами, модулями различных разделов физики, а также другими дисциплинами естествознания. Рисунки, чертежи, схемы, фотографии ученых демонстрируются в процессе чтения лекций.
В ходе настоящего диссертационного исследования на основе многолетнего опыта работы автора в автоматизированных аудиториях разработаны методические рекомендации по подготовке и чтению лекций в автоматизированных аудиториях с обратной связью, а также полное методическое обеспечение для всего трехсеместрового курса физики и приведен пример подготовки лекции по теме «Явления переноса». Полностью апробированы методика и методическое обеспечение на нескольких факультетах ТПУ, результаты апробирования показывают, что посещение студентами лекций, их успеваемость и качество обучения повышаются.
В четвертой главе «Теория и методика создания обучающих систем» рассматриваются методы и принципы создания обучающих систем, а также психолого-педагогические, дидактические и методические требования к обучающим системам.
В результате анализа психолого-педагогических, дидактических и методических принципов построения компьютеризированного занятия выявлены психолого-педагогические требования с учетом когнитивной и деятельностной теорий учения к представлению информации на экране компьютера; дидактические: научность, наглядность, профессиональная направленность содержания, системность, интерактивность, индивидуализация обучения, обусловленность и обоснованность, коммуникативность.
С учетом этих требований разработана структура построения интерактивной обучающей системы (рис. 5), в которой сохранены основные составляющие традиционного занятия в сочетании с преимуществами компьютеризированного обучения.
При разработке интерактивной обучающей системы учтены требования представления информации на экране компьютера:
- первое требование — сведение к минимуму текстовой информации, представление ее в виде образов и моделей;
-второе - учет основных возрастных особенностей обучаемых относительно перцептивной деятельности;
- третье - число информационных объектов на экранной странице должно соответствовать нормальному объёму восприятия (5, 7 объектов);
- четвертое - объекты на экранной странице должны быть определенным образом выделены (четко очерченный прямыми линиями контур рисунка, контрастные цвета, главный материал в центре рисунка);
- пятое - сведенный к минимуму текст должен содержать основные сведения, выводы таким образом, чтобы связать информационные объекты в логическую последовательность;
- шестое - информация на экране должна быть структурирована и динамична.
В требованиях к обучающей системе учтены рекомендации лич-ностно ориентированного метода и педагогических технологий: на основе гуманизации, активизации и интенсификации деятельности
учащегося, эффективности организации управления процессом обучения и усовершенствования дидактики учебного процесса.
Рис. 5. Структурно-логическая схема подготовки практического занятия с обратной связью
Комфортная среда, наглядность, наличие мультипликационных вставок, смена вида деятельности, простота в общении, коммуникативное взаимодействие, обеспечиваемые программным обеспечением интерактивной обучающей системы, усиливают заинтересованность студента и способствуют наиболее полному усвоению материала курса физики, что подтверждает проведенный педагогический эксперимент.
В пятой главе «Разработка интерактивной обучающей системы по физике. Педагогический эксперимент» на основе сформулированных требований и разработанной структуры компьютеризированного практического занятия рассмотрено программное и методическое обеспечение интерактивной обучающей системы по физике. Структурирование фундаментальных компонентов учебной информации курса общей физики, как основы последующего профессионального обучения студентов технического направления, привело к созданию 24 логико-понятийных взаимосвязанных модулей (занятий). В главе рассматриваются и решаются вопросы усиления самостоятельной работы, как стержневой идеи диссертационного исследования, на практических и лабораторных занятиях, при индивидуальном и дистанционном обучении. Содержится описание педагогического эксперимента по проверке выдвинутой в исследовании гипотезы, указываются этапы проведения эксперимента и его основные задачи. Приводятся результаты эксперимента, проводится их статистическая обработка и качественная интерпретация.
Интерактивная обучающая система в сочетании с видеолекцией позволяют организовать самостоятельную работу студентов без участия преподавателя и при этом формировать у студентов приемы рационального логического мышления — анализа, синтеза, обобщения, систематизации, абстрагирования и др. Видеолекция - сравнительно недавно возникший элемент методического обеспечения дистанционного образования, с постоянно совершенствующейся структурой, благодаря использованию современных технических средств. Изначальное предназначение видеолекции - это обеспечение высокой мобильности получения образования, улучшение его качества при заочной форме обучения, уменьшение затрат на обучение и др. Автором
диссертационного исследования сформулированы основные концептуальные составляющие процесса разработки такого вида занятия, как видеолекция.
Педагогическийэксперимент Исследования результатов апробирования разработанной автором технологии обучения физике в техническом университете на основе применения информационных технологий проводилось в несколько этапов, включающих: констатирующий, пробный, обучающий и контрольный. После анализа результатов на констатирующих этапах были внесены коррективы в организацию обучающих этапов педагогического эксперимента. Педагогический эксперимент проводился на базе Томского политехнического института, а затем университета (ТПУ), на кафедре общей физики с 1996 по 2003 г.
Обучающий эксперимент по проверке эффективности предлагаемой технологии обучения физике, форм и методов организации его отдельных элементов проводился в течение трех семестров и охватывал весь курс обучения физике (дважды).
В ходе эксперимента проверялись предположения:
- построение информационного материала курса физики и учебного процесса в соответствии с методикой согласования дисциплин усиливает мотивацию к изучению физики и повышает уровень усвоения учебного материала;
- введение обратной связи на лекциях, позволяющей осуществлять диагностический рейтинговый контроль знаний, тем самым, стимулировать продуктивную деятельность, способствует усилению заинтересованности в обучении;
- проведение практических занятий с применением ИОС повышает уровень усвоения знаний, стимулирует развитие навыков самоорганизации у студентов и их ритмичную работу в течение семестра;
- введение в учебный процесс разработанной технологии обучения физике в техническом университете усиливает заинтересованность и мотивацию в обучении студентов физике и увеличивает эффективность обучения.
В заключение педагогического эксперимента и в ходе самого исследования проводились диагностические процедуры контроля происходящих изменений, измерялись и анализировались результаты. В
качестве количественного метода обработки результатов педагогического эксперимента использовался статистический метод у}. В качестве результатов выступали частотные распределения данных. В педагогическом эксперименте участвовали 2 выборки студентов по 50 человек. Результаты каждого этапа эксперимента были распределены по 4 категориям: неудовлетворительно (<15 баллов), удовлетворительно (16-20 баллов), хорошо (21-25 баллов), отлично (26-30 баллов).
Этап 1. На констатирующем этапе студентам было предложено пройти входное компьютерное тестирование. По итогам тестирования преподаватели групп оценивали знания студентов в целом, а также выявляли вопросы, которые вызывали у студентов затруднения, с тем, чтобы построить теоретический (лекционный) процесс обучения, обеспечивающий повышение уровня знаний студентов.
Входной контроль показал, что нет статистически значимых отличий между результатами входного контроля знаний в исследуемых группах.
Этап 2. На этом этапе студенты экспериментальных и контрольных групп продолжили обучение по разным технологиям. В контрольной группе использовался только традиционный метод изложения материала, в экспериментальной группы - с использованием разработанной автором технологии обучения физике.
После прохождения каждого раздела осуществлялся текущий контроль знаний студентов. По результатам текущего контроля было видно, что студенты экспериментальной группы получили более высокие баллы, чем студенты контрольной группы (рис.6).
О Кинематика материальной точки в Кинематика твердого тела □Динамика твердого тела ИЗаконы сохранения
ОЗаконы идеального газа ННачала термодинамики
Рис. 6. Результаты текущего контроля знаний студентов контрольной и экспериментальной групп
Как показывают результаты проверки по критерию х2 (таблица 2): Хэкспер > Х2крит (х2крит = 7,81), что означает наличие статистически
значимых различий в знаниях студентов контрольной и экспериментальной групп, это обусловлено применением разработанной технологии обучения физике в техническом университете на основе применения информационных технологий.
Таблица 2
Результаты текущего контроля по разделам: «Механика. Молекулярная физика. Термодинамика»
Тема «Кинематика ма-териаль-ной точки» «Кинематика твердого тела» «Динамика твердого тела «Законы сохранения» «Законы идеального газа» «Начала термодинамики»
X экспер 9,97 9,26 11,33 12,44 9,72 11,88
Этап 3. Третьим этапом оценки качества знаний являлась итоговая оценка за семестр.
Результаты итогового контроля знаний за семестр указывают на лучшую успеваемость у студентов, изучавших курс физики с применением разрабатываемой технологии обучения физике. Общее количество удовлетворительных оценок в экспериментальной группе по сравнению с контрольной - меньше.
Число отличных оценок увеличивается за счет перехода части студентов с удовлетворительной успеваемостью в число студентов, успевающих на «хорошо», а некоторых - в число студентов, успевающих на «отлично».
Проверка остаточных знаний Проверка остаточных знаний студентов была проведена в 4, 5, 6 семестрах в двух потоках: контрольном (210 студентов) и экспериментальном (215 студентов). Было исследовано по пять экспериментальных потоков на разных факультетах ТПУ. В качестве сопоставимых параметров для экспериментальной проверки остаточных знаний выбран средний балл из двух параметров: средний балл за фронтальную контрольную работу и средний балл за экзамен.
Результаты изменения этих параметров представлены на рис. 7
о
Рис. 7. Результаты проверки остаточных знаний
Динамика коэффициента остаточных знаний позволяет проверить достоверность высказанного на этом этапе эксперимента предположения относительно положительного влияния предлагаемой структуры учебного процесса на «прочность» и длительность усвоения знаний. Проблема быстрого «забывания» полученных знаний остается
острой для обучения. Как видно из рисунка, «кривая забывания» у студентов экспериментальных групп спадает более медленно, чем у студентов контрольной группы. Это является результатом востребованности теоретического материала на каждом занятии по физике, а также интенсификации и увеличения доли самостоятельной работы студентов на всех видах занятий.
Все приведенные результаты позволяют сделать вывод, что согласование программ дисциплин, чтение лекций в автоматизированной аудитории с обратной связью, использование интерактивной обучающей системы для проведения практических занятий и видеолекции и интерактивной обучающей системы для самостоятельной работы студентов способствует информационной целостности процесса обучения в техническом университете и повышает эффективность обучения.
Заключение
В ходе исследования были получены следующие основные результаты:
проанализированы тенденции модернизации российского образования и определены приоритетные направления ее совершенствования;
выявлены концептуальные аспекты обучения физике в техническом университете на основе применения информационных технологий;
разработана педагогическая технология обучения физике в техническом университете на основе применения информационных технологий, опираясь на личностно ориентированный метод, с применением технологий: на. основе гуманизации, активизации и интенсификации деятельности учащегося, эффективности организации управления процессом обучения и усовершенствования дидактического реконструирования учебного процесса; разработана методика согласования программ естественнонаучного и математического циклов с общепрофессиональными и профессиональными дисциплинами и методика включения научных достижений преподавателей в региональную и вузовскую компоненты ОСа;
создано методическое обеспечение для внедрения новых информационных технологий на лекции и введено в учебный процесс;
разработана технология создания обучающих систем, создана обучающая система по физике, включающая 24 занятия, которая апробирована в учебном процессе;
создано методическое и программное обеспечение организации самостоятельной работы студентов (видеолекция и интерактивная обучающая система);
проанализированы результаты внедрения педагогической технологии в учебный процесс, проверена эффективность педагогической модели и поставлен педагогический эксперимент, результаты работы были представлены на конкурсах в Томске, Москве, Новосибирске, получены дипломы различного ранга, автор является лауреатом конкурса Томской области в сфере образования и науки (2002 г.).
Проведенное исследование, подтвердившее выдвинутую нами гипотезу, позволило сделать следующие выводы:
1. При изучении физики фундаментализация высшего технического образования остается одним из ключевых направлений, а согласование дисциплин естественнонаучного, математического, общепрофессионального и профессионального циклов является одной из проблем фундаментализации. Другой проблемой фундамента-лизации является интенсификация самостоятельной работы студентов на всех видах занятий. Работы в этом направлении ведутся активно, однако обозначилась недостаточность педагогических исследований, специально посвященных вопросам методологии обучения физике как общепрофессиональной дисциплины в техническом университете на основе применения информационных технологий.
2. Объединение в рамках представленного исследования ведущих идей, основных положений и подходов психологии, педагогики, теории и методики обучения физике, системного подхода к применению информационных технологий позволило разработать методологические и организационно-методические основы технологии обучения студентов физике в техническом университете на основе применения информационных технологий, включающей: согласование программ естественнонаучных, математических, общепрофессиональных и профессиональных дисциплин; чтение лекций в автоматизированных аудиториях с обратной связью; проведение практических занятий с применением обучаю-
щих систем, лабораторных занятий с применением компьютеров; проведение самостоятельной работы с применением видеолекции и обучающей системы.
3. Практическая реализация и экспериментальное исследование разработанной технологии показали, что ее применение позволяет организовать учебный процесс, способствующий:
обеспечению информационной целостности обучения естественнонаучным, математическим, общепрофессиональным и профессиональным дисциплинам;
повышению фундаментальности и интегративности получаемых знаний и овладению навыками к различным видам деятельности;
повышению профессионально-мобильной направленности обучения, облегчающей задачи послевузовской адаптации специалиста;
4. Перспективы дальнейших исследований по данной проблематике связаны с созданием и внедрением разработанной педагогической технологии для изучения других дисциплин, пронизанных единой методологией построения содержания и организации учебного процесса на всех этапах непрерывной подготовки специалиста в техническом университете. Кроме того, разработанная педагогическая технология в составе образовательного комплекса факультета естественных наук и математики будет использована для подготовки элитных специалистов в Томском политехническом университете, а также может использоваться при преобразованиях в контексте Болонской декларации.
Предложенная технология обучения физике была апробирована на кафедре общей физики и кафедре теоретической и экспериментальной физики факультета естественных наук и математики ТПУ, в Норильском индустриальном институте.
Содержание диссертации отражено в 95 публикациях, основные из которых приведены ниже.
Монографии и учебные пособия
1. Ерофеева Г.В. Курс физики на основе информационных технологий. Монография. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2004. - 248 с.
2. Ерофеева Г.В. Интерактивная обучающая система по физике. Учебн. пособие. - Томск: Изд-во ТГУ, 2003. - 470 с.
3. Ерофеева Г.В. Интерактивная обучающая система по физике. Ч. I. Механика. Учебн. пособие. - Томск: Изд-во ТПУ, 1998. — 150 с.
4. Ерофеева Г.В. Интерактивная обучающая система по физике. Ч.
II. Электродинамика. Учебн. пособие. - Томск: Изд-во ТПУ, 1999. - 140 с.
5. Ерофеева Г.В. Интерактивная обучающая система по физике. Ч.
III. Колебания. Волновая оптика. Учебн. пособие. - Томск: Изд-во ТПУ, 2000.-150 с.
6. Ерофеева Г.В. Интерактивная обучающая система по физике. Ч.
IV. Элементы квантовой механики. Физика атома и ядра. Учебн. пособие. - Томск: Изд-во ТПУ, 2001.-150 с.
Статьи в журналах и научных сборниках
7. Ерофеева Г.В., Чернов И.П., Ларионов В.В. Согласование курсов естественнонаучных дисциплин и математики в техническом университете // Физическое образование в вузах. - 2001. - Т.7. - №2. -С. 129-134.
8. Ерофеева Г.В., Стройнова В.Н., Малютин В.М. Компьютерный учебник по физике. Часть I. // Известия вузов. «Физика». - 1997. -№3.-С. 107-114.
9. Ерофеева Г.В., Малютин В.М., Стройнова В.Н. Интерактивная обучающая система по физике. Часть II. Электродинамика // Известия вузов. «Физика». - 2000. - №2. - С. 62-68.
10. Чернов И.П., Муравьев СВ., Веретельник В.В., Ларионов В.В., Ерофеева Г.В., Борисов В.П., Шошин Э.Б. Компьютеризированные лабораторные работы по физике на базе практической информационной технологии // Физическое образование в вузах. -2002.-Т.8.-№1,-С. 78-85.
11. Ерофеева Г.В., Малютин В.М., Стройнова В.Н. Интерактивная обучающая система по физике на базе компьютеров «Макинтош» // Информационные технологии в образовании. - 1998. - №3. - С. 37-41.
12. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Малютин В.М. Компьютерные технологии обучения // Современные технологии обучения СТО-
2002. Материалы VIII международной конференции. - Санкт-Петербург, 2002.- С. 72-74.
13. Ерофеева Г.В., Малютин В.М., Склярова Е.А., Крючков Ю.Ю. Компьютерное тестирование на базе компьютеров «Макинтош» // Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Развитие тестовых технологий в России». - М.: Центр тестирования Минобразования РФ, 2002, - С. 271-272.
14. Ерофеева Г.В., Крючков Ю,Ю., Склярова Е.А., Малютин В.М. Методы и принципы построения обучающих систем // Физическое образование в вузах. - 2003. - Т.9. - №1. - С. 49-63.
15. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Крючков Ю.Ю., Малютин В.М. Методические аспекты создания обучающих систем по предметам естественнонаучного цикла // Известия ТПУ. - Томск: Изд-во ТПУ, 2003.-№2.-Том 306.-С. 49-56.
16. Чернов И.П., Ерофеева Г.В., Тюрин Ю.И. Инновационная фундаментальная подготовка студентов на факультете естественных наук и математики в Томском политехническом университете // Материалы международного симпозиума «Инновационный университет и инновационное образование: модели, опыт, перспективы». - Москва, 2003. - С. 82-83.
17. Ерофеева Г.В., Крючков Ю.Ю., Ларионов В.В., Семкина Л.И., Тюрин Ю.И., Чернов И.П. Концепция подготовки элитных специалистов в системе фундаментального образования // Материалы международного симпозиума «Элитное техническое образование». - Москва, 2003. - С. 79-81 ,
18. Ерофеева Г.В., Крючков Ю.Ю., Ларионов В.В., Семкина Л.И., Тюрин Ю.И., Чернов И.П. Фундаментальное образование как основа элитного обучения в техническом вузе // Инженерное образование. - 2004. - №2. - С. 94,97.
Региональный и вузовский компоненты в рабочей программе по физике как общепрофессиональной дисциплине
19. Ерофеева Г.В. Бетатрон ПМБ-6 с выведенным электронным пучком // Приборы и техника эксперимента. -1975. - №3. - С. 32-33.
20. Ерофеева Г.Д.. О применении метода параметрического резонанса для быстр^^^^^^^^у^бн^ого пучка // Техническая физика,
21. Ерофеева Г.В., Чахлов В.Л. Бетатрон. Авторское свидетельство на изобретение//№677136. - 1979.
22. Ерофеева Г.В., Чахлов В.Л. Малогабаритный импульсный источник электронов с энергией Кб МэВ // Приборы и техника эксперимента. - 1980. - №5. - С. 29-31.
23. Ерофеева Г.В., Чахлов В.Л., Филиппова В.А. Динамика электронов в управляющих полях с азимутальной вариацией в процессе вывода из бетатронов. // Известия вузов. «Физика», выпуск 1. -Томск: ТГУ, 1980. - С. 110-120.
24. Ерофеева Г.В., Стыров В.И., Тюрин Ю.И. Люминесценция монокристаллов при сколе в атомарном водороде. I. Экспериментальные результаты //Физическая химия, LXII. - 1988. - С. 1340-1344.
25. Ерофеева Г.В., Стыров В.И., Тюрин Ю.И. Люминесценция монокристаллов при сколе в атомарном водороде. II. Кинетический и микроскопический механизм // Физической химия, LXII. - 1988. -С. 1335-1339.
Доклады на региональных и международных конференциях
26. Erofeeva G.V., Fursa T.V., Starodubcev V.A. Change of electron injection irradiated dielectrics caused by burfau charging //1. Electrostatics. - Amsterdam, 1988. - P. 40-46.
27. Ерофеева Г.В. Рейтинг на лекциях по физике // Материалы совещания-семинара «Проблемы преподавания физики в вузах». - Новосибирск, 1991. - С. 70-71.
28. Ерофеева Г.В. Чтение лекций в аудиториях с обратной связью // Материалы научно-практической конференции «Компьютеризация учебного процесса в вузе». - Томск, 1991. - С. 83-84.
29. Ерофеева Г.В. Роль тестирования в курсе физики при многоуровневой системе обучения // Материалы научно-методической конференции «Учебный процесс в условиях многоуровневой и индивидуальной подготовки специалистов». - Томск, 1992. - С. 81-82.
30. Ерофеева Г.В. Курс физики на ЭВМ // Материалы научно-методической конференции «Образовательный стандарт вуза. Совершенствование содержания и технологии учебного процесса». -Томск, 1997.-С. 40-41.
31. Ерофеева Г.В., Малютин В.М., Стройнова В.Н. Интерактивная обучающая система по физике на базе компьютера «Макинтош».
Часть II // Материалы научно-методической конференции «Самостоятельная работа студентов. Дидактическое и программное обеспечение». - Томск, 1999. - С. 64-68.
32. Ерофеева Г.В. Лекции по физике и естествознанию в аудиториях с обратной связью.// Материалы научно-методической конференции «Образовательные технологии: состояние и перспективы». -Томск: ТПУ, 1999. - С. 24-25.
33. Ерофеева Г.В., Малютин В.М., Смекалина Т.В., Стройнова В.Н., Склярова Е.А. Интерактивная обучающая система по физике на базе компьютера Макинтош // Материалы научно-методической конференции «Образовательные технологии: состояние и перспективы». - Томск: ТПУ, 1999. - С. 19-20.
34. Ерофеева Г.В., Чернов И.П., Ларионов В.В. Фундаментальное образование и системный подход // Материалы IV международной научно-практической конференции «Высшее техническое образование: качество и интернационализация». - Томск; ТПУ, 2000. - С. 105-106.
35. Ерофеева Г.В., Чернов И.П., Ларионов В.В., Стародубцев В.А. Концепции развития естественнонаучного образования в техническом университете // Материалы международной научно-методической конференции «Естественнонаучное образование -фундамент устойчивого развития общества». - Томск: ТПУ, 2000. -С. 118-120.
36. Ерофеева Г.В., Малютин В.М., Стройнова В.Н., Смекалина Т.В. Компьютерное сопровождение курса физики // Материалы международной научно-методической конференции «Естественнонаучное образование - фундамент устойчивого развития общества». - Томск: ТПУ, 2000. - С. 56-58.
37. Ерофеева Г.В., Чернов И.П., Ларионов В.В., Стародубцев В.А. Концепции развития естественнонаучного образования в техническом университете // Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке». Материалы съезда. - Москва: МГУ, 2000. - С. 77.
38. Ерофеева Г.В., Ларионов В.В., Чернов И.П. Естественнонаучные дисциплины и образовательные стандарты // Материалы научно-практической конференции «Образовательный стандарт нового поколения. Организационно-технологическое и материально-техническое обеспечение». - Томск: ТПУ, 2001. - С. 30-31.
39. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Малютин В.М., Стройнова В.Н., Смекалина Т.В. Новые обучающие технологии преподавания физики в техническом университете // Материалы научно -практической конференции «Образовательный стандарт нового поколения. Организационно-технологическое и материально-техническое обеспечение». - Томск: ТПУ, 2001. - С. 104-105.
40. Ерофеева Г.В., Ларионов В.В., Чернов И.П., Борисов В.П., Вере-тельник В. И. Использование информационных технологий прямого доступа и проблемы их стандартизации // Материалы научно-практической конференции «Образовательный стандарт нового поколения. Организационно-технологическое и материально-техническое обеспечение». - Томск: ТПУ, 2001. - С. 106-107.
41. Ерофеева Г.В. Единство фундаментального и специального образования // Материалы I международной научно-практической конференции «Формирование профессиональной культуры специалистов XXI в. в техническом университете». - С.-Петербург: Изд. СПбГТУ, 2001. - С. 168-172.
42. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Малютин В.М., Смекалина Т.В., Стройнова В.Н. Проблемы преподавания физики и компьютерное сопровождение курса // Материалы седьмой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-7). - Санкт-Петербург, 2001. - С. 817-819.
43. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Малютин В.М., Смекалина Т.В., Стройнова В.Н. Интерактивная обучающая система по физике на базе компьютеров Макинтош // Материалы международной научно-методической конференции «Новые информационные технологии в университетском образовании». - Новосибирск: НИИ МИОО НГУ, 2001. - С. 50-51.
44. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Малютин В.М., Стройнова В.Н. Компьютерное сопровождение курса физики // Материалы IV межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы взаимодействия вузов Санкт-Петербурга с регионами России в контексте реформирования образования». - Санкт-Петербург, 2001.- С. 224-225.
45. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Малютин В.М., Смекалина Т.В. Информационные технологии в преподавании физики // Материалы III Уральской региональной научно-практической конфе-
ренции «Актуальные проблемы физического образования на рубеже веков в педагогических вузах». - Уфа, 2001. - С. 52-55.
46. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Крючков Ю.Ю. Педагогические принципы построения обучающих систем // Материалы виртуальной научно-методической конференции «Современные проблемы преподавания естественнонаучных дисциплин». - Воронеж, 2001.-С. 4-7.
47. Ерофеева Г.В., Крючков Ю.Ю., Склярова Е.А., Малютин В.М. Электронный учебник по физике на базе компьютеров Macintosh // Материалы второй Всероссийской конференции «Электронные учебники и электронные библиотеки в открытом образовании». -Москва, 2001.-С. 194-200.
48. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Малютин В.М., Смекалина Т.В. Методологическая основа обучающих систем // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы и практика инженерного образования. Международная аккредитация образовательных программ». - Томск, 2002. - С. 84-85.
49. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Малютин В.М. Компьютерные технологии обучения // Материалы VIII международной конференции «Современные технологии обучения СТО-2002». - 2002. -С.72-74.
50. Ерофеева Г.В., Крючков Ю.Ю., Склярова Е.А., Малютин В.М. Автоматизированное тестирование и анализ результатов // Материалы научно-практической конференции «Качество образования. Проблемы и перспективы взаимодействия вузов С.-Петербурга с регионами России». - 2002. - С. 53-54.
51. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Крючков Ю.Ю., Малютин В.М. Компьютерное тестирование на базе компьютеров «Макинтош». // Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Развитие тестовых технологий в России». - М.: Центр тестирования. Минобразования РФ, 2002. - С. 271-272.
52. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Крючков Ю.Ю. Тестовые технологии в физике. Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Качество высшего профессионального образования в начале XXI века». - Тюмень: Изд. Тюменского государственного университета, 2002. - С. 103-108.
53. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Крючков Ю.Ю., Малютин В.М. Информационные технологии в преподавании физики // Материа-
лы региональной научно-практической конференции «Проблемы совершенствования учебного процесса и качества образования». -Кемерово: КемТИПП, 2003. - С. 136-137.
54. Чернов И.П., Муравьев СВ., Веретельник В.И., Ларионов В.В., Борисов В.П., Ерофеева Г.В., Шошин Э.Б. Компьютеризированные лабораторные работы третьего поколения по физике как основы информационной технологии элитного образования // Материалы IX Международной конференции «Современные технологии обучения «СТО-2003». - Санкт-Петербург, 2003. - С. 193-194.
55. Ерофеева Г.В., Склярова Е.А., Крючков Ю.Ю. Педагогические аспекты создания обучающих систем // Материалы IX международной конференции: Современные технологии обучения «СТО-2003». - Санкт-Петербург, 2003 - Т.2. - С. 152-154.
56. I.P. Chernov, G.V. Erofeeva, U.I. Turin Scientific-educational complex of the Faculty of Natural Sciences and Mathematics at Tomsk Polytechnic University. // 8th Korea-Russia International Symposium on Sciece and Technology. - Tomsk, 2004. - PP. 297-300.
Формат 60 х 90/16. Объем уч.-изд. л. Тираж Ю°экз. Заказ № И 2. •
Бумага офсетная. „г™
Отпечатано на ризографе в типографии ЧГПУ. 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69.
р 17 4 6 1
РНБ Русский фонд
2005-4 13517