Применение интерактивной модели виртуальной лаборатории в учебном процессе ВУЗов МЧС России

Якимова, Любовь Геннадьевна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика профессионального образования

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Применение интерактивной модели виртуальной лаборатории в учебном процессе ВУЗов МЧС России

Автореферат

Автор научной работы: Якимова, Любовь Геннадьевна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Санкт-Петербург
Год защиты: 2012
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Применение интерактивной модели виртуальной лаборатории в учебном процессе ВУЗов МЧС России"

005014103

Якимова Любовь Геннадьевна

ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕРАКТИВНОЙ МОДЕЛИ ВИРТУАЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗОВ МЧС РОССИИ

13.00.08 - теория и методика профессионального образования

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

15';;,? т

Санкт-Петербург - 2012

005014103

Работа выполнена в Санкт-Петербургском университете Государственной противопожарной службы МЧС России

Научный руководитель кандидат педагогических наук

Романов Владимир Владимирович

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

Ефремов Олег Юрьевич; кандидат педагогических наук, доцент Кузьмин Анатолий Алексеевич

Ведущая организация Военная академия тыла и транспорта

им. A.B. Хрулева

Защита состоится 7 февраля 2012 г. в 12:00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 205.003.03 при Санкт-Петербургском университете Государственной противопожарной службы МЧС России по адресу: 196105, Санкт-Петербург, Московский пр., д.149.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России.

Автореферат разослан «30» декабря 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат психологических наук, доцент

Иванова С.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный период развития нашего общества характеризуется возрастающей значимостью информатизации образования. Одним из приоритетных направлений информатизации пожарно-технического образования является применение новых компьютерных технологий при формировании конкретных профессиональных компетенций. Это определяет необходимость использования информационных технологий в обучении курсантов и студентов вузов МЧС России.

Естественно-научные и технические дисциплины занимают важное место в системе наук, изучаемых будущими сотрудниками Государственной противопожарной службы (ГПС). Преподавание естественно-научных и технических дисциплин неотделимо от задачи формирования у будущего сотрудника ГПС ключевых профессиональных компетенций. Технические знания лежат в основе научного мировоззрения, формируют научную картину мира, знакомят обучающихся с современными представлениями о технологиях и происходящими в них физическими процессами.

В условиях интенсивной компьютеризации пожарно-технического образования разработаны новые информационные технологии для поддержки естественно-научных дисциплин: электронные учебники, мультимедиа, анимации, модели и др. Развитие интерактивных технологий в обучении открывает доступ к новым источникам научного знания -интерактивным виртуальным лабораториям (ВЛ), которые существенно расширяют и обогащают образовательную среду. Интерактивными технологиями являются также такие, в которых обучающийся в вузах МЧС России выступает в постоянно флуктуирующих субъектно-объективных отношениях относительно обучающей системы, периодически становясь ее автономным активным элементом.

В связи с этим актуальной становится задача разработки теоретических и практических основ методики использования BJI с целью оснащения естественно-научных и технических дисциплин новыми учебными средствами.

В настоящее время имеется ряд исследований (H.H. Гомулиной, В.В. Лаптева, И.В. Роберта и др.), подтверждающих активизацию учебно-познавательной деятельности обучающихся при использовании интерактивных BJI. Вместе с тем методические аспекты их использования в обучении естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов вузов МЧС России исследованы, на наш взгляд, недостаточно.

Информатизация деятельности подразделений ГПС выдвигает перед сотрудниками ряд новых профессиональных задач. Одной из наиболее значимых является использование в служебной деятельности современных информационных технологий. Будущий сотрудник ГПС должен знать не только о новых информационных технологиях, но и хорошо понимать особенности управления информационными потоками в современных технологических процессах, уметь использовать их возможности в процессе проведения мероприятий по обеспечении пожарной безопасности охраняемых объектов.

Таким образом, в настоящее время существуют противоречия между:

- возможной и действительной ролью обучения естественнонаучным и техническим дисциплинам в профессиональной подготовке будущих сотрудников ГПС;

- существующими потребностями современного процесса обучения естественно-научным и техническим дисциплинам в использовании информационных технологий, ориентированных на компьютерное моделирование, и недостаточной разработанностью методики их применения;

- направленностью современной образовательной системы на активизацию учебно-познавательной и учебно-профессиональной деятельности курсантов и студентов вузов МЧС России и недостаточной разработанностью методов её активизации посредством применения интерактивных ВЛ.

Существенная педагогическая значимость поставленной проблемы, ее недостаточная теоретическая разработанность в психолого-педагогической литературе, потребность вузов МЧС России в практических рекомендациях по использованию современных педагогических технологий в профессиональной подготовке будущих сотрудников ГПС обусловили выбор темы исследования, определили цель, объект и предмет исследования.

Цель исследования - выявить возможности интерактивной модели ВЛ и разработать теоретические и практические основы методики ее эффективного применения в обучении естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов вузов МЧС России.

Объект исследования - процесс обучения естественно-научным и техническим дисциплинам в вузах МЧС России с использованием интерактивной модели ВЛ.

Предмет исследования - дидактические условия применения интерактивной модели ВЛ в практическом обучении курсантов.

В процессе исследования была выдвинута рабочая гипотеза: эффективность обучения курсантов и студентов вузов МЧС России теплотехническим дисциплинам повысится, если выполнить следующие педагогические условия:

- в образовательном процессе будет использован виртуальный учебно-методический комплекс (УМК), основанный на использовании интерактивных компьютерных моделей во всех видах учебной деятельности курсантов и студентов;

- будет разработано методическое наполнение естественно-научных и технических курсов, обеспечивающее включение в учебный процесс интерактивных ВЛ;

- существенное место при изучении естественно-научных и технических дисциплин будет отводиться лабораторному практикуму, основанному на использовании интерактивной модели и интернет-ресурсов;

- применение в естественно-научных и технических курсах интерактивной модели ВЛ будет учитывать специфику обучения в пожарно-техническом вузе.

Цель исследования и сформулированная рабочая гипотеза обусловили следующие задачи:

1. В историческом контексте провести анализ процесса обучения естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов технических вузов в условиях информатизации современного образования и определить возможности его совершенствования на основе использования интерактивной модели ВЛ.

2. Провести анализ моделей ВЛ, выявить возможности использования интерактивных технологий для эффективного применения в обучении естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов пожарно-технического вуза.

3. Разработать теоретические и практические основы методики использования интерактивной модели ВЛ, направленные на более глубокое усвоение естественно-научных и технических дисциплин, активизацию познавательных и профессиональных интересов курсантов, усиление их мотивации к освоению профессиональных компетенций.

4. Разработать виртуальный УМК на основе применения интерактивных моделей, обеспечивающий повышение уровня профессиональной компетентности будущего сотрудника ГПС.

5. Провести педагогический эксперимент для проверки эффективности изучения естественно-научных и технических дисциплин на основе применения интерактивной модели BJI.

Методологической основой исследования явились:

- психологические и педагогические концепции профессионального подхода к обучению (A.A. Вербицкий, JI.C. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, И.А. Зимняя, Е.А. Климов, Н.В. Кузьмина, А.Н. Леонтьев,

A.К. Маркова, М.И. Махмутов, С.Л. Рубинштейн и др.);

- теория личностно-ориентированного образования (H.A. Алексеев, Е.В. Бондаревская, М.В. Кларин, C.B. Кульневич, В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.);

- исследования и работы по теории познавательного и профессионального интереса, мотивации учения (A.A. Вербицкий, И.А. Зимняя, С.П. Крягже, И.Я. Ланина, А.К. Маркова, A.A. Реан, Г.И. Щукина, В.А. Якунин и др.);

- дидактические и психологические закономерности в учебном процессе (Ю.Г. Баскин, Н.Г. Винокурова, П.Я. Гальперин, A.A. Грешных, О.Ю. Ефремов, Ю.Н. Кулюткин, C.B. Литвиненко, Я.А. Пономарев,

B.Н. Пушкин, Л.С. Узун, В.А. Щеголев и др.);

- применение законов кибернетики как наиболее общей теории управления учебным процессом (B.C. Артамонов, Р. Аткинсон, А.И. Берг, Н. Винер, В.Д. Никандров, У.К. Ричмонд, И. Столуров и др.).

- системный подход в изучении педагогических явлений (И.В. Блауберг, В.И. Загвязинский, Ю.А. Конаржевский, К.К. Платонов, В.Ю. Рыбников, М.Н. Скаткин, В.Я. Слепов, Н.Ф. Феденко, А. Файоль и

др).

В процессе исследования использовались:

1.Методы теоретического анализа: сравнительно-сопоставительный, ретроспективный.

2. Эмпирические методы: анкетирование, тестирование, наблюдение, самооценка, обобщение независимых характеристик, изучение и обобщение педагогического опыта, моделирование, констатирующий и формирующий эксперименты.

3. Технические методы: запись на магнитные носители параметров обращений к опциям используемых программных продуктов.

4. Математические и статистические методы обработки экспериментальных данных: статистический пакет программ Microsoft Excel for Windows, t-критерий Стьюдента.

Логика исследования:

Исследование проводилось в три взаимосвязанных этапа в период с 2008 по 2011 гг.

На первом этапе (2008-2009 гг.) проводилось изучение педагогической, психологической, методической и технической литературы по исследуемой проблеме, производилось теоретическое обоснование темы и определение задачи проводимого исследования, была сформулирована рабочая гипотеза исследования.

На втором этапе (2009-2010 гг.) в теоретическом плане было проведено уточнение гипотезы исследования, структурирование связей между компонентами методического обеспечения. Практический аспект исследования состоял в разработке программы и проведении констатирующего и формирующего экспериментов.

На третьем этапе (2010-2011 гг.) в теоретическом плане произведено уточнение и доработка предлагаемых условий эффективного использования интерактивной BJI в проведении лабораторного практикума по теплотехническим дисциплинам в вузах МЧС России. В практическом плане - проведение контрольного измерения эффективности процесса проведения лабораторного практикума по естественно-научным и техническим дисциплинам.

На заключительном этапе был проведен теоретический анализ результатов исследования и оформление диссертационной работы.

На защиту выносятся:

- основные концептуальные позиции эффективного использования интерактивной модели ВЛ в обучении: интерактивные действия по выполнению заданий на лабораторный эксперимент способствуют формированию профессиональных компетенций; профессиональные компетенции формируются в ходе лабораторного эксперимента в активном режиме с использованием проблемных ситуаций, интерактивных циклов; организация обратной связи может способствовать значительному повышению эффективности обмена информацией между изучаемым объектом (ВЛ) и обучающимся субъектом; контроль знаний в ходе работы с ВЛ должен предполагать оценку уровня сформированных профессиональных компетенций;

- интерактивная модель ВЛ, которая включает банк индивидуальных многоуровневых заданий на проведение лабораторного эксперимента, предъявляемых в определенной логической последовательности с постепенным их выполнением и оценкой каждого шага, содержание которых направлено на формирование ключевых профессиональных компетенций, предполагает визуализацию работы с последующим моделированием аварийных и чрезвычайных ситуаций при эксплуатации исследуемых объектов, предусматривает интерактивные действия обучающегося по выходу из них, а также разветвленную систему контекстной помощи, сущностные характеристики которой релевантны конструируемым проблемным ситуациям в ходе виртуального моделирования;

- способ обеспечения эффективности применения интерактивной модели ВЛ в пожарно-техническом вузе на основе реализации следующих педагогических условий: создание диалогического пространства в

организации лабораторного эксперимента; использование принципов социально-психологического обучения в процессе проведения лабораторных занятий; мониторинг личностных особенностей и профессиональной направленности курсантов и студентов; формирование психологической готовности преподавателей к использованию интерактивной ВЛ, направленной на развитие внутренней активности обучающихся в ходе проведения лабораторного эксперимента.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

- разработана интерактивная модель ВЛ по естественно-научным и техническим дисциплинам;

- дано обоснование технологии внедрения интерактивной модели ВЛ по естественно-научным и техническим дисциплинам в учебном процессе;

-охарактеризована совокупность педагогических условий эффективного применения интерактивной модели ВЛ в преподавании естественно-научных и технических дисциплин;

- выявлены принципы формирования индивидуального задания на виртуальный эксперимент по естественно-научным и техническим дисциплинам.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:

- выявлены виды, свойства, особенности и дидактические возможности интерактивных ВЛ при обучении естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов пожарно-технического вуза;

- разработаны теоретические основы методики использования интерактивных ВЛ при обучении естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов пожарно-технического вуза;

- определены дидактические и методические требования к средствам поддержки применения интерактивных ВЛ в учебном процессе пожарно-технических вузов.

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

- обоснованы и апробированы рекомендации по повышению эффективности применения ВЛ, сформированной на основе интерактивной модели, принципов, условий и технологий ее применения;

- на основании сформулированных в ходе диссертационного исследования психолого-дидактических требований разработан комплект учебно-методических материалов для выполнения виртуальных лабораторных экспериментов по дисциплине «Теплотехника»;

- методические наработки, полученные при создании учебно-методических материалов поддержки выполнения виртуальных лабораторных экспериментов по дисциплине «Теплотехника», были использованы при создании учебно-методических материалов для других учебных предметов вуза: «Физика», «Термодинамика и теплопередача», «Электротехника и электроника».

Достоверность научных положений, полученных результатов и обоснованность рекомендаций обеспечивалась исходными методологическими положениями; реализацией комплексной методики исследования; длительным характером экспериментальной работы на четко локализованной базе; использованием взаимопроверяющих независимых диагностических средств; применением методов математической статистики и возможностей современной вычислительной техники при сборе и обработке данных, полученных в ходе эксперимента; согласованностью прогнозов, сформулированных в ходе исследования, и достижений педагогического опыта высших учебных заведений.

Отличие результатов диссертационной работы от результатов, полученных другими авторами, заключается в том, что:

сформулированы основные концептуальные позиции эффективного использования интерактивной модели ВЛ в обучении будущих сотрудников ГПС;

- разработана интерактивная модель теплотехнической BJI;

- найден способ обеспечения эффективности применения интерактивной модели ВЛ в пожарно-техническом вузе.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на IV Международной научно-практической конференции «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы» (СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2011 г.).

Внедрение результатов исследования осуществлялось непосредственно в ходе формирующего эксперимента в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России. Разработанные автором учебно-методические материалы были рекомендованы к использованию в учебном процессе кафедры физики и теплотехники.

Публикации. Основные положения опубликованы в пяти печатных работах, в том числе одна - в издании, рекомендованном ВАК России.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Содержание работы изложено на 158 страницах текста, содержит 12 таблиц и 10 рисунков. В списке используемых литературных источников имеется 159 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении дается обоснование актуальности темы исследования, определяются объект, предмет и цель исследования, формулируются гипотеза и задачи исследования, представляются его этапы, научная новизна, теоретическая и практическая значимость, приводятся положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Развитие педагогических технологий реализации интерактивной модели виртуальной лаборатории в вузах МЧС России» установлено, что реорганизация системы высшего пожарно-технического образования предполагает как стартовую основу переход к таким методам

обучения, которые основаны на конструктивистском, оперативном подходе, вместо традиционного линейного. И этот парадигмапьный сдвиг в системе вузовского пожарно-технического образования подразумевает внедрение современных педагогических технологий.

Уровень развития информационных технологий, современные концепции совершенствования пожарно-технического образования заставляет выбирать из них в первую очередь те, которые повышают эффективность и качество обучения; обеспечивают мотивы к самостоятельной познавательной деятельности в ходе обучения; способствуют углублению межпредметных связей за счет интеграции информационной и предметной подготовки.

Одной из главных особенностей современного образовательного процесса становится развитие личности обучающихся, их интеллектуальных способностей, творческого потенциала, что является одним из непременных условий профессиональной самореализации в подразделениях ГПС. В системном плане эта задача может быть решена с помощью развивающих образовательных технологий, одной из которых является проведение лабораторных работ, но при этом должны соблюдаться следующие условия: целостный подход при выборе номенклатуры лабораторных экспериментов; системность воздействий на обучающегося; индивидуальный подход и активизация их собственных познавательных возможностей; приоритет в развитии мышления, интеллекта.

Можно выделить условно три основные стадии любого лабораторного исследования: наблюдение, измерение, интерпретация. Развиваемая нами концепция виртуального лабораторного эксперимента предполагает реализацию всех трех стадий и должна сопровождаться специально разработанными учебными материалами и моделирующими программами, адаптированными к конкретному опыту и использующими наиболее современные достижения науки при их интерпретации.

Основной особенностью, на которую следует обратить внимание при проектировании содержания ВЛ, является тип ориентировочной основы действий. Различия в обобщенности, в полноте и способе получения ориентировочной основы действий служат основанием для выделения различных ее типов. Типы ориентировочной основы действий обучающихся в ходе работы с интерактивной ВЛ представлены в таблице 1.

Таблица 1. Типы ориентировочной основы действий обучающихся при работе с интерактивной ВЛ

Характеристика по полноте и обобщенности Содержание действий обучающихся в ходе работы с ВЛ

Конкретная / Неполная Ориентиры представлены в частном виде и выделяются самим обучаемым методом проб и ошибок

Конкретная / Полная Наличием всех частных условий, необходимых для правильного выполнения действий, которые даются обучающемуся в готовом виде

Обобщенная / Полная Состав ориентиров характеризуется быстротой и безошибочностью процесса формирования действия, большой устойчивостью, широтой переноса. Ориентировочная основа действий составляется обучающимся самостоятельно с помощью общего метода

Обобщенная/ Полная Полная система ориентиров, которые даются в готовом обобщенном виде

Обобщенная / Неполная Обучающемуся дается система ориентиров, недостаточная для правильного выполнения действий в пределах той области, границы которой определяются степенью обобщенности выделенных ориентиров

Обобщенная / Неполная Обобщенная, но неполная ориентировочная основа не дается в готовом виде, а выделяется обучающимся самостоятельно

Конкретная / Полная Конкретная полная ориентировочная основа выделяется обучающимся самостоятельно

Конкретная / Неполная Частная, неполная система ориентиров дается обучающемуся в готовом виде

ВЛ должна являться комплексным программным обеспечением для самостоятельной работы курсантов и студентов вузов МЧС России. Следовательно, ВЛ должна давать краткую информацию по теории, приемам решения задач, проведению лабораторных исследований; делать возможным организацию самостоятельной работы курсанта или студента; обеспечивать возможность оперативного контроля и самоконтроля качества приобретенных знаний, уровня сформированности ключевых

профессиональных компетенций; прививать навыки исследовательской работы курсантам или студентам; быть единым программным комплексом и отвечать всем современным требованиям построения компьютерных программ; обеспечивать безопасность, которая понимается нами как безопасность от перегрузок, чужеродной и ненужной обучающемуся информации, от давления внешнего воздействия, безопасность от неправильных ходов и путей, позволяет наиболее полно реализовать физиологические, интеллектуальные и духовные возможности сотрудника ГПС.

В качестве среды ВЛ может применяться оболочка электронного учебника, способствующая просмотру гипертекстовой информации и имеющая следующий ряд интерфейсных возможностей: ее интерфейс наделен содержанием в виде дерева, по которому можно передвигаться в хаотичном порядке; позволяет перемещаться постранично, как вперед, так и назад, делая закладки на необходимых страницах; позволяет перемещаться по сделанным закладкам; имеет глоссарий, состоящий из основных терминов. При этом каждый термин или определение являются ссылкой на место в тексте, где дается его определение; в местах запуска определенных модулей стоят соответствующие ссылки на них.

Опыт использования корректно сформированного программного продукта показывает, что непременным условием эффективного его использования является наличие какой-либо системы помощи. Обычно предполагается, что наиболее эффективной является система контекстной помощи, когда содержание экрана помощи зависит от контента, в котором находится программный продукт. Подобное утверждение неочевидно для программ, используемых для учебных целей, поскольку существует другой вид помощи, предполагающий самостоятельный поиск необходимой информации через систему разветвленных меню. Таким образом сформирована интерактивная модель ВЛ, представленная на рисунке 1.

Универсальное вычислительное ядро

Математический аппарат

Банк виртуальных моделей

Графическая оболочка среды моделирования

Схемный слой

Вычислительный слой

Измерительный слой

Действия обучающегося

Банк индивидуальных

Банк чрезвычайных ситуаций

Библиотека заданий

Библиотека контекстной помощи

Интерактивное ядро виртуальной лаборатории

Рисунок 1. Интерактивная модель ВЛ

Интерактивная модель ВЛ может быть успешно реализована при условии, что состав и тематика индивидуальных заданий на проведение виртуального лабораторного эксперимента должны быть спланированы с расчетом, чтобы за отведенное время они могли быть качественно выполнены большинством курсантов и студентов.

Система принципов формирования индивидуального задания на проведение виртуального лабораторного эксперимента представлена в таблице 2.

Таблица 2. Принципы формирования индивидуального задания на

проведение виртуального лабораторного эксперимента

№ Способ реализации Принципы формирования задания на проведение ВЛЭ

1 Комплексный подход к объектам моделирования Содержание индивидуального задания должно основываться на том, что курсанту или студенту предоставляется полная совокупность образовательных услуг, необходимых и достаточных для самостоятельного выполнения задания при минимальной консультационной поддержке преподавателя

2 Масштабное преобразование объектов моделирования Содержание индивидуального задания предполагает, что в каждой предметной области изучаются не натурные образцы, которые могут иметь большие габариты и энергопотребление, а их виртуальные модели. При этом, если в процессе масштабных преобразований не были нарушены критерии подобия, то реальные и изучаемые на виртуальных моделях процессы и объекты полностью подобны и никакого искажения процедуры изучения данной предметной области не происходит

3 Блочно-модульная структура виртуальной лаборатории Содержание индивидуального задания должно позволять легко наращивать и изменять конфигурацию лаборатории в зависимости от содержания рабочей программы для данной специальности. В такой структуре каждый объект изучения или группа однородных объектов, образующих раздел учебной дисциплины, реализуется в виде типового объектного модуля. Набор таких типовых объектных модулей образует полный виртуальный комплекс по данной учебной дисциплине, который программно выполняется в виде единого программного продукта

4 Интеллектуализация объектных модулей виртуальной лаборатории Содержание индивидуального задания должно предусматривать: программная реализация каждого объектного модуля производится в виде отдельной процедуры, обеспечивает автоматизированный выбор объекта моделирования и формирование его необходимой конфигурации в соответствии с индивидуальным заданием, настройку его параметров и режимов работы, многоканальный автоматизированный контроль входных и выходных показателей, предварительную обработку результатов экспериментального исследования и формирование расчетной части задания

5 Коллективный доступ курсантов к ресурсам, обеспечивающим процесс моделирования Содержание индивидуального задания должно учитывать, что оснащение каждого интеллектуального объектного модуля программно-техническими средствами сетевого обмена данными будет позволять совместный и поочередный доступ выполняющих виртуальный эксперимент к программно-аппаратному комплексу для успешного выполнения задания непосредственно в ходе проведения лабораторного занятия

Во второй главе «Опытно-экспериментальная проверка эффективности применения интерактивной виртуальной лаборатории в учебном процессе вуза МЧС России» обоснован выбор дисциплины "Теплотехника" в качестве полигона для внедрения интерактивной В Л в учебный процесс. При отборе аудитории, участвующей в эксперименте, наиболее важным было определение степени аутентичности экспериментальной и контрольной групп. В качестве критерия были выбраны объективные характеристики успеваемости по базовым учебным дисциплинам курсантов экспериментальной и контрольной групп, обучающихся по специальности "Пожарная безопасность" до начала формирующего эксперимента.

Объективные характеристики успеваемости по базовым учебным дисциплинам экспериментальной и контрольной групп до начала формирующего эксперимента представлены в таблице 3.

Таблица 3. Объективные характеристики успеваемости

до начала эксперимента

Учебные дисциплины Группа ^критерий Стьюдента

Эксперимент. (п=27) Контрольная (п=28)

Хщ о1 Хт с/

Информатика 3,69 0,80 3,33 0,78 3,16

Физика 3,76 0,73 3,70 0,55 2,93

Гидравлика 3,40 0,85 3,42 0,79 3,00

Значение коэффициента аутентичности групп равно 0,97. Педагогическая практика, а также работы многих авторов подтверждают, что точность оценки знаний обучающихся при традиционной схеме учебного процесса значительно больше влияния неаутентичности аудитории в формирующем эксперименте.

Одной из проблем при создании структуры интерактивной ВЛ является выбор характера реакции на ошибку ввода начальных условий проведения виртуального эксперимента. Для педагогического наблюдения

за реакцией курсантов экспериментальной группы, участвующих в формирующем эксперименте, обеспечивалась программно-аппаратная реализация интерактивной реакции на возможную ошибку ввода. По результатам измерений среднего времени устранения полученной ошибки оказалось, что наиболее эффективной процедурой ввода является процедура с указанием на ошибку по завершению ввода всех начальных параметров виртуального моделирования. Результаты измерения приведены в таблице 4.

Таблица 4. Среднее время устранения ошибки ввода

Вид реакции Начало моделирования Ввод всех параметров Интерактивная реакция

Среднее время корректировки, с 16 11 7

Среднее число повторных ошибок 4 2 5

Организация учебной работы в формирующем эксперименте представлена в таблице 5.

Таблица 5. Содержание формирующего эксперимента

№ Этапы работы с учебным материалом Группа

Эксперимент. (п=27) | Контрольная (п=28)

1 Предлабораторный коллоквиум Тесты предлабораторного коллоквиума

2 Самоконтроль Тесты самоконтроля Контрольные вопросы

3 Задания на лабораторный эксперимент Индивидуальные многоуровневые с моделированием ЧС Индивидуальные традиционные

4 Мотивация Преодоление когнитивного диссонанса при моделировании ЧС Результаты рубежного контроля

5 Итоговый контроль знаний Защита результатов моделирования

В качестве критерия успешности использования интерактивной модели ВЛ в учебном процессе Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России было выбрано число курсантов, подготовивших и защитивших отчет по результатам проведения виртуального моделирования непосредственно в процессе проведения данного

лабораторного занятия. Динамика числа защищенных отчетов по мере протекания формирующего эксперимента представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Динамика числа защищенных отчетов по мере протекания

формирующего эксперимента Начиная с третьего виртуального эксперимента наблюдаются существенные различия у курсантов экспериментальной и контрольной групп в числе защищенных отчетов непосредственно в течение данного занятия.

Итоговый контроль знаний курсантов контрольной и экспериментальной групп проводился по окончании изучения дисциплины «Теплотехника» в рамках входного контроля дисциплины «Прогнозирование опасных факторов пожара». Это было обусловлено тем, что данная дисциплина является логическим продолжением этого курса и в значительной степени базируется на ранее изученных темах дисциплины "Теплотехника". Использовалась контролирующая программа на 10

вопросов. По каждому вопросу предлагалось от 4 до 6 вариантов ответов, причем курсанты предупреждались, что возможно наличие нескольких правильных ответов, отсутствие таковых, а также наличие вариантов неточных ответов. Результаты контрольного тестирования представлены в таблице 6.

Таблица 6. Результаты итогового опроса при измерении остаточных знаний

Группа Баллы

3 4 5 6 7 8 9 10 Хт ДХ

Эксперимент. (п=27) 0 0 2 3 5 6 7 4 7,93 1,49

Контрольная (п=28) 1 2 2 4 4 6 5 4 7,36 1,97

Коэффициент достоверности 1,205

1-Стьюдент для Р<=0,05 2,018

Статистически значимые различия в уровне остаточных знаний у курсантов экспериментальной и контрольной групп, полученные на контрольном этапе педагогического эксперимента, позволяют сделать вывод об эффективности использования интерактивной модели ВЛ в вузах МЧС России.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований установлено следующее:

1. Изучение отечественного и зарубежного опыта обучения естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов технических вузов позволяет сделать вывод о том, что необходимое качество подготовки специалистов в вузах МЧС России может быть достигнуто, в том числе и с применением интерактивной модели ВЛ.

2. Условиями эффективного применения интерактивной модели ВЛ являются: интерактивные действия; использование проблемных ситуаций; контроль знаний с оценкой уровня сформированных профессиональных компетенций.

3. В основе методики использования интерактивной модели ВЛ лежат: использование принципов социально-психологического обучения;

мониторинг личностных особенностей обучающихся; формирование психологической готовности преподавателей к использованию интерактивной модели, направленной на развитие внутренней активности обучающихся в ходе проведения лабораторного эксперимента.

4. Разработана интерактивная модель ВЛ, которая включает банк индивидуальных многоуровневых заданий, предполагает визуализацию работы с последующим моделированием аварийных и чрезвычайных ситуаций, предусматривает интерактивные действия обучающегося по выходу из них, а также разветвленную систему контекстной помощи.

5. Экспериментально подтверждена эффективность организации виртуального лабораторного практикума по дисциплине "Теплотехника " в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России на основе интерактивной модели.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При проведении мероприятий организационно-методического характера, нацеленных на повышение квалификации профессорско-преподавательского состава, предусмотреть освоение методики использования интерактивной модели ВЛ в учебном процессе.

2. При выдаче технических заданий на разработку интерактивных ВЛ необходимо предусмотреть единую процедуру установки программных продуктов на пользовательские ПК по различным учебным дисциплинам данной специальности.

3. При формировании электронной библиотеки на сервере учебного заведения предусмотреть отдельный раздел для хранения программных комплексов ВЛ и сопроводительной учебной документации по различным учебным дисциплинам.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Романов В.В., Соболева Н.В., Якимова Л.Г. Интерактивная модель организации занятий в вузах МЧС России И Проблемы управления рисками в техносфере». 2011. № 4(20). (0,6/0,2 пл.).

В иных изданиях:

2. Якимова Л.Г. Перспективы применения интерактивных форм обучения в вузах МЧС России // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях: материалы Междунар. науч.-практ. конф. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2007. (0,2 пл.).

3. Якимова Л.Г. Условия эффективного использования интерактивных технологий в учебном процессе пожарно-технических вузов // Подготовка кадров в системе предупреждения чрезвычайных ситуаций: материалы V Междунар. науч.-практ. конф. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2008. (0,2 пл.).

4. Якимова Л.Г. Роль и место лабораторного эксперимента в пожарно-техническом образовании // Подготовка кадров в системе предупреждения чрезвычайных ситуаций: материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2011. (0,2 пл.).

5. Якимова Л.Г. Особенности применения интерактивных форм при проведении лабораторных занятий // Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2011. (0,2 пл.).

Подписано в печать 29.12.2011 Печать цифровая

Формат 60x84 шб Тираж 100 экз.

Объем 1,0 п.л.

Отпечатано в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России 196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, д. 149

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Якимова, Любовь Геннадьевна, 2012 год

Введение.

Глава 1. Развитие педагогических технологий реализации интерактивной модели виртуальной лаборатории в вузах МЧС России

1.1. Сущность, классификация интерактивных форм обучения, предпосылки их появления

1.2. Роль и место лабораторных работ в инженерно-техническом образовании.

1.3. Особенности применения интерактивных форм при проведении лабораторных занятий

1.4. Интерактивная модель виртуального компьютерно-моделирующего комплекса с эмуляцией процесса измерения

1.5. Условия эффективного использования сетевых технологий проведения лабораторного эксперимента

Выводы по главе

Глава 2. Экспериментальная проверка эффективности применения интерактивной виртуальной лаборатории в учебном процессе вуза МЧС России

2.1. Организация и методика исследования проблемы применения интерактивной модели виртуальной лаборатории в учебном процессе вузов МЧС России

2.2. Анализ возможных вариантов организации виртуальной лаборатории в пожарно-технических вузах

2.3. Требования к методической поддержке выполнения индивидуальных заданий на компьютерное моделирование

2.4. Разработка программы эксперимента по использованию в учебном процессе интерактивной виртуальной лаборатории

2.5. Анализ результатов эксперимента по использованию интерактивной виртуальной лаборатории "Теплотехника" в учебном процессе вуза МЧС России.

Выводы по главе

Введение диссертации по педагогике, на тему "Применение интерактивной модели виртуальной лаборатории в учебном процессе ВУЗов МЧС России"

Актуальность темы. Современный период развития нашего общества характеризуется возрастающей значимостью информатизации образования. Одним из приоритетных направлений информатизации пожарно-технического образования является применение новых компьютерных технологий при формировании конкретных профессиональных компетенций. Это определяет необходимость использования современных информационных технологий в обучении курсантов и студентов вузов МЧС России.

Естественно-научные и технические дисциплины занимают особо важное место в системе естественных наук, изучаемых будущими сотрудниками Государственной противопожарной службы. Преподавание теплотехнических дисциплин неотделимо от задачи формирования у будущего сотрудника наиболее важных профессиональных компетенций. Естественно-научные и технические знания лежат в основе научного мировоззрения сотрудника, формируют научную картину мира, знакомят с современными представлениями о технологиях и происходящими в них физическими процессами.

В условиях интенсивной компьютеризации пожарно-технического образования разработаны современные информационные технологии для поддержки преподавания естественно-научных и технических дисциплин -электронные учебники, мультимедиа, анимации, модели и др. Тем не менее, проблема недостатка программных средств, применяемых для изучения естественно-научных и технических дисциплин пока не решена. INTERNET открывает доступ к новым источникам научного знания -интерактивным виртуальным лабораториям, которые существенно расширяют и обогащают образовательную среду. В связи с этим, актуальной становится задача разработки теоретических и практических основ методики их использования с целыо оснащения естественно-научных и технических дисциплин новыми современными учебными средствами.

Интерактивные виртуальные лаборатории - новые информационные технологии, объединяющие статическую визуальную информацию (текст, графику, цвет) и динамическую (анимацию), что позволяет тем самым создавать динамически развивающиеся образы в различных информационных образах. Интерактивность дает обучающемуся в вузе МЧС России активную позицию при работе с виртуальной лабораторией, позволяет в определенных пределах управлять представлением информации, предоставляет возможность выбора индивидуальных траекторий и темпа изучения материала. Гармоничное сочетание анимации, графики, цвета и интерактивности максимально обеспечивает наглядно-образное восприятие учебного материала, развивает воображение и модельное видение, мышление, активизирует мыслительную деятельность и эффективность усвоения материала, повышает и стимулирует познавательный интерес к изучению предмета. Таким образом, этот вид виртуальных лабораторий имеет высокий дидактический потенциал и может быть разнообразно и эффективно использован в учебной работе по различным дисциплинам.

Слово "интерактив" пришло к нам из английского от слова "interact". "Inter" - это "внешний", "act" - действие. Интерактивный - означает способность обучающегося взаимодействовать или находится в режиме беседы, диалога с чем-либо (например, компьютером) или кем-либо (человеком). Следовательно, интерактивное обучение - это, прежде всего, диалоговое обучение, в ходе которого осуществляется взаимодействие преподавателя и курсанта или студента вуза МЧС России.

Интерактивное обучение - это специальная форма организации познавательной деятельности обучающегося. Эта форма предполагает вполне конкретные и прогнозируемые цели. Одна из таких целей состоит в создании комфортных условий обучения, таких, при которых обучающийся чувствует свою успешность, свою интеллектуальную состоятельность, что делает процесс обучения достаточно продуктивным.

Суть и смысл интерактивного обучения состоит в том, что учебный процесс организован таким образом, что практически все обучающиеся оказываются вовлеченными в процесс познания, они имеют возможность понимать и рефлектировать по поводу того, что они знают и думают. Совместная деятельность обучающихся в процессе познания, освоения учебного материала означает, что каждый из них вносит свой особый индивидуальный вклад, идет обмен знаниями, идеями, способами деятельности. Причем, происходит это в атмосфере доброжелательности и взаимной поддержки, что позволяет обучающимся не только получать новое знание, но и развивает саму познавательную деятельность, переводит ее на более высокие формы кооперации и сотрудничества. Интерактивная деятельность на занятиях предполагает организацию и развитие диалогового общения, которое ведет к взаимопониманию, взаимодействию, к совместному решению общих, но значимых для каждого участника общения задач. Интерактив не предполагает доминирование как одного выступающего, так и одного мнения над другим. В ходе диалогового обучения обучающиеся учатся критически мыслить, решать сложные проблемы на основе анализа обстоятельств и соответствующей информации, взвешивать альтернативные мнения, принимать продуманные решения, участвовать в дискуссиях, общаться с другими субъектами. Для этого на занятиях организуются индивидуальная, парная и групповая работа, применяются исследовательские проекты, ролевые игры, идет работа с различными документами и источниками информации, используются индивидуальные и групповые творческие и поисковые работы. В настоящее время методистами-теоретиками и преподавателями-практиками разработано немало форм групповой работы.

Наиболее известные и популярные из них - "большой круг", "вертушка", "аквариум", "мозговой штурм", "дебаты".

Таким образом, интерактивные методики обучения - это специальная форма организации познавательной и коммуникативной деятельности обучающихся, в которой они оказываются вовлеченными в процесс познания, имеют возможность понимать и рефлектировать по поводу того, что они знают и думают.

В настоящее время имеется ряд исследований (II. Н. Гомулиной, В.В. Лаптева, И.В. Роберта и др.), подтверждающих активизацию учебно-познавательной деятельности обучающихся при использовании интерактивных виртуальных лабораторий. Вместе с тем, методические аспекты их использования в обучении естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов вуза МЧС России исследованы, на наш взгляд, недостаточно.

Проведенный анализ некоторых диссертационных работ показал, что важнейшим вопросам естественно-научной и технической подготовки курсантов и студентов вузов МЧС России, определяющей, в конечном итоге, уровень профессиональной подготовки сотрудника Государственной противопожарной службы, посвящено небольшое количество исследований. В перечне всех диссертаций в области дидактики теплофизических дисциплин, а их около 50, начиная с 1945 года, всего несколько работ по методике преподавания теплотехники в техническом вузе: Д.А. Мурашов, 1962; М.М. Дагаев, 1963; С.С. Моисеев, 1963; Е.А. Корякина, 1967; Н.В. Лисина, 1967; П.Я. Фирчук, 1973; A.M. Минбаева, 1982; Л.В. Жуков, 2000; Л.Д. Положенцева, 2006. Остальные работы - по методике преподавания физики в среднетехнических учебных заведениях.

Попытки подойти к рассмотрению процесса обучения в высшей технической школе более последовательно, выработать единый подход, послужили отправной точкой для создания ряда теорий и концепций обучения. В числе наиболее известных и популярных сегодня можно назвать теории:

- проблемного обучения (С.И. Архангельский, Д. Дыои, И.Я. Лернер, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов);

- программированного обучения (Ч. Куписевич, Н.Ф. Талызина); развивающего обучения (В.В. Давыдов, Л.В.Занков, Д.Б. Эльконин);

- контекстного обучения (A.A. Вербицкий); личностно-деятельностного и личностно-ориентированного обучения (И.А.Зимняя, И.С. Якиманская) и другие.

Особое место в этом ряду занимают исследования, посвященные интерактивному обучению. Но самостоятельной теории интерактивного обучения в технических вузах как таковой не существует.

Теоретические подходы к интерактивному обучению, имеющие глубокие исторические корни, привлекали внимание многих ученых. Их интересовала как психологическая сторона проблемы - вопросы активности обучающегося, активизации его самостоятельной учебно-познавательной деятельности: Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, Д. Дыои, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Ж.Ж. Руссо и другие.

Так и педагогическая сторона проблемы, направленная на поиск наиболее эффективных форм и методов обучения: Я.А.Коменский, А.С.Макаренко, И.Г.Песталоцци, В.А.Сухомлинский, К.Д.Ушинский и другие.

После 2001 года появилось несколько работ по применению информационных технологий в обучении физики студентов и школьников: Н.Н.Гомулиной, И.В.Паболкова, М.Л.Рысина, Е.С.Собениной, Ю.Г. Ярмак.

Информатизация деятельности в функционировании подразделений Государственной противопожарной службы выдвигает перед сотрудниками ряд новых профессиональных задач. Одной из наиболее значимых является использование в служебной деятельности современных информационных технологий. Будущий сотрудник Государственной противопожарпой службы должен знать не только о новых информационных технологиях, но и хорошо понимать особенности информационных потоков в современных технологических процессах, уметь использовать их возможности в процессе проведения мероприятий по обеспечении пожарной безопасности охраняемых объектов.

Таким образом, в настоящее время существуют противоречия между:

- возможной и действительной ролью обучения естественнонаучным и техническим дисциплинам в профессиональной подготовке будущих сотрудников Государственной противопожарной службы;

- высокими требованиями к сотруднику Государственной противопожарной службы, свободно владеющим информационными технологиями и умеющим использовать их в своей служебной деятельности и недостаточным уровнем готовности выпускников вузов МЧС России к использованию информационных технологий при обеспечении пожарной безопасности охраняемых объектов;

- существующими потребностями современного процесса обучения естественно-научным и техническим дисциплинам в использовании информационных технологий, ориентированных на компьютерное моделирование и недостаточной разработанностью методики их применения;

- психолого-педагогическими и программными возможностями интерактивных виртуальных лабораторий и недостаточной разработанностью отечественных электронных образовательных изданий и ресурсов для изучения естественно-научных и технических дисциплин;

Существенная педагогическая значимость поставленной проблемы, ее недостаточная теоретическая разработанность в психолого-педагогической литературе, потребность вузов МЧС России в практических рекомендациях по использованию современных технологий профессиональной подготовки будущих сотрудников Государственной противопожарной службы обусловили выбор темы исследования, определили цель, объект и предмет исследования.

Цель исследования - выявить возможности интерактивных моделей ВЛ и разработать теоретические и практические основы методики их эффективного применения в обучении естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов вузов МЧС России.

Объект исследования - процесс обучения естественно-научным и техническим дисциплинам в вузах МЧС России с использованием интерактивной модели виртуальной лаборатории.

Предмет исследования - дидактические условия применения интерактивных моделей ВЛ в практическом обучении курсантов.

В процессе исследования была выдвинута рабочая гипотеза: эффективность обучения курсантов и студентов вузов МЧС России естественно-научным и техническим дисциплинам повысится, если выполнить следующие педагогические условия:

- в образовательном процессе будет использован виртуальный учебно-методический комплекс, основанный на использовании интерактивных компьютерных моделей во всех видах учебной деятельности курсантов и студентов;

- будет разработано методическое наполнение естественнонаучных и технических курсов, обеспечивающее включение в учебный процесс интерактивных виртуальных лабораторий;

- существенное место при изучении естественно-научных и технических курсов будет отводиться лабораторному практикуму, основанному на использовании интерактивной модели и Интернет-ресурсов;

- применение в курсе теплотехники интерактивных моделей виртуальных лабораторий будет учитывать специфику обучения в пожарно-техническом вузе.

Цель исследования и сформулированная рабочая гипотеза обусловили следующие задачи:

2. Провести анализ интерактивных моделей виртуальных лабораторий, выявить их интерактивные возможности для эффективного применения в обучении естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов пожарно-технического вуза.

3. Разработать теоретические и практические основы методики использования интерактивных моделей виртуальных лабораторий, направленные на более глубокое усвоение естественно-научных и технических дисциплин, активизацию познавательных и профессиональных интересов студентов, усиление их мотивации к освоению профессиональных компетенций.

4. Разработать виртуальные учебно-методические комплексы по естественно-научным и техническим дисциплинам на основе применения интерактивных моделей, обеспечивающие повышение уровня профессиональной компетентности будущего сотрудника ГПС.

5. Провести педагогический эксперимент для проверки эффективности изучения естественно-научных и технических дисциплин, основанный на использовании интерактивной виртуальной лаборатории.

Методологической основой исследования явились: -психологические и педагогические концепции профессионального подхода к обучению (A.A. Вербицкий, J1.C. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, И.А. Зимняя, Е.А. Климов, Н.В. Кузьмина, А.Н. Леонтьев,

A.К. Маркова, М.И. Махмутов, C.J1. Рубинштейн и др.);

-теория личностно ориентированного образования (Н. А. Алексеев, Е. В. Бондаревская, М. В. Кларин, С. В. Кульневич, В. В. Сериков, И. С. Якиманская и др.);

-исследования и работы по теории познавательного и профессионального интереса, мотивации учения (A.A. Вербицкий, И.А. Зимняя, С.П. Крягже, И.Я. Ланина, А.К. Маркова, A.A. Реан, Г.И. Щукина, В.А. Якунин и др.);

-дидактические и психологические закономерности в учебном процессе (Ю.Г. Баскин, Н.Г. Винокурова, П.Я. Гальперин, A.A. Грешных, О. Ю. Ефремов, Ю. Н. Кулюткин, С. В. Литвиненко, Я. А. Пономарев,

B.Н. Пушкин, Л.С. Узун, В.А. Щеголев и др.);

-применение законов кибернетики как наиболее общей теории управления учебным процессом (B.C. Артамонов, Р. Аткинсон, А.И. Берг, Н. Винер, В.Д. Никандров, У.К. Ричмонд, И. Столуров и др.).

-системный подход в изучении педагогических явлений (И.В. Блауберг, В.И. Загвязинский, Ю.А. Конаржевский, К.К. Платонов, В.Ю. Рыбников, М.Н. Скаткин, В.Я. Слепов, Н.Ф. Феденко, А. Файоль и др)

В процессе исследования использовались:

1. Методы теоретического анализа: сравнительно-сопоставительный, ретроспективный.

4. Математические и статистические методы обработки экспериментальных данных: статистический пакет программ Microsoft Excel for Windows, % -критерий Пирсона.

Логика исследования:

Исследование проводилось в три взаимосвязанных этапа в период с 2008 по 2011 годы.

На первом этапе (2008-2009 гг.) проводилось изучение педагогической, психологической, методической и технической литературы по исследуемой проблеме, производилось теоретическое обоснование темы и определение задачи проводимого исследования, сформулирована рабочая гипотеза исследования.

На втором этапе (2009-2010 гг.) в теоретическом плане было проведено уточнение гипотезы исследования, структуирование связей между компонентами методического обеспечения. Практический аспект исследования состоял в разработке программы и проведении констатирующего и формирующего экспериментов.

На третьем этапе (2010-2011 гг.) в теоретическом плане произведено уточнение и доработка предлагаемых условий эффективного использования интерактивной виртуальной лаборатории в проведении лабораторного практикума по естественно-научным и техническим дисциплинам в вузах МЧС России. В практическом плане - проведение контрольного измерения эффективности процесса проведения лабораторного практикума по естественно-научным и техническим дисциплинам.

На защиту выносятся:

- основные концептуальные позиции эффективного использования интерактивных моделей виртуальной лаборатории в обучении, включающие: интерактивные действия по выполнению заданий на лабораторный эксперимент способствуют формированию профессиональных компетенций; профессиональные компетенции формируются в ходе лабораторного эксперимента в активном режиме с использованием проблемных ситуаций, интерактивных циклов; организация обратной связи может способствовать значительному повышению эффективности обмена информацией между изучаемым объектом (виртуальной лабораторией) и обучающимся субъектом; контроль знаний в ходе работы с виртуальной лабораторией должен предполагать оценку уровня сформированных профессиональных компетенций;

- интерактивная модель виртуальной лаборатории, которая включает банк индивидуальных многоуровневых заданий на лабораторный эксперимент, предъявляемых в определенной логической последовательности с постепенным их выполнением и оценкой каждого шага, содержание которых направлено на формирование ключевых профессиональных компетенций, предполагает визуализацию работы с последующим моделированием аварийных и чрезвычайных ситуаций при эксплуатации исследуемых объектов, предусматривает интерактивные действия обучающегося по выходу из них, а также разветвленную систему контекстной помощи, сущностные характеристики которой релевантны конструируемым проблемным ситуациям в ходе моделирования;

- способ обеспечения эффективности применения интерактивной модели виртуальной лаборатории в пожарно-техническом вузе на основе реализации следующих педагогических условий: создание диалогического пространства в организации лабораторного эксперимента; использование принципов социально-психологического обучения в процессе проведения лабораторных занятий; мониторинг личностных особенностей и профессиональной направленности курсантов и студентов; формирование психологической готовности преподавателей к использованию интерактивной виртуальной лаборатории, направленной на развитие внутренней активности обучающихся в ходе проведения лабораторного эксперимента.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

- разработана интерактивная модель виртуальной лаборатории по естественно-научным и техническим дисциплинам;

- дано обоснование технологии внедрения интерактивных моделей виртуальной лаборатории по естественно-научным и техническим дисциплинам в учебный процесс вуза;

- охарактеризована совокупность педагогических условий эффективного применения интерактивных моделей виртуальной лаборатории в преподавании естественно-научных и технических дисциплин;

- разработана совокупность критериев для определения эффективности применения виртуальной лаборатории в преподавании естественно-научных и технических дисциплин.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:

- разработаны теоретические основы методики использования интерактивных виртуальных лабораторий при обучении в преподавании по естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов пожарно-технического вуза;

- выявлены виды, свойства, особенности и дидактические возможности интерактивных виртуальных лабораторий при обучении естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов пожарно-технического вуза;

- определены дидактические и методические требования к применению интерактивных виртуальных лабораторий в учебном процессе пожарно-технических вузов.

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

- обоснованы и апробированы рекомендации по повышению эффективности применения виртуальной лаборатории на основе интерактивной модели, принципов, условий и технологий ее применения;

- методические наработки, полученные при создании учебно-методических материалов поддержки выполнения виртуальных лабораторных экспериментов по дисциплине «Теплотехника» были использованы при создании учебно-методических материалов для других учебных предметов вуза: «Физика», «Термодинамика и теплопередача», «Электротехника и электроника».

Достоверность научных положений, полученных результатов и обоснованность рекомендаций обеспечивалась исходными методологическими положениями; реализацией комплексной методики исследования; длительным характером экспериментальной работы на четко локализованной базе; использованием взаимопроверяющих независимых диагностических средств; применением методов математической статистики и возможностей современного информационного инструментария при сборе и обработке данных, полученных в ходе эксперимента; согласованностью прогнозов, сформулированных в ходе исследования и достижений педагогического результата высших учебных заведений.

- сформулированы основные концептуальные позиции эффективного использования интерактивных моделей виртуальной лаборатории в обучении будущих сотрудников Государственной противопожарной службы;

- разработана интерактивная модель теплотехнической виртуальной лаборатории;

- найден способ обеспечения эффективности применения интерактивной модели виртуальной лаборатории в пожарно-техническом вузе.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на II Международной научно-практической конференции «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы», (СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2009 г.).

Публикации. Основные положения опубликованы в пяти печатных работах, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК России.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика профессионального образования"

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучение отечественного и зарубежного опыта обучения естественно-научным и техническим дисциплинам курсантов и студентов технических вузов в условиях информатизации современного образования позволяет сделать вывод, что необходимое качество подготовки специалистов в вузах МЧС России может быть достигнуто, в том числе и с применением интерактивной модели виртуальной лаборатории.

2. Условиями эффективного применения интерактивной модели виртуальной лаборатории являются: интерактивные действия; использование проблемных ситуаций; контроль знаний с оценкой уровня сформированных профессиональных компетенций.

3. В основе методики использования интерактивных моделей виртуальной лаборатории лежит: использование принципов социально-психологического обучения; мониторинг личностных особенностей обучающихся; формирование психологической готовности преподавателей к использованию интерактивной модели, направленной на развитие внутренней активности обучающихся в ходе проведения лабораторного эксперимента.

4. Разработана интерактивная модель виртуальной лаборатории, которая включает банк индивидуальных многоуровневых заданий, предполагает визуализацию работы с последующим моделированием аварийных и чрезвычайных ситуаций, предусматривает интерактивные действия обучающегося по выходу из них, а также разветвленную систему контекстной помощи.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

2. При выдаче технических заданий на разработку интерактивных виртуальных лабораторий необходимо предусмотреть единую процедуру установки программных продуктов на пользовательские ПК по различным учебным дисциплинам данной специальности.

3. При формировании электронной библиотеки на сервере учебного заведения предусмотреть отдельный раздел для хранения программных комплексов виртуальных лабораторий и сопроводительной учебной документации по различным учебным дисциплинам.

159

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Якимова, Любовь Геннадьевна, Санкт-Петербург

1. Абросимов А.Г. Информационно-образовательная среда учебного процесса в вузе. М.: Образование и информатика, 2004. 256 с.

2. Актуальные проблемы преподавания физики в школе и вузе: материалы межвуз. науч.-практ. конф. / под ред. С.Е. Зюзина. Борисоглебск: Изд-во БГПИ, 2007. 142 с.

3. Ананьев Б.Г. Человек как предмет познания. СПб.: Питер, 2001.228 с.

4. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерности, основы и методы: учеб.-метод, пособ. М.: Высш. шк. 1980.368 с.

5. Анцупов И.А. Компьютерное моделирование // Физика в школе. 2008. № 2. С. 29.

6. Бабанский Ю.К. Избранные педагогические труды. Сер.: Труды действительных членов и членов-корреспондентов Академии педагогических наук СССР. М.: Педагогика, 1989. 560 с.

7. Бакшаева H.A., Вербицкий A.A. Психология мотивации студентов. М.: Логос, 2006. 184 с.

8. Батышев СЛ. Профессиональная педагогика. М.: Ассоциация «Профессиональное образование», 1999. 904 с.

9. Белокопытов Ю., Панасенко Т. Активные методы обучения // Высшее образование в России. 2004. № 4. С. 167-169.

10. Беспалько В.П. Слагаемые педагогических технологий. М.: Педагогика, 1989. 190 с.

11. Беспалько В.П. Образование и обучение с участием компьютера (педагогика третьего тысячелетия). М.: Изд-во МПСИ, 2002. 352 с.

12. Бордовский Г.А., Кондратьев A.C., Чоудери А.Д.Р. Физические основы математического моделирования. М.: Изд. центр «Академия», 2005. 320 с.

13. Борытко Н.М., Моложавенко A.B., Соловцова И.А. Методология и методы психолого-педагогических исследований. М.: Изд. центр «Академия», 2008. 320 с.

14. Бутиков Е.И. Роль моделирования в обучении физике // Компьютерные инструменты в образовании. 2002. № 5. С. 3-20.

15. Вербицкий A.A. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. М.: Высш. шк., 1991. 208 с.

16. Вербицкий A.A. Развитие мотивации студентов в контекстном обучении: монография. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2000. 200 с.

17. Волнистова Т.В. Изучение ядерной физики в классах физико-математического профиля с использованием информационных технологий: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2005. 21 с.

18. Володин A.A. Компьютерное имитационное моделирование при изучении основ цифровой техники будущими учителями технологии: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. Воронеж, 2005. 23 с.

19. Воронцов-Вельяминов Б.А. Астрономия: учебник для 11 класса средней школы. М.: Просвещение, 2001. 224 с.

20. Воронцов-Вельяминов Б.А. Сборник задач по астрономии: пособие для учащихся. М.: Просвещение, 1980. 56 с.

21. Выготский JI.C. Педагогическая психология. М.: Педагогика-Пресс, 1999. 536 с.

22. Галкина Т.А. Технология обучения астрономии в средней школе: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2002. 24 с.

23. Гальперин П.Я. Введение в психологию: учеб. пособ. для вузов. 3-е изд. М.: Книжный Дом. Университет, 2002. 336 с.

24. Гершунский Б.С. Философия образования для XXI века. М.: Педагогическое общество России, 2002. 512 с.

25. Гомулина H.H. Возможности использования электронных образовательных изданий по физике//Физика в школе. 2006. № 4. С. 10-13.

26. Гомулина H.H., Крылов А.И. Интерактивная модель Солнечной системы. CD-ROM. М.: Дрофа, 2009.

27. Гомулина H.H. Открытая астрономия. CD-ROM /под ред. В.Г. Сурдина. М.: Физикон, 2006.

28. Гомулина H.H. Открытые электронные учебные модули по физике // Физика в школе. 2008. № 8. С. 29-33.

29. Гомулина H.H. Применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в школьном физическом и астрономическом образовании: Дис. канд. . пед. наук: 13.00.02. М., 2003. 332 с.

30. Гомулина H.H. Применение новых электронных образовательных средств для интерактивных досок // Физика в школе. 2008. №7. С. 16.

31. Гомулина H.H., Сурдин В.Г. Уроки открытого колледжа. CD-ROM. М.: Физикон, 2004.

32. Гомулина H.H. Электронные образовательные ресурсы по физике нового поколения для основной и старшей школы // Вестник Российского ун-та дружбы народов. 2008. № 2. С. 118-121.

33. Горбунова И.Б. Повышение операционности знаний по физике с использованием новых компьютерных технологий: Дис. . д-ра пед. наук: 13.00.02. СПб., 1999. 395 с.

34. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 032200.

35. Грабарь М.И., Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. М.: Педагогика, 1977. 136 с.

36. Гребенюк О.С. Теория обучения: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. 384 с.

37. Давыдов B.B. Теория развивающего обучения. М.: Интор, 1996.544 с.

38. Дагаев М.М. Содержание и методика проведения лабораторных занятий по астрономии в педагогических институтах: автореф. дис. . канд. пед. наук: М., 1963. 23 с.

39. Деркач A.A. Акмеология: личностное и профессиональное развитие человека. Кн. 2. М.: РАГС, 2000. 536 с.

40. Емец Н.П. Методические вопросы обучения студентов использованию интернет-ресурсов по астрономии // Физика в школе и вузе: международный сборник научных статей. СПб., 2004. С. 275-279.

41. Еремеева А.И. Астрономическая картина мира и её творцы. М.: Наука, 1984. 224 с.

42. Ерохина Р.Я. Методика реализации взаимосвязи курсов астрономии и физики в средней школе: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 1982. 23 с.

43. Ефремов Ю.Н. Звездные острова. Фрязино: Век-2, 2005. 272 с.

44. Жигарева Н.В. Компьютерные модели как средство формирования критического мышления при изучении основ естественных дисциплин в общеобразовательной школе // Вестник ун-та Российской академии образования, 2008. №4. С. 105-109.

45. Жук J1.B. Активизация мыслительной деятельности будущих учителей математики в области геометрии средствами компьютерного моделирования: автореф. дис. . канд.ТТедГнаук: 13.00.02. Елец, 2007. 24 с.

46. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании. М.: Изд. центр «Академия», 2008. 192 с.

47. Извозчиков В.А. Дидактические основы компьютерного обучения физике: учеб. пособ. Л.: Изд-во ЛГПИ, 1987. 90 с.

48. Икренникова Ю.Б. Компьютерный лабораторный практикум по физике как средство применения компьютерных технологий в учебном процессе: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.08. М., 2004. 23 с.

49. Информатика/под ред. С.В.Симоновича. СПб.: Питер, 2001.640 с.

50. Кавтрев А.Ф. Методические аспекты преподавания физики с использованием компьютерного курса «Открытая физика 1.0». М.: Физикон, 2000. 50 с.

51. Каменецкий С.Е., Солодухин H.A. Модели и аналогии в курсе физики средней школы. М.: Просвещение, 1982. 96 с.

52. Кларин М.В. Интерактивное обучение — инструмент освоения нового опыта. Педагогика, 2000. № 7.

53. Коджаспирова Г.М., Петров К.В. Технические средства обучения и методика их использования. М.: Изд. центр «Академия», 2006. 352 с.

54. Комаров Б.А. Методы научного познания в современном образовательном процессе: учеб. пособ. СПб.: Изд-во ГНУ «Институт профтехобразования РАО», 2008. 196 с.

55. Кондратьев A.C., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Вопросы теории и практики обучения физике на основе новых информационных технологий: учеб. пособ. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001. 95 с.

56. Кондратьев A.C., Ляпцев A.B. Физика. Задачи на компьютере. М.: Физ-матлит, 2008. 400 с.

57. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года // Официальные документы в образовании. 2002. № 4. С. 3-31.

58. Корнеева Л. Интерактивные методы обучения //Высшее образование в России. 2004. № 12. С. 105-108.

59. Корчажкина О.М. Интерактивность как показатель дидактических возможностей современных электронных образовательных ресурсов//Информатика и образование. 2008. №7. С. 108-110.

60. Коханов К.А. Модели и моделирование в методике использования учебного физического эксперимента: на материале темы «Световые явления»: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. Киров, 2000. 23 с.

61. Кравцова А.Ю. Основные направления использования зарубежного опыта для развития методической системы подготовки учителей в области информационных и коммуникационных технологий (теория и практика). М.: Образование и информатика, 2003. 232 с.

62. Краевский В.В. Методология педагогики: пособие для педагогов-исследователей. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 2001. 244 с.

63. Крягже С.П. Психология формирования профессиональных интересов. Вильнюс: Москлас, 1981. 196 с.

64. Кузьмина Н.В. Методы системного педагогического исследования. М.: Народное образование, 2002. 208 с.

65. Куликовский П.Г. Справочник любителя астрономии / под ред. В.Г. Сурдина. М.: УРСС, 2007. 687 с.

66. Куценко С.С., Сивченко Е.И. Использование компьютерных тренажеров при подготовке и проведении работ лабораторного практикума по физике // Физика в школе. 2006. № 7. С. 43-47.

67. Ланина И .Я., Ларченкова Л.А. Учение с увлечением на уроках решения задач по физике: пособ. для учителей и студентов пед. ин-тов. СПб.: Изд-во БАН, 2006. 298 с.

68. Ланина Н.Р., Яковлева Л.В. 3D Studio Мах: лабораторный практикум. М.: УРСС, 2006. 117 с.

69. Лаптев В.В., Немцев A.A. Учебные компьютерные модели // Информатика и образование. 1991. №4. С. 70-73.

70. Лаптев В.В., Рыжова Н.И., Швецкий М.В. Методическая теория обучения информатике. Аспекты фундаментальной подготовки. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2003. 352 с.

71. Лаптев В.В., Швецкий M.B. Методическая система фундаментальной подготовки в области информатики: теория и практика многоуровневого пед. университетского образования. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000. 505 с.

72. Левина М.М. Технология профессионального пед. образования: учеб. пособ. для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Изд. центр «Академия», 2001. 272 с.

73. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. М.: Изд-во МГУ, 1981. 584 с.

74. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. М.: Педагогика, 1981. 186 с.

75. Лихачев В.Н. Компьютерные модели в школьном курсе химии: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2003. 15 с.

76. Ляпцев A.B., Кондратьев A.C. Компьютерное моделирование реальных процессов при изучении физики // Компьютерные инструменты в образовании. 2005. № 5. С. 21-28.

77. Маркова А.К. Психология труда учителя: книга для учителя. М.: Просвещение, 1993. 193 с.

78. Матвеев В.А. Некоторые возможности применения конструктора моделей «Живая физика» // Компьютерные инструменты в школе. 2008. №3. С. 10-18.

79. Махмутов М.И. Организация проблемного обучения в школе. М.: Педагогика, 1977. 240 с.

80. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. М.: Педагогика, 1988. 192 с.

81. Медведева М.В. Развитие творческих способностей учащихся старших классов при проведении астрономического практикума: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2004. 23 с.

82. Миленькая O.B. Методические особенности формирования у учащихся представлений об астрономических явлениях: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 1989. 17 с.

83. Митина JI.M. Психология труда и профессионального развития учителя. М.: Изд. центр «Академия», 2004. 320 с.

84. Монахов В.М. Введение в теорию педагогических технологий: монография. Волгоград: Перемена, 2006. 319 с.

85. Мясоед Т.А. Интерактивные технологии обучения. Спец. семинар для учителей. М., 2004.

86. Набоков М.Е. Методика преподавания астрономии. М.: Учпедгиз, 1955. Электронный ресурс: Доступно из URL: http://www.astronet.rU/db/msg/l 174656.

87. Назаров А.И. Информационные и коммуникационные технологии в системе открытого обучения физике в региональном вузе: автореф. дис. . д-ра пед. наук: 13.00.02. СПб., 2005. 21 с.

88. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / под ред. Е.С. Полат. М.: Изд. центр «Академия», 2008. 272 с.

89. Образцов П.И. Психолого-педагогические аспекты разработки и применения в вузе информационных технологий обучения. Орел: Изд-во ОГТУ, 2000. 145 с.

90. Оконь В. Введение в общую дидактику. М.: Высш. шк., 1990.382 с.

91. Оспенникова Е.В. Использование информационных и коммуникационных технологий в преподавании физики: учеб. пособ. Пермь: Изд-во ПТУ, 2006. 270 с.

92. Панина Т.С., Вавилова JI.H. Современные способы активизации обучения: учеб. пособ. для студ. высш. учеб. завед. М.: Академия, 2007. 176 с.

93. Панфилова А.П. Инновационные педагогические технологии активного обучения: учеб. пособ. для студ. высш. учеб. заведений. М.: Изд. центр «Академия», 2009. 192 с.

94. Педагогика: учеб. пособ. для студ. пед. вузов и пед. колледжей /под ред. П.И. Пидкасистого. М.: Педагогическое общество России, 2005. 608 с.

95. Педагогика: Учеб. пособ. для студ. пед. учеб. заведений / В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, А.И.Мищенко, E.H. Шиянов. 3-е изд. М.: Школа-Пресс, 2000.512 с.

96. Пидкасистый П.И. Организация учебно-познавательной деятельности студентов. М.: Педагогическое общество России, 2004. 112 с.

97. Пиксаева О.Н. Компьютерные технологии в процессе обучения музыке: на примере вокальной подготовки студентов пед. факультета: ав-тореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2008. 21 с.

98. Полат Е.С. Современные педагогические и информационные технологии в системе образования. М.: Изд. центр «Академия», 2007.368 с.

99. Полат Е.С. Теория и практика дистанционного обучения. М.: Изд. центр «Академия», 2004. 416 с.

100. Положенцева Л.Д. Интернет-коммуникации в курсе астрофизики педагогического вуза: дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. СПб., 2006. 170 с.

101. Полонский В.М. Инновации в образовании: методологический анализ. 2007. №2. С. 4-14.

102. Полякова О.О. Роль астрономии в развитии мировоззрения личности. 2008.

103. Вестник ун-та Российской академии образования. 2007. № 3. С. 89-92.

104. Попков В.А., Коржуев A.B. Дидактика высшей школы. М.: Изд. центр «Академия», 2004. 190 с.

105. Прокопенко M.B. Содержание и структура астрофизической подготовки учителя физики в системе дополнительного образования: дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. СПб., 2006. 190 с.

106. Прокубовская А.О. Компьютерное моделирование как средство развития самостоятельной познавательной деятельности студентов вуза: автореф. дис. .анд. пед. наук: 13.00.02, 13.00.08. Екатеринбург, 2002. 23 с.

107. Психолого-педагогический справочник преподавателя высшей школы / П.И. Пидкасистый, JLM. Фридман, М.Г. Гарунов и др.. М.: Педагогическое общество России, 1999. 353 с.

108. Разбитная Е.П. Организация самостоятельной работы студентов // Современная астрономия и методика её преподавания: материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, 24-26 марта 2004 г. СПб., 2002. С. 32-35.

109. Разумовская Н.В. Компьютерное моделирование в учебном процессе: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 1992. 18 с.

110. Реан A.A., Бордовская Н.В., Розум С.И. Психология и педагогика. СПб.: Питер, 2000. 432 с.

111. Резник И.А. Визуализация учебного контента в современном информационном пространстве. Мурманск, 2007.

112. Рекомендации научно-методического симпозиума «Компьютерное моделирование в обучении точным наукам» // Педагогическая информатика. 2004. № 1. С. 89-92.

113. Решетова З.А. Психологические основы профессионального обучения. М.: Изд-во МГУ, 1985. 207 с.

114. Роберт И.В., Панюкова C.B., Кузнецов A.A., Кравцова А.Ю. Информационные и коммуникационный технологии в образовании: учеб.-метод. пособ. М.: Дрофа, 2007. 320 с.

115. Роберт И.В., Поляков В.А. Основные направления научных исследований в области информатизации профессионального образования. М.: Образование и информатика, 2004. 68 с.

116. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании. М.: Школа-Пресс, 1994. 205 с.

117. Роберт И.В. Теоретические основы развития информатизации образования в современных условиях информационного общества массовой глобальной коммуникации // Информатика и образование. 2008. №5. С. 3-15.

118. Роберт И.В. Теория и методика информатизации образования (психолого-педагогический и технологический аспекты). М: ИИО РАО, 2007. 234 с.

119. Рубинштейн СЛ. Основы общей психологии: в 2 т. М.: Педагогика, 1989.

120. Румянцев А.Ю. Методика преподавания астрономии. Электронный ресурс: Доступно из URL: http://www.astronet.ru/db/msg/l 177040.

121. Румянцев А.Ю. Методические основы формирования системы астрономических знаний в курсе физики средней общеобразовательной школы: дис. . д-ра пед. наук: 13.00.02. Челябинск, 1999. 570 с.

122. Рыбакова Т. Психологический потенциал интерактивных методов //Высшее образование в России . 2004. № 12. С. 41-44.

123. Саватеев Д.А. Компьютерное моделирование в изучении физических основ электромагнитных явлений в курсах общей физики и специальных дисциплин технического вуза: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. СПб, 2007. 18 с.

124. Сажин М.В. Современная космология в популярном изложении. М.: УРСС, 2002. 240 с.

125. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: учеб. пособ. М.: Народное образование, 1998. 256 с.

126. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе информационно-коммуникационных средств. М.: НИИ школьных технологий, 2005. 208 с.

127. Скаткин М.Н. Методология и методика педагогических исследований. М.: Педагогика, 1986. 150 с.

128. Скибицкий Э.Г. Информационно-образовательная среда вуза как средство формирования профессионализма студентов // Инновации в образовании. 2008. № 8. С. 14-20.

129. Сластенин В.А. Педагогика: учеб. пособ. М.: Изд. центр «Академия», 2003. 576 с.

130. Смирнов A.B. Методика применения информационных технологий в обучении физике. М.: Изд. центр «Академия», 2008. 240 с.

131. Собенина Е.С. Самостоятельная работа по изучению астрофизического материала в средней школе на базе новых информационных технологий: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. СПб., 2006. 18 с.

132. Советский энциклопедический словарь / под ред. A.M. Прохорова. М.: Советская энциклопедия, 1983. 1600 с.

133. Соколова И.И., Положенцева Л.Д. Применение Интернет-коммуникаций при изучении астрономии в педагогическом вузе // Информатика и образование. 2006. № 7. С. 118-121.

134. Станкин М.И. Профессиональные способности педагога. Акмеология воспитания и обучения. М.: Флинта, 1998. 363 с.

135. Суворова Н. Интерактивное обучение. Новые подходы. М.,2005.

136. Столяренко A.M. Психология и педагогика. М.: Юнити, 2001.420 с.

137. Сурдин В.Г. Астрономические задачи с решениями. М: УРСС, 2002. 239 с.

138. Сурдин В.Г. Рождение звезд. М.: УРСС, 2001. 232 с.

139. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. М.: Изд-воМГУ, 1975. 343 с.

140. Ташкинов А., Лалетин В., Столбова И. Формирование общих и профессиональных компетенций при инновационных технологиях обучения // Высшее образование в России. 2007. № 1. С. 128-133.

141. Теория и методика обучения физике в школе. Частные вопросы: учеб. пособ. для студ. пед. вузов / С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Т.И. Носова, JI.A. Иванова и др. /под ред. С.Е. Каменецкого. М.: Изд. центр «Академия», 2000. 381 с.

142. Тихомиров O.K. Психология мышления: учеб. пособ. для вузов. М.: Изд. центр «Академия», 2005. 288 с.

143. Усова A.B. Теория и методика обучения физике. Общие вопросы: курс лекций. СПб.: Медуза, 2002. 157 с.

144. Ходанович А.И. Компьютерное моделирование в задачах естествознания. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2006. 94 с.

145. Ходанович А.И. Концептуально-методические аспекты информатизации общего физического образования на современном этапе: дис. д-ра пед. наук: 13.00.02. СПб., 2003. 353 с.

146. Черепащук А.М., Чернин А.Д. Вселенная, жизнь, черные дыры. Фрязино: Век-2, 2003. 320 с.

147. Черникова О.В. Формирование профессионального интереса к педагогической деятельности в вузе: автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.08. В. Новгород, 2006. 24 с.

148. Четина Т.Ю. Активные формы и методы обучения в процессе развития ключевых компетенций. // Среднее специальное образование. 2008. № 8. С. 7-9.

149. Шеломовский В.В. Интерактивные электронные учебники // Компьютерные инструменты в образовании. 2007. № 6. С. 39-42.

150. Ширшова И.А. Использование возможностей ЗО-технологий при формировании аналитического мышления студентов // Вестник ун-та Российской академии образования. 2007. № 3. С. 43-44.

151. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. М.: Наука, 1987.320 с.

152. Штенников Д.Г. Особенности рисования и анимации в Macromedia Flash 8 // Компьютерные инструменты в образовании. 2006. № 1. С. 19-24.

153. Штофф В.А. Моделирование и философия. JL: Знание, 1966.301 с.

154. Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся. М.: Просвещение, 1988. 208 с.

155. Энциклопедия профессионального образования: в 3 т. / под ред. С.Я. Батышева. М.: Профессиональное образование, 1999.

156. Якупова Я.Р. Активные формы обучения фактор интенсификации учебного процесса. // Высшее образование сегодня. 2007. № 10. С. 45-48.

157. Red Shift. CD-ROM. М.: Maris Multimedia. 2003, 2005, 2008.

158. Granmell, M., Halton, J. and Parker, D. (1996) 'Self-managed study in mathematics using text and video', Open Learning Foundation, London.