Новые информационные технологии в образовании. Часть 2 - Материалы конференции

«имидж-тест» как технология начальной диагностики знаний студентов в практике применения электронного учебно- методического  комплекса

evgenysvalov@gmail.com; stanislav.volchkov@usu.ru; Galina.Kurlyandskaya@usu.ru

Уральский государственный университет им. А.М. Горького г. Екатеринбург

Создание  новых  дидактических  средств,  таких как, например,  электронные  учебно - методические  комплексы,  является  неотъемлемой  частью  работы  педагога.  Вместе  с осознанием данной реалии всѐ отчѐтливее проявляется понимание и того, что реализация подобных педагогических задач требует специальных компетенций. В последнее время появилось немало работ, посвящѐнных развитию проектировочных умений преподавателя в связи  с  необходимостью   реализации  инновационной  идеологии  в  педагогике.  Среди  них следует  особенно  выделить  фундаментальные  работы  А. В. Хуторского  [1], И. А. Колесниковой и М. П. Горчаковой -Сибирской [2]. Основная причина пристального внимания к  данной   проблеме   –   стремительное   развитие   «электронной   дидактики»,   т.е.   раздела дидактики, занимающегося проектированием и созданием электронных средств обучения: энциклопедий,  учебников,  баз данных, виртуальных  обучающих  сред, т ренажѐров,  и т.п. С их появлением  архитектура  современной  дидактики  претерпела  существенные  изменения. Кроме  того,  заметно  трансформировалось  и традиционное  представление  о содержании  и формах   обучения,   одновременно   с  этим   увеличился   потенциал   дидактически х  средств реализации  современной  парадигмы  в  образовании,  характеризующейся  личностной ориентацией [3-4].

Авторский     коллектив      настоящей      работы            принимал       участие           в          создании        и

преподавании учебного курса «Биомагнетизм и магнитные наноматериалы» на кафедре магнетизма   и   магнитных   наноматериалов    Уральского   госуниверситета   в   2008/2009   и

2010/2011   академических   годах  в  рамках  дисциплины   «Физика,   технология   и  техника магнитных  материалов  и  наноматериалов»,  рассчитанной  на  студентов  5  курса  и магистрантов  нескольких  направлений.  Основной  еѐ отличительной  чертой  является разработка и использование учебно-методического  комплекса, включающего целый ряд элементов на основе информационных  технологий: использование исходного «имидж -теста» для  уточнения  уровня  знаний,  лекций  теоретического  характера  с  применением мультимедийных  презентаций,  самостоятельную  работу студентов вне аудитории с видео - и аудиоматериалами (круглые столы «Биоизлучение» и «Суперпарамагнетизм»; запись цикла передач телеканала НТВ, ведущий — А. Г. Гордон), написание теста по результатам работы с аудиоматериалами, работа со специально разработанными электронными базами данных специализированных    статей   по   темам    «Биомагнитные    датчики»,    «Биомагнетизм»    и

«Природные наноматериалы»  и т.д., а также использование  специальной  литературы, в том

числе и учебно-методической  литературы, подготовленной для данного курса [5].

В данной работе на основе анализа результатов преподавания курса «Биомагнетизм  и магнитные  наноматериалы»  обсуждаются  некоторые  аспекты  внедрения  ин формационных технологий  в  университетские  междисциплинарные  курсы  негуманитарной  ориентации,  а именно практика использования «имидж-теста» как дидактической технологии в рамках электронного образовательного ресурса.

Под образовательным  ресурсом  мы понимаем  специальным  образом  разработанную

дидактическую     среду,    представляющую     собой    совокупность     учебных    и    учебно -

методических изданий, наглядных материалов, форм и средств контроля знаний по данному курсу, модулю или циклу дисциплин.  Частным  случаем  образователь ного ресурса  является электронный образовательный  ресурс (ЭОР).

Одной  из  методических  трудностей  преподавания  специализированных   дисциплин

студентам старших курсов и магистрантам в группах, в состав которых одновременно входят представители  нескольких  специализаций  (например,  студенты  физической  специализации

«физика   магнитных   явлений»   и  инженерной   специализации   «физическая   метрология») является определѐнное различие исходного уровня знаний и степень адаптированности к определѐнным методическим приѐмам обучения. Таким образом, первым шагом при работе с группами   смешанного  типа  становится   исходный  тест  для  определения   общего  уровня знаний и интересов студентов.

Вместо стандартной процедуры тестирования, представляющей  собой, в том или ином

виде, ответы на вопросы, нами был разработан, предложен и опробован исходный  «имидж - тест»  (англ.  image  test,  также  visual  test),  построенный   на  основе  распознавания   25 -30 специально    подобранных    серий    образов.    Использование    «имидж -теста»    аналогично математической    процедуре    ра спознавания    образа,   которая   включает    в   себя   анализ изображения   на  основе  сравнения   с  имеющимися   эталонными   изображениями   из  базы данных [7]. Тестирование  проводится  в регламентированных  временных  рамках: в среднем на распознавание  каждой  серии образов  отводится  2-3 минуты.  Например,  в ходе «имидж - теста»  студентам  для распознавания  предлагаются  фотографии  постоянных  магнитов различной  формы  (U-образный,  прямоугольный,  в виде  кольца  с 6  полюсами  и т.д.),  для которых силовые линии магнитного поля визуализированы с помощью железных опилок. Фотографии,  специально  полученные  для данного курса,  отличались  очень высоким качеством   и   вызывали   почти   художественное   восприятие   образа:   впечатление   почти парящих   трехмерных   конструкций,   создающих   визуальное   ощущение   невесом ости.  На следующей фотографии студентам предлагается распознать структуру биологического происхождения,     удивительно    похожую    на    картину    распределения    силовых    линий магнитного поля. Способность узнать в изображении тот или иной физический процесс, сравнивая его с эталонным образом, многое говорит об уровне компетентности  студента, его умении  определять  физический  смысл  наблюдаемого  процесса.  Следует  оговориться,  что уровень трудности заданий варьируется, равно как варьируется и качественное наполнение заданий:  разные  изображения  проверяют  способность  к распознаванию  разных явлений.  В ряде случаев образы, предложенные для распознавания, представляют собой изображения совокупности объектов, которые следует прежде проанализировать, что требует большего времени, а значит, успешно выполненное задание подобного рода говорит о более высоком уровне компетентности тестируемого.

На  данном  этапе  реализации  проекта  технически  были  проверены  два  возможных

варианта тестирования: а) в первом случае каждый из студентов получал атлас цветных фотографий высокого разрешения, пронумерованных для тестирования; б) во втором серии образов  выводились   по  очереди  на  большой  экран  с  использованием   мультимедийных средств. После выполнения теста студенты получали копию всех материалов, как на традиционном печатном, так и на электронном носителе.

Анализ           результатов,   включающий             обсуждение    со        всеми участниками

образовательного процесса показал, что как минимум 30 процентов тестируемых отдают предпочтение первому варианту тестирования. Например, студенты с нарушениями зрения, безусловно,  предпочитают  работать  с атласом  фотографий,  который позволяет более качественно   анализировать   исходное   изображение.   Студенты   с  нарушениями   опорно - двигательной  системы также высказались  в пользу первого способа т естирования как более удобного. Кроме того, студенты всех тестируемых групп отмечали, что наличие атласа на протяжении  всего времени  тестирования  при необходимости  позволяет  вернуться  к некоторым вопросам в индивидуальном порядке и поэтому наиболее предпочтительно.

Эффективность  определения начального уровня с помощью «имидж -теста» оказалась достаточно высокой. И в 2008/2009, и в 2010/2011 академических годах тестируемые группы показали близкие результаты: средний уровень положительных  ответов составлял при мерно

30 процентов.  В большинстве  случаев выявленные  в ходе тестирования  пробелы в знаниях

студентов  позволяли  на  ранних  этапах  восполнить  отсутствие  необходимых  для  освоения курса   компетенций   и   тем   самым   повысить   уровень   итоговых   результатов,   особенно учитывая  смешанный  характер  учебных  групп.  В  то  же  время  очевидно,  что  некоторые вопросы,  связанные  с функциональными  возможностями  данной технологии,  предполагают дальнейшее развитие и вероятную доработку.

Нам   видятся   следующие   пути   совершенствования   этой   технологии.   Во-первых,

необходимо  создать электронную  базу данных изображений  с подробной  формализованной характеристикой  каждого из них, что позволило бы в дальнейшем автоматизировать  имидж - тест,   переведя   его   интерактивную    форму.   Во-вторых,   представляется    рациональным провести серию методических тестирований для выявления наиболее сложных заданий в зависимости от базового образования слушателей, что позволило бы определить уровень трудности  каждого  задания  для  разных  групп  обучающихся,  а  в перспективе  созд ало  бы почву для проведения дифференцированной качественной диагностики начальной компетентности аудитории. В-третьих, очевидно, необходима более тесная интеграция собранного  визуального  материала  с другими  блоками  ЭОР (использование  тех же материалов в лекциях, на семинарских занятиях, проведение аналогичных промежуточных тестирований, создание параллельной коллекции материалов для итогового тестирования, которое проверяло бы аналогичный набор компетенций по окончании курса).

Авторы выражают особую признательность д. ф.-м. н. В. О. Васьковскому за всестороннее обсуждение вопросов, изложенных в данной работе.

Список литературы

1.      Хуторской  А.  В.  Педагогическая  инноватика:  методология,  теория,  практика: Научное издание. – М., 2005. – 222 c.

2.         Колесникова И. А., Горчакова-Сибирская  М. П. Педагогическое проектирование.

– М., 2005. – 288 c.

3.      Свалов  Е.  А. Электронный  учебник  как  средство  обеспечения  продуктивног о типа  познавательной  деятельности  учащегося  // Известия  УрГУ.  Сер. 1: Проблемы образования, науки и культуры. 2010. № 2 (75). – С. 62-70.

4.    Свалов  Е.  А.  Алгоритмизация  процесса  проектирования  электронных дидактических  средств // Известия УрГУ. Сер. 1: Проблемы образования, науки и культуры.

2010. № 6 (85). – С. 34-40.

5.      Баранов Н. В., Васьковский В. О., Иванов О. А. и др. Магнетизм наносистем на основе  редкоземельных  и  3d-переходных  металлов  /  Уральский  государственный университет. – Екатеринбург, 2008. – 280 с.

6.    Педагогика.  Учебное  пособие  для  студентов  педагогических  вузов  и педагогических колледжей / Под ред. П. И. Пидкасистого. – М.: Высшее образование, 2008. –

430 с.

7.      Davis  D.  First  We  See:  The  National  Review  of  Visual  Education  /  Australia n Government,  Department  of Education, Employment  and Workplace Relations,  Australia Council for the Arts. – [б.м.], 2008. – 255 p.

С.В. Стаханова, В.Г. Лобанова, Н.В. Свириденкова, М.Н. Тер-Акопян