Вернуться
на страницу <Методические разработки>
Содержание
Опыт информационого обеспечения процесса
интеграции ШКОЛА-ВУЗ
Боровиков Игорь Павлович, директор
корпорации СофтЛайн
Дешко Игорь Петрович, к. т. н., доцент МИРЭА, зам.
директора Центра НИТ МИРЭА
Ходяков Игорь Алексеевич, преподаватель школы №
1006 и МУК №5 ЗАО г. Москвы
Современный уровень развития мирового
информационного пространства, определяемый
процессом глобального качественного изменения
информационных инфраструктур, актуализирует в
сфере народного образования интеграционные
тенденции, в частности, по линии "средняя школа
- вуз".
Согласно некоторым экспертным оценкам,
наибольшую сложность представляет выбор
структурных схем такой интеграции, наряду с
вопросами определения структуры и содержания
многоступенчатого и многоуровневого
образования в области НИТ, создания адекватного
учебно-методического обеспечения по
информационным технологиям, решения
организационно-правовых проблем дистанционного
образования, организации взаимодействия
региональных департаментов образования и высшей
школы.
Учитывая научно-методический разрыв между
уровнями изложения учебных дисциплин в средней
школе и вузе (как по естественнонаучным, так и по
технико-экономическим и гуманитарным профилям
вузов) при относительно слабо развитой базе
программно-методического, материального и
профессионального обеспечения поддержки
учебного материала, представляется
целесообразным выделить наиболее развитый
объект и субъект процесса интеграции и
соответствующие формы и средства. По мнению
авторов, в первую очередь выбор падает на
интегрированные профориентационные курсы,
такие, как школьный предмет "Технология" с
профильной ориентацией на электротехнические,
электронные и информационные технологии или
аналогичные профили работы межшкольных учебных
комбинатов (МУК).
В процессе интеграции с техническим вузом, как
показывает нижеизложенный опыт, относительно
легко достигается необходимое единство и
уровень общности в области изучаемых
представлений и понятий, экспериментальных
навыков, обеспечивается достаточный уровень
технической грамотности учащихся, осваиваются
современные формы отражения саморазвивающихся
систем любой природы.
С учетом вышеизложенных моментов, одним из
направлений реализации решения совместной
коллегии Госкомвуза России и Московского
департамента образования от 17.11.94 № 11/1 "О
совместной работе Госкомвуза России и
Московского департамента образования по
обеспечению взаимодействия вузов и
общеобразовательных учреждений в развитии
образования в столичном регионе" стала работа
специализированной лаборатории Центра НИТ
МИРЭА, организованной в мае 1997 г. на базе
профориентационных кабинетов с идентичной
формой процесса обучения школы № 1006 (см. рис. 1) и
МУК № 5 ЗАО г. Москвы в силу заключенного Договора
об учебно-методическом, техническом и научном
сотрудничестве между ЦНИТ МИРЭА, школой,
межшкольным учебным комбинатом и корпорацией
"Софт Лайн", эксклюзивным дистрибутором в РФ
фирмы-производителя Mathcad 6.0 PLUS MathSoft, Inc., а также
авторизованным дилером крупных
фирм-производителей программного обеспечения:
Microsoft, IBM, Novell, Borland, Symantec, CA, Autodesk и др.
Рис. 1
Основным фактором естественно возникшего
объединения усилий разнородных, на первый
взгляд, структур является применение Mathcad 6.0 PLUS в
качестве базового программного обеспечения
учебного процесса как в МИРЭА, так и
профориентационном школьном обучении.
В пользу выбора Mathcad 6.0 PLUS для школьного
профориентационного обучения в области
информационных и электронных технологий можно
привести следующие общие соображения.
Развитие знаний и умений учащихся в
процессе познания объективной действительности
повторяет в существенных чертах
всемирно-исторический процесс самопознания
человечества и тем самым требует от структуры
учебного процесса и организации рабочего
места обеспечения наибольшей полноты
доступа к реальности.
Полнота обеспечивается возможностью
исследования четырех моментов, отражающих
развитие объективной действительности:
- история явлений, изучаемых в пределах
отрасли знания;
- история мышления как система категорий
отрасли знания;
параллельно - история явлений, в существенных
моментах отражаемая в эксперименте;
- система научных школ, синтезирующая
предыдущие моменты (см. рис. 2).
Рис. 2
В философии представленные моменты
определяются, сответственно, как исторический,
логический, онтологический и гносеологический
аспекты процесса познания.
Организация рабочего места учащегося должна
гарантировать непосредственный доступ к
информации по вышеуказанным моментам, в т. ч.
возможность математического, электронного и
физического моделирования в ручном и
автоматизированном режимах эксперимента.
Следовательно, необходимая форма рабочего места
учащегося - это автоматизированное рабочее место
(АРМ), представляющее интегрированную
экспериментальную среду, сопряженную с ПЭВМ как
на программном, так и на аппаратном уровне.
Достаточность обеспечения полноты доступа к
информации предполагает единство структуры
объектной и субъектной сторон процесса познания,
а именно, наличие унифицированной структуры базы
знаний, имеющей, по мнению одного из авторов,
фрактальный тип, обеспечивающий структурное
единство всех сторон учебного процесса "с
точностью до топологии" [2].
Наконец, существенную роль играет простота
свободного активного диалога учащегося с
компьютером. В частности, имея в виду интерфейс
ОС Windows 95 и реальные ресурсные возможности
современных ПЭВМ, желательно все или почти все
задачи решать в одном документе-окне. Только с
появлением Mathcad 6.0 PLUS такое универсальное
"окошко" открылось, а опыт показал, что детям
оно пришлось очень по душе [3].
Что может Mathcad 6.0 PLUS? Почти все необходимое для
технологического профориентационного курса,
включающего изучение основ электродинамики,
электротехники, полупроводниковой электроники и
микропроцессорной техники: от современных
характеристик системы связи (E-Mail, Internet,
гипертекстовые ссылки на другие рабочие
документы,- все это вместе позволяет связать в
единую базу знаний любой структуры учебные
материалы со всего земного шара в отдельном
документе) и до вставки объектов практически
любого приложения Windows [1].
Интерфейс пользователя Mathcad 6.0 PLUS подобен листу
тетради или учебника: на нем естественным
образом задаются и решаются с помощью встроенных
численных и символьных (аналитических) методов
вопросы, связанные с вводом, преобразованием и
анализом чисел, переменных, функций, выражений,
уравнений и систем уравнений в численном,
символьном или графическом представлении (с
анимацией графиков), легко и в любом месте
документа возможна вставка текста, включающего
"живые" формулы, имеется простой и наглядный
язык программирования, а также неограниченные
возможности для использования содержания
электронных книг. Mathcad 6.0 PLUS позволяет также легко
импортировать и обрабатывать числовые массивы, в
т. ч. данные электронного или
автоматизированного эксперимента.
С выходом Mathcad 7.0 Pro появится возможность
многостороннего дистанционного пользования
учебными матриалами, расположенными на
вузовском WWW-сервере.
Опыт использования Mathcad 6.0 PLUS как базовой
интегрированной программной среды в
преподавании профориентационного курса для
учащихся 10-11 классов в школе № 1006 и для учащихся
8-11 классов в Солнцевском МУК № 5 показал, в
частности, что уже восьмиклассник, опираясь на
доступный ему физический и геометрический смысл
производной и интеграла, по виду графиков
элементарных функций достаточно легко
"предугадывает" формулы их производной и
неопределенного интеграла, так что результаты
символьного дифференцирования и интегрирования
в Mathcad 6.0 PLUS представляются ему вполне очевидными,
так же, как и применение формулы Ньютона-Лейбница
при нахождении определенного интеграла. Не
вызывают затруднений и понятия матрицы и ее
определителя при выводе правил Крамера. Все это
впервые дает возможность обычному школьнику
"общаться" с изучаемыми явлениями на
адекватном их природе простом языке - языке
классической высшей математики без
предварительного подробного изучения ее
теоретических основ, вернее - до такого изучения.
Очевидно, опыт такого рода позже, на уроках
математики, будет весьма кстати.
Для восьмиклассника получение выводов о
некорректно поставленном опыте косвенного
определения средней скорости движения тела
(электронным секундомером можно, оказывается,
"забивать гвозди"!) или о необходимости
замены штангенциркуля на микрометр при
косвенном определении удельного сопротивления
материала тонкой проволоки представляет почти
игру "детективного" содержания. Но чтобы так
"поиграть", нужно уметь находить формулы
абсолютной и относительной погрешностей
косвенных измерений, т. е. уметь находить частные
производные.
Десятикласснику нравится быстро, почти
механически, рассчитывать цепи постоянного тока
сложных конфигураций с помощью аппарата
линейной алгебры, проверяя электронные модели,
созданные в электронной лаборатории и предваряя
результаты физического моделирования на
наборной панели стенда с реальными элементами
цепей и приборами с определением погрешностей
результатов в режиме текущего эксперимента в
течение одного урока. Что же касается изучения
основных законов электродинамики или анализа
цепей переменного синусоидального тока, то здесь
документ Mathcad 6.0 PLUS просто становится "живым"
учебником, использующим к тому же все
возможности мультимедийных и гипертекстовых
технологий и создаваемым самим учащимся.
Пожалуй, впервые стало возможным рассчитывать на
действительную техническую грамотность
выпускника средней школы по профорентационным
предметам, ориентированную на уровень среднего
специального образования.
Весьма существенным достоинством применения
Mathcad 6.0 PLUS в средней школе является и то, что он
становится базовым программным средством
технических вузов, что облегчает, как показывает
наш опыт, процесс интегрирования средней и
высшей школ, с одной стороны, и оказывает немалую
поддержку выпускнику школы при поступлении и
учебе в вузе, с другой. На практике это выглядит
иногда так, что студенты технических вузов
Москвы (бывшие выпускники школы) выполняют
студенческие задания в профориентационном
кабинете школы буквально рядом со
старшеклассниками, используя одну и ту же
программную среду.
В договорной программе совместных работ на 1996/98
учебные года поставлены в числе прочих следующие
задачи:
- внедрение INTERNET/INTRANET технологий;
- развитие интеграции с высшей школой;
- разработка, апробация и внедрение
учебно-методических комплексов по
профориентационным дисциплинам на базе
гипертекстовой среды Mathcad 6.0 PLUS;
- внедрение АРМ учащихся в основное,
дополнительное и профориентированное обучение;
- разработка и внедрение баз знаний с
унифицированной фрактальной структурой с
использованием гипертекстовых и мультимедийных
технологий;
- организация эффективных форм внеклассной
работы со старшеклассниками;
- повышение квалификации в сфере НИТ работников
образовательных учреждений ЗАО г.Москвы.
В настоящее время оба профориентационных
кабинета подключены к WWW-серверу ЦНИТ МИРЭА. На
базе кабинетов факультетом повышения
квалификации ЦНИТ проводятся занятия по
информационным технологиям с преподавателями
школы и межшкольного учебного комбината. При
содействии корпорации Софт Лайн познакомиться с
возможностями Mathcad 6.0 PLUS могут как учащиеся, так и
учителя школ ЗАО г. Москвы. В порядке внеклассной
работы старшеклассниками школы подготовлен
большой информационный материал для создаваемой
в среде Mathcad 6.0 PLUS базы знаний. Следует заметить,
что в связи с ожидаемым в ближайшей перспективе
ростом интереса к применению Mathcad 6.0 PLUS в учебном
процессе внеклассная работа по созданию баз
знаний может стать реальной формой включения в
профессиональное образование элементов
производительного труда учащихся.
Уже первые результаты совместной деятельности
позволяют вполне рассчитывать на успешное
выполнение программы и тем самым ожидать
качественного улучшения профориентационной
работы в школе на базе интеграционных процессов
в области НИТ. Мы также приглашаем к
сотрудничеству всех, кого заинтересовали
результаты нашей деятельности.
Литература:
- MATHCAD 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные
расчеты в среде Windows 95./Перевод с англ.- М.:
Информационно-издательский дом "Филинъ",
1996.- 712 с.
- Ходяков И.А. Фрактальная модель
структуры диалектики. М. , 1992, 23 с., рукопись
депонирована в ИНИОН РАН 09.06.92, № 46608.
- Ходяков И.А. Профориентационый
интегрированный курс на базе автоматизированных
мест учащихся в средней школе. Ж. "Школа", № 5,
М., 1997.
Содержание
Вернуться на страницу
<Методические разработки> |
