Использование новых информационных технологий при обучении химии в ВУЗе

| Категория реферата: Рефераты по педагогике
| Теги реферата: реферат планирование, пушкин пушкин пушкин изложение
| Добавил(а) на сайт: Жидков.

Основным принципом разработки и применения экспертных обучающих систем взят принцип конструктивного обучения с использованием самообучаемой и самообразовывающейся. Он реализует деятельностный подход к обучению субъекта, обучение происходит на основе самообразования и саморазвития экспертной обучающей системы и взаимного перекрестного влияния. Основными отличительными моментами предложенной схемы являются:

1. опора на возможности обучаемого;

2. широкое использование экспертных методов и методов распознавания при создании базы знаний и управлением за ходом обучения;

3. использование деятельностного подхода на различных этапах обучения и контроля знаний — обучаемый сам выступает в роли педагога, предлагаемые задания носят конструктивный характер, в ходе обучения внедрены поисковые элементы, требующие принятия решений в условиях неполной информации и частичной неопределенности, процесс обучения является рекурсивным, возможно углубление процесса обучения по той же схеме.

Для качественного решения задачи построения экспертных обучающих систем необходимо приобретение и комбинирование в единое целое знаний как минимум трех типов: об изучаемой предметной области (аналогично традиционной БЗ), о педагогических приемах и стратегиях обучения (область педагогики), о психологических особенностях личности, характеристиках мыслительной, познавательной деятельности (область психологии).

Предложено использовать для организации процесса приобретения знаний методику репертуарных решеток, что позволяет выявить единую природу сложно структурированных знаний, используемых в ЭОС: предметные, методико- педагогические, психологические, учитывающие индивидуальность обучаемого.
Предварительное ранжирование решетки преподавателем позволяет организовать обучение в соответствии со степенью важности очередной порции информации, связанной с текущим элементом. Возможность использования как заданных, так и выявленных элементов и конструктов позволяет управлять мотивацией познавательной деятельности.

Использование этого метода позволяет передавать студенту опыт профессиональной деятельности преподавателя. Этот личный опыт проявляется также и в поясняющей информации, которая легко структурируется и детализируется относительно конструктов преподавателя; она автоматически выявляется при помощи хорошо разработанных приемов. Индивидуализация обучения для каждого студента также уже заложена в самой сути метода и заключается в том, что каждый студент может исследовать предметную область в соответствии с той стратегией, которую он считает целесообразным применить. Система не навязывает ему своей стратегии и так преодолевается одно из «узких мест» современных адаптивных ППС.

Главной целью реализации ЭОС является обучение и оценка текущего уровня знаний студента относительно уровня знаний преподавателя. Сравнение двух решеток (эталонной, отражающей представления преподавателя, и решетки, заполненной обучаемым в ходе диалога) позволяет оценить различия в представлениях преподавателя и обучаемого.

Все большее распространение в образовательном процессе получают компьютерные химические программы основанные на технологии ЭОС. В настоящее время намечается новая ступень в применении НИТ. В основе предлагаемой концепции лежат следующие положения:

-КОП не могут рассматриваться как эксклюзивная форма обучения и должны сочетаться с традиционными видами учебного процесса - лекциями, консультациями, лабораторными работами. Полученная на них химическая информация ретранслируется на практических занятиях с использованием

КОП, основное предназначение которых - закрепление знаний, повышение их выживаемости. Следует также признать полезным привлечение КОП при самостоятельной внеаудиторной работе студентов;

-в связи с этим очевидна типовая структура КОП: чередование информации, четко отвечающей программе курса, с индивидуальными заданиями, призванными проконтролировать ее усвоение;

-в КОП должно осуществляться знакомство обучаемого с разнообразными веществами, их свойствами и превращениями. Такой "эффект присутствия" незаменим при изучении химических процессов, непосредственное наблюдение за которыми нереально.

Изложенное, определяет особенности методики создания КОП, естественно, зависящие от профиля конкретной химической дисциплины:

1. информация в КОП должна предлагаться в нестандартной, по возможности увлекательной, а главное, компактной форме.

Использование в качестве зрительного образа текстов, подробных и многочисленных уравнений необходимо свести к минимуму. На смену им должны прийти формулы, краткие схемы и прежде всего - компьютерное моделирование химических процессов, позволяющее имитировать на экране дисплея выделение газов, выпадение осадков, изменение окраски реагентов. Последнему надо уделить особое внимание, так как цвет в химии чрезвычайно информативен;

2. желательно не только имитировать на экране химические реакции, но и организовывать получение студентом соответствующей количественной информации - например, определение выхода "синтезированного" вещества, его важнейших констант и характеристик;

3. предлагаемые обучаемому задания должны быть поливариантными.

Следует обеспечить возможность обращаться к предшествующей информации, а также предложить при неверном ответе подсказку, а при последующей неудаче - правильный ответ. Желательно в процессе опытной проверки КОП провести статистический анализ результатов работы студентов над заданиями с дальнейшей оптимизацией их объема и уровня сложности.

3 Заключение

Подводя черту, под всем выше изложенным хочется заметить, что компьютерные обучающие программы на основе ЭОС могут успешно применяться при изучении курса химии.

Оперируя знаниями и системой нелинейной логики, в сочетании с интеллектуальным интерфейсом, такие КОП могут успешно применяться в областях требующих абстрактных умозаключений, например в курсах квантовой химии и строения вещества. При использовании КОП информация подается в удобной и компактной форме, что позволяет использовать их в курсе общей и неорганической химии: при иллюстрации энергетических диаграмм; для визуального моделирования образования МО; для моделирования и прогнозирования технологических процессов; для моделирования хода каталитических и некаталитических процессов и т.д. В курсе органической химии и химии ВМС, такие КОП могут быть использованы для объяснения обучаемым механизмов протекания реакций.

Кроме того, ЭОС позволяют проводить текущий и итоговый контроль знаний студентов. Большим достоинством экспертных систем является то, что они как инструмент в работе пользователей совершенствуют свои возможности решать трудные, неординарные задачи в ходе практической работы.

Недостатком экспертных систем являются значительные трудозатраты, необходимые для пополнения базы знаний. Получение знаний от экспертов и внесение их в базу знаний представляет собой сложный процесс, сопряженный с значительными затратами времени и средств. Проектирование экспертных систем также имеет определенные трудности и ограничения, которые влияют на их разработку.

Таким образом, применение информационных технологий дает возможность сделать процессы обучения и управления процессами обучения более эффективными и интенсивными.