Экспериментальная деятельность

Результаты экспериментальной деятельности по проекту

«Апробация SMART-среды в качестве модели организации образовательного процесса в учреждениях образования, реализующих образовательные программы профессионально-технического и среднего специального образования»

(2020-2024)

Разработчики:

Козлов Сергей Николаевич, директор учреждения образования «Могилевский государственный политехнический колледж»;

Федоськова Маргарита Михайловна, заместитель директора по учебной работе учреждения образования «Могилевский государственный политехнический колледж»;

Дунаева Татьяна Александровна, методист учреждения образования «Могилевский государственный политехнический колледж».

Цель проекта

Апробация технологии программированного обучения и SMART-технологий при проведении лабораторных и практических занятий.

Задачи проекта

создание организационных и материально-технических условий для проведения экспериментальной деятельности в учреждении образования «Могилевский государственный политехнический колледж» (далее – учреждение образования, колледж);

разработка научно-методического обеспечения образовательного процесса на основе использования SMART-технологий в соответствии с учебными планами и учебными программами;

разработка программного обеспечения, электронных средств обучения с использованием SMART-технологий;

разработка методических рекомендаций по актуализации разработанных электронных средств обучения в образовательном процессе;

создание и наполнение единой электронной образовательной среды учреждения образования;

актуализация разработанных средств обучения в образовательном процессе учебных групп, осваивающих учебные предметы профессионального компонента учебных планов;

проведение мониторинга качества обучения и результатов учебной деятельности учащихся;

оценка эффективности экспериментального проекта;

разработка рекомендаций по внедрению результатов экспериментального проекта в практику работы учреждений образования, реализующих образовательные программы профессионально-технического и среднего специального образования.

Основные результаты экспериментальной деятельности

Для реализации экспериментального проекта в учреждении образования «Могилевский государственный политехнический колледж» были созданы необходимые кадровые, организационные, методические, технические, финансовые условия. Ежегодно приказом директора создавались рабочие группы по обеспечению реализации плана мероприятий проекта; в соответствии с поставленными задачами определялись направления работы членов рабочей группы; в планы работы учебных кабинетов (лабораторий) и в индивидуальные планы преподавателей вносились мероприятия по реализации экспериментального проекта; создавались материально-технические условия для реализации направлений экспериментальной деятельности и использовалось необходимое оборудование учебных кабинетов, лабораторий.

Экспериментальная деятельность организовывалась в соответствии с законодательством Республики Беларусь. Методической основой экспериментальной деятельности явились теоретические исследования по теме проекта и методические рекомендации.

Экспериментальная деятельность осуществлялась в соответствии
с разработанной моделью, которая дополнялась в процессе работы В процессе реализации мероприятий экспериментального проекта данная модель была дополнялась и актуализировалась в процессе реализации запланированных мероприятий.

Модель экспериментальной деятельности на заключительном этапе

Одним из первых этапов работы стала организация деятельности творческой лаборатории «Разработка элементов научно-методического обеспечения для внедрения в образовательный процесс технологии программированного обучения и SMART-среды», в которую первоначально вошли педагоги цикловых комиссий общепрофессиональных предметов, электротехнических предметов, специальных предметов специальностей в области машиностроительных технологий. В ходе реализации мероприятий экспериментального проекта к деятельности творческой лаборатории подключились педагоги всех цикловых комиссий колледжа. Педагоги цикловой комиссии специальностей в области программного обеспечения информационных систем были включены в работу творческой лаборатории для создания и сопровождения необходимого программного обеспечения разрабатываемых электронных средств обучения, что обеспечило создание программных продуктов, созданных в соавторстве с педагогами-предметниками. Кроме того, к разработке программных продуктов привлекались учащиеся учебных групп специальности 2-40 01 01 «Программное обеспечение информационных технологий» (в рамках курсового и дипломного проектирования) и студенты учреждения образования «Белорусский государственный университет пищевых и химических технологий» специальности 1-40 05 01 «Информационные системы и технологии (по направлениям)» (в рамках прохождения производственной преддипломной практики). Разработанные электронные средства обучения постоянно выставляются и занимают призовые места на различных конкурсах технического творчества республиканского и областного уровней.

В рамках деятельности творческой лаборатории проводились обучающие семинары для педагогов «Возможности применения средств SMART-среды в образовательном процессе», «Преимущества и проблемы внедрения в образовательный процесс элементов научно-методического обеспечения технологии программированного обучения и SMART-среды», «Возможности и актуальные направления создания электронных средств обучения».

Работа педагогов позволила создать новые мультимедийные учебные продукты, которые, являясь как средством, так и формой обучения, обеспечивают учащимся возможность приобрести не только необходимые знания, но и, что особенно важно, развить умения и навыки в соответствии с компетентностной моделью, сосредоточивая свое внимание на креативности и саморазвитии.

Для определения учебных предметов, для обучения которым наиболее применима SMART-среда, педагогами творческой лаборатории на цикловых комиссиях была проанализирована учебно-программная документация специальностей: учебные планы по специальностям, учебные программы и примерные тематические планы.

Основными критериями отбора учебных предметов явились: возможность изучения учебного материала небольшими блоками и оперативного контроля по результатам его изучения; наличие лабораторных (практических) занятий; необходимость визуализации учебного материала, конструирования различных процессов, выполнения расчетов.

В соответствии с учебно-программной документацией, методическими рекомендациями, а также с учетом требований тарифно-квалификационных характеристик и предложений организаций-заказчиков кадров, в выбранных учебных предметах были определены конкретные области для внедрения электронных средств обучения и структура программных продуктов.

Основными принципами создания электронных средств обучения явились:

дискретизация (модульность) – предоставление учебного материала в виде логически завершенных модулей, соответствующих определенным разделам учебной программы изучаемого предмета или конкретной темы;

наглядность – предоставление учебного материала в виде набора слайдов с необходимым минимумом текста (гипертекста) и визуализацией, облегчающей понимание и усвоение новых понятий, утверждений и т.д.;

иерархическая структура и ветвление – взаимосвязь учебных модулей и других элементов с учетом рекомендуемых переходов, обеспечивающих последовательность в изучении учебного предмета;

регулирование – предоставление пользователю возможности самостоятельного выбора учебных модулей и вывода на экран всей необходимой информации;

адаптивность – возможность адаптации к нуждам конкретного пользователя, формирования индивидуальной траектории изучения учебного предмета или ее темы;

компьютерная поддержка – эффективное использование стандартных (или общедоступных) компьютерных средств;

универсальность – соответствие требований к программному обеспечению возможностям компьютерной техники большинства пользователей;

совместимость – выполнение элементов пособия в форматах, позволяющих комплектовать из автономных элементов единую систему, проводить содержательное и программное обновление, формировать электронные учебно-методические комплексы в рамках отельной специальности (направления образования).

Перечень разработанных материалов и результаты их апробации

В результате деятельности творческой лаборатории педагогами были созданы элементы научно-методического обеспечения определенных учебных предметов, основанные на применении средств обучения в SMART-среде.

Особенностью разработанных электронных средств обучения является их оригинальность, т.е. разработка изначального программного обеспечения на основе использования языка программирования C#, интегрированной среды разработки VisualStudio 2022, среды разработки компьютерных игр Unity 3D и 2D.Педагоги колледжа при разработке электронных средств обучения (презентаций, тестов и заданий) активно использовали программы: SmartNotebook, SmartBoard, PowerPointи т.д. – и онлайн-платформы: Mytest, Googleforms, HotPotatoes, Mindmeister.com, Videouroki.net, multiurok.ru, infourok.ru, LearningApps.orgи др.

Концепция Smart education предполагает комплексную модернизацию всех образовательных процессов, а также методов и технологий, используемых в этих процессах. Каждая из этих технологий позволяет по-новому построить процесс разработки контента, его доставки и актуализации. Концепция Smart-образования – гибкость, предполагающая наличие большого количества источников, максимальное разнообразие мультимедиа, способность быстро и просто настраиваться под уровень и потребности учащегося. С ее помощью у учащихся развиваются аналитические компетенции, навыки решения комплексных проблем, способность к созданию новых идей и их внедрению, навыки межкультурных коммуникаций.

Практическое значение полученных результатов

Практическим этапом экспериментальной деятельности стала актуализация разработанных средств обучения в образовательном процессе и оценка их эффективности.

Оценка эффективности реализации экспериментального проекта осуществлялась на протяжении трех лет при организации образовательного процесса в учебных группах специальностей 2-36 01 56 «Мехатроника»,
2-53 01 31 «Техническое обслуживание технологического оборудования и средств робототехники в автоматизированном производстве», 2-36 01 33 «Эксплуатация мехатронных систем промышленного оборудования», которые перешли к освоению учебных предметов профессионального компонента учебных планов (2 - 4 курсы). Данные специальности были определены как наиболее технологичные и динамически развивающиеся. В качестве контрольных были выбраны учебные группы смежных специальностей, учебные планы которых содержат учебные предметы, идентичные по своему содержанию. На заключительном этапе были выбраны нижеперечисленные учебные группы.

Для определения результатов экспериментальной деятельности и эффекта, производимого экспериментальной переменной (внедрение в образовательный процесс электронных средств обучения, разработанных на основе SMART-среды), нами проводилось сравнение результатов учебной деятельности и показателей качества обучения учащихся экспериментальных и контрольных групп.

В экспериментальных группах в течение учебного года в процессе преподавания активно использовались электронные средства обучения, а в контрольных группах образовательный процесс был организован с минимальным количеством использования электронных средств обучения. В качестве объекта оценки была выбрана успеваемость учащихся по учебным предметам учебных планов, содержание которых совпадает или достаточно близко. Следует отметить, что в целом успеваемость в экспериментальных и контрольных группах (по результатам предыдущих лабораторно-экзаменационных сессий) особо не отличалась и была примерно на одном уровне.

На основании сравнения данных можно сделать вывод о соотношении значений успеваемости в экспериментальных и контрольных группах: в экспериментальных группах показатель успеваемости выше, чем в контрольных (не значительно, но стабильно). Это свидетельствует о том, что целенаправленное применение электронных средств обучения в образовательном процессе оправдывает себя и повышает познавательную активность, результативность учебной деятельности учащихся, а также делает более устойчивой мотивацию учащихся к получению новых знаний.

Об этом свидетельствуют и результаты анонимного анкетирования учащихся учебных групп, участвующих в эксперименте. Учащимся было предложено высказать свое мнение об использовании электронных средств обучения.

Анализ результатов анкетирования

«Электронное средство обучения»

Анализ результатов опроса педагогов позволил сделать вывод о том, что применение Smart-технологий позволяет внедрить в образовательный процесс моделирование реальных производственных процессов, а учащимся виртуально освоить необходимые умения и навыки. Роль педагога при этом сводится к отслеживанию эффективности освоения учебного материала, и, в случае необходимости, регулированию программных действий, обучение осуществляется как четко управляемый процесс. В рамках смарт-образования учащиеся приобретают навыки и знания в соответствии с компетентностной моделью, сосредоточивая свое внимание на креативности и саморазвитии.

На основе анализа результатов опроса педагогов, можно выделить ряд преимуществ использования электронных средств обучения, при этом определились некоторые недостатки.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что экспериментальная деятельность в колледже позволила активизировать процесс создания, с последующим использованием на учебных занятиях электронных средств обучения. Кроме того, в анализах учебных занятий с применением электронных средств обучения отмечается достаточно высокая познавательная активность учащихся, которая в значительной мере обеспечивается использованием современных средств и форм обучения.

Традиционно в конце учебного года в колледже проводится конкурс электронных средств обучения, на который педагоги представляют оригинальные проекты, созданные индивидуально и в сотрудничестве с педагогами и учащимися специальности «Программное обеспечение информационных технологий». Как показатель эффективности экспериментальной деятельности и повышения заинтересованности педагогов в создании и использовании в образовательном процессе электронных средств обучения выступает количество представленных на конкурс проектов: в 2019-2020 учебном году – 7, в 2022-2023 учебном году – 15.

Еще одним положительным результатом экспериментальной деятельности является разработка электронных учебно-методических комплексов учебных предметов учебных планов учреждения образования по специальностям.

Разработанные материалы

Для наиболее эффективного использования созданных электронных средств обучения и организации свободного доступа к ним на сайте колледжа отдельной вкладкой была создана электронная образовательная среда (https://www.politex.mogilev.by/). Электронные средства обучения и методические рекомендации по их применению размещены для каждой специальности и для общеобразовательных учебных предметов. По мере разработки в данный контент будут добавляться готовые продукты. Этот вариант размещения электронных средств обучения наиболее удобен для использования педагогами и учащимися при организации различных форм образовательного процесса (самостоятельная работа учащихся, удаленное обучение, отдельные этапы учебного занятия на различных уровнях процесса усвоения учебного материала (восприятие, осмысление, запоминание, применение, обобщение, систематизация), контроль).

Выводы:

программа экспериментальной деятельности выполнена в полном объеме;

разработанные материалы (электронные средства обучения, методические рекомендации) соответствуют требованиям образовательных стандартов по специальностям к формируемым компетенциям обучающихся;

мероприятия экспериментального проекта позволили увеличить степень практической направленности обучения и обеспечить учащихся индивидуальным рабочим местом (с использованием электронных средств обучения) во время проведения лабораторных и практических занятий;

созданная электронная образовательная среда обеспечивает свободное использование разработанных средств обучения при организации различных форм образовательного процесса;

результаты мониторинга и опросов учащихся и педагогических работников подтверждают устойчивое повышение успеваемости, познавательной активности и учебной мотивации учащихся по учебным предметам, что свидетельствует об эффективности проекта на основании критериев оценки.

ЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ,

РАЗРАБОТАННЫЕ В РАМКАХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Элемент научно-методического обеспечения	Образовательная область	Разработчик	Наполнение	Ссылка
Обучающе-тестирующая программа	Учебные предметы «Гибкие производственные системы», «Гидропневмоавтоматика» Тема «Промышленные роботы»	Гурецкая Е.В. Сычевич М.В. Попкова Ю.А.	Режим обучения: теоретический материал, видеоматериалы Режим тестирования: промежуточное тестирование Режим проведения расчётов: характеристик гидронасоса, гидромотора, гидроцилиндра Режим просмотра результатов	Ссылка
Обучающая мобильная программа	Учебный предмет «Цифровая и микропроцессорная техника» Тема «Регистры»	Шамбалова А.Л.	Теоретический материал Задания для самопроверки Уточняющая информация Указания по работе с кадрами программы	Ссылка
Программа-тренажёр	Учебный предмет «Цифровая и микропроцессорная техника» Тема «Тригеры»	Шамбалова А.Л.	Теоретический материал Задания для самопроверки Уточняющая информация Указания по работе с кадрами программы	Ссылка
Тесты	Учебный предмет «Основы технической механики» темы «Сила трения», «Подшипники качения», «Подшипники скольжения», «Валы и оси», «Зубчатые передачи», «Общие сведения о механических передачах»	Косачева Д.А.	Тесты на оглайн-сервисах MyQuiz, Quizizz	Ссылка
Презентация	Учебный предмет «Основы инженерной графики» темы «Изображение в аксонометрических проекциях плоских фигур», «Изображение круга в плоскости»	Косачева Д.А.	Презентация PowerPointс последовательным динамическим построением чертежей	Ссылка
Программа для текущего контроля знаний	Учебный предмет «Основы инженерной графики»	Косачева Д.А.	Викторина PowerPoint «Давай вспомним!»	Ссылка
Электронное учебное пособие	Учебная дисциплина «Основы инженерной графики « Тема «Виды, разрезы, сечения»	Костикова Н.А. Попкова Ю.А., Денисовец Д.А.	Теоретический материал с иллюстративным материалом, значительным количеством трехмерных моделей и анимационных видеороликов Индивидуальные задания для выполнения графических работ и последовательность их выполнения Кроссворд в виртуально-письменном формате Обучающая игра	Ссылка
Интерактивная игра	Учебный предмет «Инженерная графика» Тема «Геометрические тела»	Костикова Н.А.	Интерактивная игра на онлайн-сервисе Baamboozle.com	Ссылка
Keller «Мультимедиа Имитатор PALplus» (виртуальная обучающая среда)	Учебный предмет «Программирование для автоматизированного оборудования» Лабораторные работы Практические работы	Федоськова М.М.	Проектирование технологических процессов без непосредственного контакта с реальным оборудованием с максимальной имитацией реальных условий. Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ, Тесты для промежуточного и итогового контроля	Ссылка
Обучающе-тестирующая программа	Учебный предмет «Немецкий язык» Тема «Искусство»	Костерова И.Н., Попкова Ю.А., Денисовец Д.А.	Интерактивная игра, содержащая изображения, видео- и аудиоматериалы и тестовые задания	Ссылка
Обучающая программа	Учебный предмет «Английский язык» Тема «Наука и техника»	Валюженич М.А.	Практические задания на отработку лексико-грамматического материала по блокам	Ссылка
Интерактивные тесты	Учебный предмет «Физика»	Печоро Е.Г.	Авторские тесты на сайте Videouroki.netс использованием QR-кодов	Ссылка
Обучающе-тестирующая программа	Учебный предмет «Теория вероятностей и математическая статистика»	Острошапкина С.Ю., Попкова Ю.А.	Теоретический материал Тесты с оцениванием Дополнительные задания (кроссворды и решение задач) Справочные материалы	Ссылка
Обучающая программа	Учебный предмет «История Беларуси» Тема «Религиозные представления и духовная культура древнего населения Беларуси»	Грудинов А.Г., Базанова А.Д.	Теоретический материал Изображения Табличный материал	Ссылка
Тесты	Учебный предмет «Всемирная история» Темы «Вторая мировая война», «Великая Отечественная война»	Якушенко Н.Г.	Тесты в программе PowerPoint	Ссылка
Электронный учебно-методический комплекс	Основы цифровой техники	Шамбалова А.Л.	Разработан в программе Mindjet_MindManager: Вспомогательный раздел Теоретический раздел Практический раздел Раздел контроля знаний	Ссылка