Педагогические науки/ 5. Современные методы преподавания

Оптимизация использования мультимедийного оборудования

зав.кафедрой СХМ Зеленин А.Н., декан факультета ТТМС Юсупов М.Л.

Уральский государственный аграрный университет

Содержание понятия «педагогическая технология» и отражение его существенных принципов позволяет сделать вывод, что современные образовательные технологии можно рассматривать в двух направлениях:

- педагогические технологии, к которым относятся все технологии, используемые в докомпьютерной эре;

- информационные технологии, к которым относятся компьютерно-ориентированные технологии и интернет – технологии.

Информационные технологии – совокупность принципиально новых методов работы с данными, обеспечивающих целенаправленное создание и передачу, сбор и хранение, распространение и отображение информации с целью повышения скорости и эффективности учебного процесса, снижения трудоемкости, обеспечения надежности и оперативности получения и использования информации, подчиненных целям и задачам учебно-воспитательного процесса.

Процесс обучения современного человека не заканчивается в колледже или вузе. Он становится непрерывным. Система непрерывного образования — не декларация, а насущная потребность каждого человека. Поэтому уже в настоящее время возникла необходимость не только в очном обучении, но и в дистанционном, на основе современных информационных технологий.

В качестве источников информации все шире используются электронные средства (радио, телевидение, компьютеры), в последнее время все большее место в информационном обеспечении человека начинают играть глобальные телекоммуникационные сети Интернет. Естественно, это требует значительных материальных затрат.

Уровень развития информационных технологий, современные концепции образования, необходимость развития у обучающихся умения непрерывного самообразования на всем протяжении жизни для адекватности современным условиям заставляет пересмотреть и сами технологии, применяемые в образовательном процессе. Необходимо выбирать из них, в первую очередь те, которые повышают эффективность и качество обучения, обеспечивают мотивы самостоятельной познавательной деятельности, способствуют углублению меж предметных связей за счет интеграции информационной и предметной подготовки.

Идет внедрение новой концепции обучения, помещающей студента в центр образовательного процесса, превращающего его из пассивного слушателя в самого активного в этом процессе. Этому способствует и уровень современной компьютерной техники и программного обеспечения.

Каждый из студентов имеет свой личный индивидуальный подход к целям обучения по каждому из изучаемых предметов (предыдущие знания, предыдущий опыт, предпочтения, хобби, интересы, мотивация). Интерактивные способы обучения дают возможность преподавателю визуализировать процесс усвоения учебного материала студентами. Важным отличием мультимедиа технологии от любой другой технологии является интеграция в одном программном продукте разнообразных видов информации, как традиционных – текст, таблицы, иллюстрации, так и активно развивающихся: речь, музыка, анимация. Очень важным аспектом здесь является параллельная передача аудио и визуальной информации. Эта технология реализует новый уровень интерактивного общения человека и компьютера, где пользователь может переходить от одного объекта к другому, организовывать режим вопросов и ответов.

Одновременное воздействие на два важнейших органа восприятия позволяют достичь гораздо большего эффекта: по данным Центра прикладных исследований Вортоновской Школы (Wharton School) Университета штата Миннесота человек запоминает 20% услышанного и 30% увиденного, и более 50% того, что он видит и слышит одновременно.

Совершенно очевидно, что степень усвояемости материала можно значительно увеличить, если внимание студентов будет сосредоточено на том, что объясняет преподаватель, а не на том, как скорее и точнее отобразить его слова в своих записях.

Занятия, проводимые с помощью большого экрана, становятся все более распространенным способом обучения.

На кафедре эксплуатации транспортных и технологических машин факультета транспортно-технологических машин и сервиса Уральского государственного аграрного университета начиная с 1996 года внедряется в обучение мультимедийный комплекс. Из последних разработок можно отметить:

- создание компьютерного класса тренажеров-симуляторов сельскохозяйственных процессов

- разработка и внедрение интерактивных плакатов

- разработка и внедрение 3D компьютерных моделей

При подготовке бакалавров по направлению «Агроинженерия» по профилю: «Технические системы в агробизнесе» при преподавании дисциплины "Сельскохозяйственные машины" для студентов 3 курса применяется мультимедийный комплекс, состоящий из следующих технических средств:

- Плазменный телевизор LG модель 50PQ600R

- Ноутбук HP модель G62

Аппаратура соединялась через разъем HDMI. High Definition Multimedia Interface (HDMI) — интерфейс для мультимедиа высокой чёткости, позволяющий передавать цифровые видеоданные высокого разрешения. Однако традиционный ноутбук лишен возможностей сенсорной панели. Поэтому было принято решение заменить его на iPad с переходником на HDMI, что дало возможность более творчески подходить к использованию мультимедийных средств.

Обзорность в аудиториях с горизонтальным расположением пола определим по его пользователям. Антропометрическая база данных DINED [2] Дельфтского технологического Университета - Нидерланды (Delft University of Technology - TU Delft) содержит измерения человеческого тела в эргономических целях на сайте http://dined.io.tudelft.nl/en,dined2004,302. Базы данных измерений человеческого тела в различных эргономических позах (стоя, сидя, работая) имеются в открытом доступе.

Рисунок 1: Размеры тела сидящего человека.

Источник: http://dined.io.tudelft.nl/en,dined2004,302.

Для того чтобы определить высоту нижней стороны экрана для аудиторий с горизонтальным расположением пола рассмотрим Рис.1, который показывает параметры сидящего человека. Для расчета исследуемых параметров прикладных данных используем данные доктора технических наук J.F.M. (Johan) Molenbroek .

Сосредоточимся на параметрах под номером 14, 16 и 17. Номер 14 - высота до коленного сгиба, номер 16 - уровень глаз, и номер 17 - высота сидящего человека. Целевая группа - население молодых людей между 20 и 30 годами возраста, другими словами наш усредненный студент.

Полученные размеры из базы данных (2004) действительны для 90% такой выборки.

Усредненные размеры с соответствующими стандартными отклонениями взяты для студентов мужского (m) и женского (f) пола. Расчеты произведены в сантиметрах (см).

• Размер 14 оценивается как высота сидения и имеет параметры

m = 49.7 ± 3.1 см и f = 44.1 ± 2.5 см.

• Размер 16 – это высота расположения глаз в сидячем положении и имеет параметры

m = 84.2 ± 3.9 см и f = 77.9 ± 3.2 см.

• Размер 17 – это высота человека в сидячем положении и имеет параметры

m = 95.7 ± 3.9 см и f = 88.8 ± 3.2 см.

Средние размеры могут быть объединены, чтобы определить усредненную высоту глаз (сумма размеров 14 и 16) или усредненная высота человека (номер 14 и 17):

Когда средние размеры суммированы, соответствующие стандартные отклонения sd₁ и sd₂ должны быть возведены в квадрат и добавлен удвоенный коэффициент корреляции для соответствующего размера. Квадратный корень получает исправленное стандартное отклонение sd₃ для соответствующих размеров:

с коэффициентом корреляции r = 0.65.

Величина r определяется на вебсайте DINED и используется для того, чтобы объединить размеры.

В результате высота уровня глаза для студентов - мужчин

133.9 ± 6.3 см.

Этот результат – с нормальным распределением переменной, как показано на рисунке 3, что означает, что 133.9 ± 6.3 см составляет 90% выборки популяции. Эта высота уровня глаз находится между 5-ю и 95-ю процентами.

Рисунок 2: Нормальное распределение с P₅ и P₉₅

Расстояние от среднего X до 5-и процентов (P₅) или до 95-и процентов (P₉₅) при стандартном отклонении 1.65 *sd означает, что для студентов–мужчин высота уровня глаз

P₅ = 133.9 - 1.65 * 6.3 = 123.5 см и

P₉₅ = 133.9 + 1.65 * 6.3 = 144.3 см.

Высота сидящего человека для студентов - мужчин 145.4 ± 6.3 см, что означает

P₅ = 145.4 - 1.65 * 6.3 = 135.0 см и

P₉₅ = 145.4 + 1.65 * 6.3 = 155.8 см.

Высота уровня глаза для студенток - 122.0 ± 5.2 см.

Их соответствующие параметры будут

P₅ = 122.0 - 1.65 * 5.2 = 113.4 см и

P₉₅ = 122.0 + 1.65 * 5.2 = 130.6 см.

Наконец, высота сидящего человека для студенток будет 132.9 ± 5.6 см, что означает

P₅ = 132.9 - 1.65 * 5.6 = 123.7 см и

P₉₅ = 132.9 + 1.65 * 5.6 = 142.1 см.

В аудиториях с горизонтальным расположением пола студенты обычно сидят рядом друг с другом, а так же друг позади друга. В зависимости от положения демонстрационного экрана большинство студентов должны сдвигаться вбок друг относительно друга, чтобы следить за информацией, представленной на экране. Установка экрана в надлежащей высоте, полученной из вышеупомянутых параметров, может предотвратить такие ситуации. Его высота для студентов может измениться между минимальной высотой приблизительно 130 см до максимума приблизительно в 155 см. Высота расположение нижней кромки экрана 140 см подходит в большинстве случаев.

Вывод - расстояние до нижней кромки экрана должна составлять 140 см выше уровня пола.

Рисунок 3. Параметры расположения экрана

Такие данные стыкуются с общепринятыми рекомендациями. Например, компания Classic Solution - немецкая компания, производящая проекционные экраны уже более 10 лет, на своём сайте (http://,screens.classic-solution.ru/service/choice.php) сообщает – «Если пол в помещении горизонтальный (т.е. не наклонный, как в кинотеатре), то нижний край экрана должен находится на расстоянии 1-1,5 метра от пола (расстояние D на рисунке 3)». 

Для соблюдения таких параметров недостаточно расположить монитор с большой диагональю просто на столе. Он будет расположен слишком низко и задние ряды студентов в аудитории будут значительно хуже усваивать информацию. Поэтому было принято решение в специализированной аудитории 3212 кафедры эксплуатации транспортных и технологических машин УрГАУ установить плазменный телевизор LG модель 50PQ600R на специальную стойку с регулируемой высотой расположения телевизора. После этого студенты перестали вставать, тянуть шеи и переспрашивать лектора во время занятия и всей аудитории стала доступна информация, идущая с демонстрационного экрана. Таким образом, оптимизировав высоту расположения монитора, мы получили более качественное усвоение знаний.

Рис.4 Оптимизация высоты расположения монитора в ауд.3212

В качестве дополнительных организационных мероприятий можно рекомендовать следующее: обзор будут лучше, если более низкие студенты будут сидеть впереди аудитории, а более высокие студенты займут место в задних рядах.

Для современного профессионального формирования преподавателям требуется усвоить то, что одно из фундаментальных условий в данном процессе принадлежит творческим возможностям, которые необходимо не только развивать, но так же всемерно поощрять их в процессе обучения в ВУЗе у студентов.

Все ситуации и методики проявления творческих способностей студентов будут возможны лишь при нестандартном отношении преподавателей к данной проблеме, т. к. процесс подготовки к таким занятиям гораздо сложнее и отнимает больше времени. Поэтому необходимо осознать, что те агроинженеры, которых мы сегодня выпускаем из аграрного университета, в скором времени будут определять будущее развитие нашего государства, а то, насколько быстро и эффективно они будут решать свои профессиональные задачи, зависит от качества полученного образования и уровня развития их творческих способностей.

Литература

1. Газизова Г. М., «Использование методов интерактивного обучения как фактор успешного овладения студентами профессиональными компетенциями» .//Труды МЭЛИ: электронный журнал. - 2008 - №7 - С 8. (http://www.meli.ru/c-magazinc/vipusk7.htm).

2. Антропометрическая база данных DINED Дельфтского технологического Университета - Нидерланды (Delft University of Technology - TU Delft) http://,dined.io.tudelft.nl/en,dined2004,302.

3. Dr. ing. A.H.W. (Piet) van der Zanden / http://,homepage.tudelft.nl/ 9c41c/Readability_in_classrooms.pdf/ Delft University of Technology (The Netherlands)

4. Сайт компании «Classic Solution» http://,screens.classic-solution.Ru/service/choice.php

5. Зеленин А.Н., Юсупов М.Л. К вопросу преподавания дисциплины «Сельскохозяйственные машины» с использованием интерактивной доски. Сайт http://,www.rusnauka.com/29_NPM_2014/Pedagogica/5_177915.doc.htm