Бисенгалиева А.М. – Жәңгір хан атындағы Батыс
Қазақстан аграрлық техникалық университетінің

аға оқытушысы, техника ғылымдарының магистрі,

Нургалиева К.К. – Жәңгір хан атындағы Батыс
Қазақстан аграрлық техникалық университетінің

аға оқытушысы, педагогика ғылымдарының магистрі,

Дюсегалиева К.О. – Жәңгір хан атындағы Батыс
Қазақстан аграрлық техникалық университетінің

оқытушысы, техника ғылымдарының магистрі,

Білім берудегі ақпараттық жүйелер.

Білім беруде ақпараттық технологияларды енгізудің негізгі бағыттары: оқытудың үрдісін жетілдіру, оның сапасы мен тиімділігін арттырудың құралы ретінде пайдалану: компьютерлік техниканы білім алудың, өзін танудың және ортаны танудың құралы ретінде пайдалану; комьютерлік техниканы және ақпараттық технологияның жаңа құралдар оқып-білудің объектісі; жаңа ақпараттық технологияны білім алушының шығармашылық дамуының құралы ретінде қолдану; компьютерлік техниканы бақылау үрдісін, түзету, тестілеу және психодиагностика құралы ретінде, педагогикалық тәжірибемен әдістемелік және оқу әдебиетімен алмасу құралы ретінде ақпараттық техниканы қолдану арқылы коммуникациялар ұйымдастыру, қазіргі заманғы ақпараттық технологиялар құралдары интеллектуальды бос уақытты ұйымдастыру; оқу орнын және оқу үрдісін қазіргі коммуникациялық технологиялары негізінде интенсификациялау және жетілдіру [1].

Қазіргі физикалық зерттеу зертханалары компьютерлермен мейлінше жабдықталған. Қазіргі кезде ғылымдар компьютерсіз қалай жұмыс істейтінін көз алдына есеслету қиын. Қазіргі заманғы құралдармен алынған ақпарат көлемі өте көп болғандықтан, оларды алдынала компьютермен автоматты өңдемей игеру іс жүзінде мүмкін емес. Компьютерлер өлшеу нәтижелерін өңдеу кезінде де, сол сияқты тәжірибені жасау кезінде де баға жетпес көмек көрсетеді. Тәжірибелік қондырғыларды және тәжірибе барысын компьютерлік басқару күрделі қондырғылармен жабдықталған зертханаларды Интернет пайдалану арқылы жетілдіру.

Компьютерлерге байланысты тек ғылыми емес, оқу физикалық зертханаларын өз келбеттерін баяу болса да, өзгеретіп келеді. Тәжірибелерді компьютерлік басқару, оқу зертханаларында да тәжірибе нәтижелерін автоматты түрде компьютерлік өңдеу қажеттілігі туындап отыр, жақын аралықта бұл бағыттағы өзгерістер міндетті түрде болады. [2,3]

Барлық инженерлік курстарда оқыту барысында зертханалық практикум міндетті құрамды бөлігі болып табылады. Практикум барысында студенттер теориялық білімдерін практикалық жұмыстарда бекітеді, бақылау және өлшеу құралдарымен жұмыс істеп үйренеді, ізденімпаздық дағдылары қалыптасады.

Ақпараттық технологиялармен байланысты, "виртуальды зертханалық практикум" (ВЗП) [4] ұйымы қалыптасты, оның негізін иммитациялық компьютерлік модельдеу алынады. Оқу үрдісінде ВЗП қолдану бағыттары:

- Нақты зертханада практикумды орындауға әзірлік ретінде компьютерлік "тренажер" ретінде қолдану, бұл жағдайда компьютерлік бағдарлама мен физикалық тәжірибенің барысы, көп жағдайда бірдей болады.

- Физикалық қондырғыда әр түрлі себептермен (техникалық, қаржылық, ұйымдастыру және т.б.) жүзеге асыру мүмкін болмағанда, нақты практикумға қосымша ретінде компьютерлік тәжірибелермен толықтыру.

Компьютерлік "тренажер" ретінде ВЗП қолдану физикалық тәжірибеге білім алушының жан-жақты дайындалуына [5], зерттелетін құбылыстарды терең игеруіне, өлшеуіш құралдармен жұмыс істеу дағдыларының қалыптасуына (бұл жағдайда виртуаль практикумды нақты приборларға қасиеттері жақын өлшеуіш құралдар пайдаланған жағдайда). Мұндай жағдайда көбіне сырттай – дистанциялық оқыту бөлімінің студенттері ұсынылады, себебі оқылатын материалды терең игеруге мүмкіндік беріп қоймайды, сонымен қатар оқу орнында нақты зертханаларда практикумды орындау уақытын қысқартуға оң әсерін тигізеді.

Егер ВЗП нақты практикумға толықтыру ретінде қолданылса, ол күрделігі жоғары практикумды орындауға немесе университетте күрделі құрал-жабдықтар болмаған жағдайда зерттеу жұмыстарын жүргізуге бағытталуы керек.

Желілік компьютерлік технологиялық прогрессивті жетілуі нақты құрал-жабдықтан қашықтан оқыту режимінде жүзеге асырылатын зертханалық практикумның жасалуына мүмкіндік береді. Нақты құрал жабдықтарға қашықтан әсер етуді жүзеге асыру бірнеше мәселелерді шешуімен байланысты болғандықтан, бұл технологияға қаржылық білдірушілер де бар. Дегенмен, бұл жүйенің ВЗП қарағанда кейбір артықшылықтарының болуы, оны да пайдаланудың мүмкіндігі бар екендігін көрсетеді.

ВЗП нақты лабораториялық практикумға альтернатива болмай ма деген сұрақ та маңызды [6]. Бір жағынан, қазіргі имитациялық модельдеудің компьютерлік технологиялары нақты зертханалық қондырғылардың сыртқы пішінін, оның параметрлерін жоғары дәлдікпен жасайтын виртуаль интерфейстер жасауға мүмкіндік береді. Екінші жағынан, қазіргі зертханалық қондырғыларды және өлшеуіш құралдарды жұмыс жағдайында ұстап отыру және өз уақытында жаңартып отыру үшін біршама қаржы қажет етеді.

Сонымен қатар қандай болмаса жоғары деңгейдегі ВЗП студентке нақты қондырғымен жұмыс істегендей әсер ете алмайды.

Оқу тәжірибесі білім беру әдістерінің маңыздыларының бірі болып табылады. Ол қандай да болмасын курстық кіріспесі ретінде қолданылуы мүмкін (мотивация), жаңа материалды түсіндіруге иллюстрация (қабылдау және түсіну), өткен материалды қайталау және қорытындалау (интериоризациялау), немесе оқытуды барлық кезеңінде алған білімді, дағдылады т.б. бақылау ретінде пайдаланылады.

Оқу үрдісінде компьютерлер қолдану арқылы тәжірибе жасау көптеген ұсақ мәселелерді шешуге (сұлбаның параметрлерін өзгерту, тәжірибе нәтижесін өлшеу, есептеу т.б.) қажетті уақытты елеулі қысқартуға мүмкіндік береді, сөйтіп өткізілген тәжірибенің мақсаты мен міндеттеріне елеулі көңіл бөлуге мұрса береді. Сонымен қатар оқу кабинетінде жасауға келмейтін тәжірибе көрсету мүмкіндігі пайда болады.

Компьютерлік тәжірибеге тән ерекшеліктерін көрсетейік. Формасы – оқушы мен компьютердің функциялары төмендегідей:

- қарастырылатын объектінің, қондырғының, процесстің немесе күйдің моделін бағдарламалардың көмегімен жүзеге асыру

- өлшеу құралдарын имитациялау және өлшеу нәтижелерінің ұсақ-түйек бөлігін орындау

- оқушылардың іс-қимылдарын бағалау

- оқушының міндеттері (дәстүрлі тәжірибедегі оқушыныің міндеттерінен өзгеше)

- бағдарламаның дисплей экранына шығарған ақпаратты талдау

- эксперименттің шарттарын таңдау

- жұмыстың басында тұжырымдалған мақсаттарға жету үшін тәжірибелер сериясын өткізу

- жоғары баға алу мақсатында және есепті тиімдірек жолмен шығару келесі қадамдарға түзетулер енгізу.

Экспериментті тек компьютерлік нұсқауда жүзеге асыру мүмкіндігі анық. Бірақ та, компьютерлік тәжірибенің дидактикалық тиімділігі және қызықтылығымен қатар кейбір мәселелер шешілмей қалады. [7; 8].

Біріншіден, ақпаратты қабылдау дәстүрлі зертханалық жұмысты қабылдаудан елеулі өзгеше болады, жеке жағдайда сенсорлы-моторлы саты болмайды. Бұл сатысыз қабылдау толық бола алмайды. Нәтижесінде оқыту да толық болмайды.

Екінщіден, нақты құралдар мен қондырғылар жұмыс жасау кезінде алатын политехникалық дағдылар жөнінде мәселе туындайды.

Нақты емес объектілнрмен жұмыс істеу кезінде өзгеше туралы сәйкесті көзқарастарды қалыптастыру мәселесі өте маңызды және әлі толық зерттелмеген.

Бұл мәселені шешу нақты дүниедегі үдерістер мен құбылыстарды барынша толық бейнелейтін бағдарламаларды оқу үрдісінде пайдалану арқылы шешуге болатын болар. Бұл жағында виртуаль шындықтың құралдарына аса көңіл аудару керек.

Сонымен табиғаттану ғылымдары циклін оқытудың негізгі мәселесі оқу жіне зертханалық тәжірибелерді нақты түрде қоюдың шектелуі болады.

Қазіргі жағдайда виртуаль-зертханалық практикум жұмыстары болғанмен, мәселені түпкілікті шешу үшін әр түрлі салада мамандарды, психолог-педагогтардың баса назары аударғаны жөн.

Жоғары оқу орындарының зертханалық және тәжірибелік базалары өзгеріске баяу түседі, материалдық және қаржылық шектеулер оны тез өзгертуге тежеу болады. Сондықтан олар техникалық қарқынды дамуына ілесе алмайды, құрал-саймандар тез моральдық жағынан тез ескіреді. Қазіргі тез өзгеретін жағдайда мамандықтар мен мамандандарылу өндірістің сұранысына тез және үздіксіз бейімделуі керек, жоғары оқу орнының зертханалық және тәжірибелік базасы оқу үрдісін қажетті деңгейде ұстап тұра алмайды [9]

Компьютерлік модельдеу болашақ мамандарға жол іздеген ғалымға да, жаңа білім алуға талпынған студентке да елеулі көмек көрсете алады. Оқу мақсатындағы модельдеуден компьютерлік бағдарламалар дәстүрлі оқулыққа электрондық қосымша ғана емес, зерттелетін физикалық құбылыстың математикалық моделін пайдаланатын және интерактивті жұмыс істеуге арналған шағын зертхана болып келеді. Бұл жағынан алғанда модельдеуші бағдарламалардың дәстүрлі оқу-бақылау компьютерлік бағдарламалардан ерекшелігі, атап айтқанда, физикалық құбылыстарды модельдегенде компьютерлердің кең мүмкіндігі пайдаланылады. Модельдеуші бағдарламалармен студенттің қатысуымен өтетін кішігірім ғылыми зерттеуге ұқсайды.

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ.

1. Тарасик В.П. Математическое моделирование технических систем. – Мн.: ДизайнПРО, 1997. – 640 с.

2. Бахвалов Л. Компьютерное моделирование: долгий путь к сияющим вершинам? // Компьютерра. - 1997. - № 40. - С.15-25.

3. Останина А.М. Применение математических методов и ВМ. - Мн.: ДизайнПРО, 1985. – 496 с.

4. Килин А.А. Разработка комплекса программ для компьютерного исследования динамических систем. Автореф. дис. … д-ра ф.-м. наук: 01.07.2009. Ижевск: УдГУ, 2009. – 46 с.

5. Амосов Н.М. Моделирование мышления и психики. - М.: Наука, 1965. – 168 с.

6. Кочергин А.Н. Моделирование мышления. - М.: Наука, 1969. – 146 с.

7. Фролов И.Т. Гносеологические проблемы моделирования. - М.: Наука, 1994. - 286 с.

8. Штофф В.А. Моделирование и философия. - М.: Наука, 1996. – 164 с.

9. Щербаков Н.Р. Математическое и компьютерное моделирование динамического состояния систем передачи движения. Автореф. дис. … д-ра ф.-м. наук: 12.11.2009. – Томск: ГОУ ВПО «Томский государственный университет», 2009. – 30 с.