Rising humanitarian awareness of students by modern info-technologies in academic process

Gorbachev N.B., Galagan P.V., Labеikina G.A.

Orel State Technical University

Abstract

Laboratory works as means of getting and reviewing of new knowledge should vividly demonstrate basiсregularity, set in lection course. Both physical and virtual models of the processes being studied can be applied to each subject under consideration. Optimal combinations of these facilities are supplied by National Instruments technical assistance and LabWIEV software.

ПОВЫШЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ ГРАМОТНОСТИ УЧАЩИХСЯ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Горбачев Н.Б. (oric@bk.ru), Галаган П.В. (pvl@inbox.ru)

Региональный Центр внедрения компьютерных технологий в среде LabWIEV Орловский государственный технический университет

Лабейкина Г.А.

Орловский областной институт усовершенствования учителей

Шакитская М.В.

Лицей гор. Орла №32

Результаты международного исследования [1] показывают, что в России возникли значительные проблемы в формировании естественно-научной грамотности учащихся , понимаемой в наше время как способность использовать полученные знания в конкретных жизненных ситуациях , выделения в них задач, решения которых могут быть получены путем использования личного опыта, дополнительной информации , проведения собственных исследований, наблюдений и экспериментов. В значительной степени эти способности формируются на основе развития физических представлений об окружающем мире. Сокращение учебной нагрузки по общему курсу физики, отсутствие в большинстве школ реальных и демонстрационных моделей основных физических явлений и процессов, современных приборов для измерения и регистрации различных физических величин делает эту проблему фатальной.

Альтернатива создавшемуся положению связана с более практичным применением преподаваемых в школах информационных технологий в изучении естественных дисциплин и эффективным использованием имеющейся вычислительной техники. Путем сравнительно небольших затрат на приобретение аналого-цифровых преобразователей и программного обеспечения, обучения преподавателей и лаборантов можно на базе обычных персональных компьютеров самостоятельно создавать мощные информационно - измерительные системы мирового уровня для обслуживания учебного процесса. При этом речь идет о программно-управляемых, и, следовательно, гибких и легко адаптируемых к новым задачам системах, которые при поочередном подключении могут работать практически с любым количеством лабораторных моделей и устройств [2].

Само по себе это направление не является новым и развивается во многих странах, но к 2005 году мировым лидером в этом направлении стала компания National Instruments (США). Основной принцип ее работы как раз состоит в модификации персонального компьютера до уровня современных измерительных приборов с возможностями регистрации и документирования результатов наблюдений в виде графиков, диаграмм, цветовой индикации интенсивности показателей. В результате проводимой модернизации преподаватели получают возможность работы с мощным компьютерным прибором, выполняющим функции сбора и цифрового представления измеряемых величин, многоканального осциллографа, двухкоординатного самописца и т.п. Разработанная NI среда графического программирования LabVIEW наглядна и доступна для преподавателей, позволяет быстро создавать необходимые приложения и реализовать новые приоритеты естественнонаучного образования. Они нацелены не только на освоение как можно большего объема знаний, но и на умение решать поставленные задачи научными методами, работу с различными источниками информации, в том числе, задаваемой в графическом виде; критическую оценку выдвигаемых гипотез, а также умение самостоятельно учиться в процессе решения задач и выполнения лабораторных заданий [3].

Для обеспечения подготовки учителей и преподавателей в Орел ГТУ создан Региональный инновационный Центр внедрения компьютерных технологий в среде LabVIEW. Финансирование Центра осуществляется за счет договоров на поставку автоматизированного лабораторного оборудования другим вузам. В 2004 г. выполнены работы на общую сумму 664 тыс. руб. по поставке автоматизированных лабораторных комплексов для МГУ им. Огарева, Воронежского государственного аграрного университета, Иркутского государственного технического университета, и переносной информационно-измерительной системе для ООО «Орелтеплогаз». Начаты работы по внутренним заказам для кафедр физики, прикладной механики, информатики и подъемно-транспортного оборудования Орел ГТУ и трех экспериментальных школ Орловской области.

Центр располагает уникальными учебно-лабораторными комплексами, на которых можно проводить более 30 лабораторных работ. Их измерительно-вычислительная часть реализована на базе компьютеров класса Pentium -III с 16-ти канальным АЦП с погрешностью оцифровки аналоговых сигналов не более 0,05%. В течение 2004 г. приобретено 18 аналого-цифровых преобразователей, которые позволят автоматизировать учебные и исследовательские экспериментальные установки на 5-6 кафедрах. Разработана концепция минимизации затрат и план совершенствования лабораторного оборудования университета на базе универсальных информационно-вычислительных комплексов, легко адаптирующихся к новым задачам и уже имеющемуся на кафедрах лабораторному оборудованию.

Литература

1. Ковалева Г. С., Красновский Э. А., Краснокутская Л.П. и др. Новый взгляд на грамотность. Результаты международного исследования PISI-2000. – М.: Логос, 2004. - 246 с.

2. Горбачев Н.Б. Модернизация лабораторной базы школ и вузов на основе технических и программных средств компании National Instruments. Материалы международной научно-практической конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabWIEV». – М.: РУДН, 2004. - с. 29 – 32.

3. Галаган П.В. LabWIEV в курсе «Информационные технологии» общеобразовательной средней школы Материалы международной научно-практической конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabWIEV». – М.: РУДН, 2004. - с. 81.