Глава I. Теоретические и методические основания разработки лабораторно-практических работ по дисциплине профессионального цикла

1.1 ПОНЯТИЕ, НАЗНАЧЕНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ К ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

На данный момент традиционная педагогика предлагает только один способ организации занятий по отработке профессиональных навыков – практические занятия, на которых, как правило, будущий специалист моделирует свою деятельность в специально созданных условиях. При этом теоретические аспекты нового вида работы учащийся рассматривает заблаговременно, обращаясь к материалам лекций, учебной (профессиональной) литературе или консультируясь с преподавателем. Далее практические действия учащийся совершает на занятии под контролем преподавателя [12]. Таким образом, процесс приобретения профессиональных навыков в рамках образовательного процесса осуществляется по следующей схеме 1:

Схема 1

Несомненно, многолетняя практика такой схемы преподавания прикладных дисциплин, осуществляемая в традиционной высшей школе, оправдывает себя. Однако результаты проведения в СГУ ряда занятий по отработке профессиональных навыков, основанных на пилотных программах, показали, что имеет смысл включить в цепочку еще два обязательных звена: непосредственное ознакомление с основными профессиональными навыками и активную часть занятия, на котором происходит обсуждение преподавателем и учащимися результатов работы последних [4]. Таким образом, схема 1 преобразуется в схему 2:

Схема 2

Важно, что для этапа "Ознакомление с практическими навыками" в настоящее время существует большое количество компьютерных программ, которые с несомненным успехом можно использовать на практических занятиях. Последние исследования рынка образовательных продуктов показали, что имеются широкие возможности использования готовых компьютерных обучающих программ, описывающих и отрабатывающих профессиональные навыки будущих специалистов [8].

Относительно коммуникативной части занятия заметим, что естественное желание отнести ее к уже имеющейся форме занятий – активному семинару – не будет методически оправдано, поскольку осуществление разных видов деятельности на одном занятии активизирует работу учащегося и повышает его мотивацию. Кроме того, многоплановое занятие позволит учащемуся в сжатые сроки решить целый ряд учебных задач, которые только в таком режиме работы переходят на уровень личных интересов и интеллектуальных потребностей учащегося. Поэтому возникает необходимость широкого внедрения в учебный процесс нового вида занятий, включающих как компьютерную, так и коммуникативную форму работы учащихся.

Таким образом, тенденция к использованию в учебном процессе занятий, на которых у будущих специалистов формируется не только знания, но и определенные виды профессиональной деятельности (навыки), куда знания входят как необходимый элемент, становятся очевидной. Расширяя круг форм обучения (видов занятий), необходимо действовать так, чтобы в процессе приобретения профессиональных навыков учитывался не имеющийся уровень развития учащегося, а более высокий, которого учащийся может достичь с помощью разнообразных форм деятельности, предлагаемых ему на занятии.

Практические методы основаны на выполнении реальных учебных действий и направлены на формирование практических навыков и умений.

К практическим методам относятся упражнения, лабораторные работы, практические работы, выполнение учебно-производственных работ и др.

Поскольку отработка профессиональных навыков в данном случае происходит в лабораторных условиях, то можно назвать их профессиональными лабораторными занятиями.

Л.И. Богомолов отмечает, что лабораторные занятия, один из видов самостоятельной практической работы учащихся в высшей, средней специальной и общеобразовательной школе: имеют целью углубление и закрепление теоретических знаний, развитие навыков самостоятельного экспериментирования. Включают подготовку необходимых для опыта (эксперимента) приборов, оборудования, реактивов и др., составление схемы-плана опыта, его проведение и описание. Широко применяются в процессе преподавания естественнонаучных и технических дисциплин, причём для каждой устанавливается наиболее рациональное соотношение между теоретическим курсом и лабораторным занятием [1].

Лабораторные работы – это прове­дение обучаемыми под руководством педагога экспериментов с использованием приборов, инструментов, оборудования с целью более глубокого осмысления изучаемых явлений или процессов.

Лабораторные работы могут носить демонстрационный или исследовательский характер.

Цель лабораторно-практических работ – закрепить знания теоретического курса и получить навыки в технологии практического анализа, прогнозирования и планирования. Лабораторно-практические работы дают учащимся опыт исследовательской работы, учат основам проектирования лабораторных моделей, знакомят с методами организации, планирования и обработки результатов экспериментов. С другой стороны лабораторно-практические работы могут быть использованы как средства контроля приобретенных знаний, умений и навыков учащихся.

Лабораторные работы уже давно являются одним из эффективных методов обучения, который выступает как связующее звено между теорией и практикой. Работа в лаборатории повышает интерес учащихся к учебе и наглядно показывает им, как велико значение приобретенных знаний в их будущей трудовой деятельности. Прежде всего, лабораторные работы являются важным развивающим средством, позволяющим формировать у учащихся интерес к исследованиям, связанным с научно-техническими основами изучаемой профессии, умение проводить эксперименты с помощью лабораторного и производственно-технического оборудования лабораторий и мастерских [16].

Лабораторные работы классифицируются в зависимости от поставленных целей и задач на работы иллюстративного типа и исследовательского типа. Работы иллюстративного типа эффективно проводить сразу же после объяснения теоретического материала.

Лабораторно-практические занятия — одна из форм организации педагогом учебной или учебно-познавательной деятельности обучаемых, в которой доминирует практическая составляющая, осуществляемая на основе специально разработанных заданий в условиях лаборатории. Они применяются как в теоретическом, так и в производственном обучении.

Лабораторно-практические занятия делятся на (схема 3): иллюстративные, исследовательские, комплексные.

•

Схема 3 – классификация ЛПЗ

На иллюстративном лабораторно-практическом занятии обучаемые выполняют работы по како­му-либо уже изученному вопросу, после того как преподавателем уста­новлены определенные положения, сделаны выводы, раскрыты законо­мерности и причинно-следственные связи, произведены необходимые демонстрации по рассматриваемому учебному материалу (УМ).

При выполнении работы на исследовательском лабораторно-практическом занятии результаты обучения обучаемым неизвестны и опытные исследования предшествуют тем выводам, которые даются в учебниках или на занятиях.

Комплексное лабораторно-практическое занятие проводится при наличии сопутствующих межпредметных связей (МПС) по содержательной компоненте между несколькими дисциплинами при изучении материала лабораторного характера.

Комплексные лабораторно-практические занятия проводятся с целью формирования у обучаемого целостного, всестороннего представления об учебном материале.

Схема 4 – получение комплексной ЛПР

Цель исследовательской работы, по мнению Е.Н.Кикоть, не только конечный результат (знание), но и сам процесс, в ходе которого развиваются исследовательские способности учащихся за счет приобретения ими новых знаний, умений и навыков, тренировки уже развитых, расширения кругозора, изменения своей мотивации и положения в молодежном сообществе [25]. Задачи исследовательской деятельности Г.А.Русских [23] определяет следующим образом: формирование интереса к познавательной, творческой, экспериментально-исследовательской деятельности; создание условий для социального и профессионального самоопределения учащихся, совершенствование исследовательских умений учащихся, развитие творческих способностей и личностных качеств учащихся, ориентация на дальнейшее продолжение образования в вузе.

Исследовательские работы, конечно же, предпочтительнее, они интереснее, лучше запоминаются и являются основой для изучения на уроках нового раздела по многим предметам. Они заставляют учащихся на основании самостоятельно проведенного опыта подойти к выводам, прежде им неизвестным. В подготовке высококвалифицированного специалиста важны и иллюстративные работы, которые расширяют знания и профессиональные навыки.

С.И.Брызгалова выделяет объективную и субъективную новизну исследования и утверждает, что субъективно-новые результаты не менее значимы для личности, чем объективно новые – науки [14].

Определимся с понятием учебно-исследовательской деятельности, под которой сегодня понимается такая форма организации учебно-воспитательной работы, которая связана с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом в различных областях науки, техники, искусства и предполагающая наличие основных этапов, характерных для научного исследования, получение объективно или субъективно нового результата или способа деятельности, обогащающего систему знаний учащегося, характеризуемая высокой степенью самостоятельности.

В зависимости от способа организации учебного процесса лабораторно-практические занятия делятся на фронтальные и нефронтальные (схема 5):

Схема 5 – Классификация ЛПЗ

Фронтальное лабораторно-практическое занятие характеризуется тем, что все обучаемые выполняют одинаковое задание (А), работая на однотипном оборудовании, индивидуально или небольшими звеньями (рис.1).

Рис. 1 – фронтальная лабораторно – практическая работа

Нефронтальная лабораторно-практическая работа характеризуется тем, что обучаемые работают индивидуально или звеньями на различном оборудовании. Содержание лабораторно-практических занятий при этом различное (А и В) для отдельных звеньев (рис.2).

Рис. 2 - Нефронтальная лабораторно-практическая работа

Нефронтальные лабораторно-практические занятия делятся на бригадные, когда все обучаемые в бригаде выполняют одинаковое задание, и индивидуальные, когда каждый обучаемый в группе выполняет свое, отличное от других, задание (схема 6).

Схема 6 – классификация нефронтальных ЛПЗ

Практические работы – это выполнение обучаемыми операций предметной деятельности с целью формирования опыта применения знаний и умений для решения практических задач.

Практические работы проводятся после изучения крупных разделов дисциплины и носят обобщающий характер (например, расчетные, расчетно-графические, реферативные работы и т.п.)

В настоящее время требования к качеству начального профессионального образования определяются Государственным образовательным стандартом (ГОС НПО), который предусматривается, изменяется через каждые пять лет, рабочими планами, составом практик, объемом часов и набором изучаемых дисциплин [5].

Каждая учебная дисциплина ставит определенные цели и задачи по приобретению знаний, умений и навыков (ЗУН) с учетом ГОС НПО. Большую роль в их реализации играют лабораторно-практические работы, в которых учащиеся должны в комплексе приобретать требуемые знания, умения, навыки. При этом качество ЗУН определяется оснащением, подготовленностью и уровнем проведения и контроля лабораторных работ.

Лабораторно-практические работы – организационная форма (метод) профессионального обучения; занимают промежуточное положение между теоретическим и производственным обучением и являются важным средством связи теории и практики. Все это в значительной степени влияет на определение вида, тематики и содержания Л.-п.р., сроков ее проведения, методов и приемов руководства деятельностью учащихся [1].

Лабораторный практикум – разновидность практического учебного занятия. Само значение слов лаборатория, лабораторный (от латинского labor - труд, работа, трудность; laboro - трудиться, стараться, хлопотать, заботиться, преодолевать затруднения) (греческое praktikos означает деятельный, следовательно, имеются в виду такие виды учебных занятий, которые требуют от студентов деятельности). Цель лабораторного практикума - практическое освоение студентами научно-теоретических положений изучаемого предмета, овладение ими новейшей техникой экспериментирования в соответствующей отрасли науки, инструментализация полученных знаний, т.е. превращение их в средство для решения учебно-исследовательских, а затем реальных экспериментальных и практических задач, иными словами - установление связи теории с практикой. Одно из преимуществ лабораторного практикума в сравнении с другими видами аудиторной учебной работы состоит в том, что они интегрируют теоретико-методологические знания и практические навыки и умения студентов в едином процессе деятельности учебно-исследовательского характера [1].

Лабораторные работы введены в процесс профессионального обучения для ликвидации разрыва между теорией и практикой. Выполняемые на лабораторных занятиях работы следует рассматривать как звено, связывающее производственное обучение со специальной технологией и другими теоретическими предметами. Через соединение теории с практикой в обучении развивается познавательная активность учащихся, интерес к получаемым знания, к возможности их применения в труде, в творческой работе [16].

1.2 МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ЦИКЛА

Поиск ответа на традиционный дидактический вопрос – как учить – выводит нас на категорию методов обучения. Без методов невозможно достичь поставленной цели, реализовать намеченное содержание, наполнить обучение познавательной деятельностью. Метод – сердцевина учебного процесса, связующее звено между запроектированной целью и конечным результатом. Его роль в системе "цели – содержание – методы – формы – средства обучения" является определяющей. Метод обучения (от греч. metodos – буквально: путь к чему-либо) – это упорядоченная деятельность педагога и учащихся, направленная на достижение заданной цели обучения. Под методами обучения часто понимают совокупность путей, способов достижения целей, решения задач образования. В педагогической литературе понятие метода иногда относят только к деятельности педагога или к деятельности учащихся. В первом случае уместно говорить о методах преподавания. А во втором - о методах учения. Если же речь идет о совместной работе преподавателя и учащихся, то здесь, несомненно, проявляются методы обучения.

Лабораторно-практические работы являются связующим методом обучения – закрепление теории на практике.

Учебное исследование рассматривается в педагогике как деятельность, направленная на создание качественно новых ценностей, важных для развития личности, на основе самостоятельного приобретения учащимися субъективно новых, значимых для них знаний. Цель учебного исследования, по мнению Е.Н.Кикоть, не только конечный результат (знание), но и сам процесс, в ходе которого развиваются исследовательские способности учащихся за счет приобретения ими новых знаний, умений и навыков, тренировки уже развитых, расширения кругозора, изменения своей мотивации и положения в молодежном сообществе [16]. Задачи учебно-исследовательской деятельности Г.А.Русских [19] определяет следующим образом: формирование интереса к познавательной, творческой, экспериментально-исследовательской деятельности; создание условий для социального и профессионального самоопределения учащихся; совершенствование исследовательских умений учащихся; развитие творческих способностей и личностных качеств учащихся; ориентация на дальнейшее продолжение образования в вузе.

Следовательно, можно сделать вывод, что исследовательская деятельность - это один из методов обучения, в ходе которого у учащихся:

• формируются универсальные способы учебной деятельности, что дает импульс к саморазвитию, к самоанализу, самоцелеполаганию, самоорганизации, самоконтролю и самооценке;

• значительно расширяется кругозор в предметных областях;

• происходит непроизвольное запоминание учебного материала и усвоение алгоритма научного исследования;

• наилучшим образом развиваются творческие задатки.

Определимся с понятием учебно-исследовательской деятельности, под которой сегодня понимается такая форма организации учебно-воспитательной работы, которая связана с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом в различных областях науки, техники, искусства и предполагающая наличие основных этапов, характерных для научного исследования, получение объективно или субъективно нового результата или способа деятельности, обогащающего систему знаний учащегося, характеризуемая высокой степенью самостоятельности.

Как организовывать такое обучение? Методу нельзя научить, рассказывая о нем или приводя примеры его применения другими людьми. Метод может быть освоен только в действии. Поэтому мы предлагаем систематически организовывать учебно-исследовательскую деятельность в группах в урочное время (через лабораторно-практические работы).

В каждом лабораторно-практическом занятии определены цели, метод разработки, методическое обеспечение. В кратких теоретических сведениях раскрываются основные ключевые понятия по теме. Если объем теоретиче­ских сведений не удовлетворяет познавательным возможностям учащегося, его можно расширить. Для этого в каждой теме дан перечень основной ли­тературы.

По каждой теме учащимся предлагается система заданий, направлен­ных на формирование методических умений. Объем заданий в каждой теме разный. Выполнение каждого из них требует определенного времени и на­выков, которые основываются на умениях, сформированных на предыду­щих занятиях. По указанным в учебном пособии темам можно проводить одно или несколько практических занятий.

В целом ряде публикаций отмечается необходимость улучшения организации деятельности учащихся на занятиях можно провести ранжировку заданий в баллах и определить обязательную сумму, которую должны набрать учащиеся по каждой теме, и желательную, чтобы иметь освобождение от зачетов или экзаменов.

По каждой теме учащийся оформляет отчет. Отчеты рекомендуется де­лать в отдельной тетради, которую преподаватель периодически проверяет. В случае необходимости он делает в ней замечания, которые учащийся дол­жен исправить. Отчет считается принятым после подписи его преподавате­лем.

Лабораторно-практические занятия по "Основам компьютерной графики" в основном направлены на формирование у учащихся представления о видах компьютерной графики, программном обеспечении и др.

В ходе лабораторно-практических занятий происходит овладение учащимися методов и основ компьютерной графики.

Методическая система обучения компьютерной графике, как и любому другому предмету, представляет собой совокупность пяти иерархически взаимосвязанных компонентов: целей, содержания, методов, средств и организационных форм обучения. [28, 29].

По мнению Карповой Е.А. организация лабораторно-практических работ предусматривает:

1. Проверку преподавателем готовности учащегося к выполнению работы;

2. Проверяется знание практической актуальности и теории исследуемой проблемы;

3. Проверка состава и принципов функционирования лабораторной модели, компьютерной техники и программного обеспечения, методики выполнения работы.

Также автор отмечает, что выполнение лабораторно-практической работы должно осуществляться только в компьютерном классе. С дальнейшей защитой работы у преподавателя (с обязательным оцениванием).

Тимаков Н.А. и Мамонтова Е.А. отмечают, что работа интересна и плодотворна, когда: учащийся осознает практическую или теоретическую проблему и решает ее в лабораторной работе; соблюдается принцип обучения: практика (проблема) – теория – практика – контроль; преподаватель сочетает гипотетические учебные ситуации и анализ реальной экономической ситуации.

А.С.Обухов выделяет следующие задачи:

• обучающая: помочь учащимся систематизировать и расширять полученные знания, закрепить в памяти, помочь им свободно ориентироваться в теме;

• развивающая: способствовать развитию исследовательских умений учащихся, обучать навыкам исследовательской деятельности в группах по учебникам. Эти умения и навыки помогут учащимся легко адаптироваться в студенческую жизнь;

• воспитательная: формирование яркого, целостного образа-представления о компьютерной графики, формирование интереса к работе на компьютере с помощью ярких примеров, интересного дополнительного материала, наглядности.

Н.В. Софронова отмечает, что специфика курса компьютерной графики состоит в том, что наличие или отсутствие компьютерного класса и тип ПЭВМ определяют, чему и как учить учащихся, т.е. от средств обучения зависят и задачи обучения, а, следовательно, и содержание, которое определяет методы и организационные формы проведения уроков [19]. Так, в зависимости от конфигурации компьютеров, имеющихся в профессиональном училище, других средств и возможностей (например, доступ к Интернет) преподаватель варьирует содержание образования по компьютерной графике в пределах, допустимых стандартами образования.

Г.П.Андрусенко рассматривает основные характеристики урока:

• большая самостоятельность деятельности учащихся, которая осуществляется с помощью инструкционной карты или методической разработки этапов проведения эксперимента;

• результатом деятельности учащихся является проверка закономерностей, изученных на уроках формирования теоретических знаний, или установление, выявление новых для себя соотношений между системой параметров изучаемых устройств;

• выполнение одной лабораторной работы бригадой учащихся (2-3 человека);

• управление деятельностью учащихся преподавателем осуществляется посредством инструктирования.

Каждый инструктаж преподаватель сочетает с контролем деятельности учащихся. В связи с этим выделяют контроль за подготовкой учащихся к работе, текущий контроль и контроль выполненных лабораторных работ.

Лабораторные работы могут проводиться фронтально. Фронтальный способ организации характеризуется тем, что все учащиеся группы выполняют одну и ту же лабораторную работу. В этом случае облегчается руководство преподавателя деятельностью учащихся, появляется возможность проводить работы исследовательского характера. В то же время для реализации этого способа необходимо в лаборатории иметь достаточное количество однотипного оборудования.

Автор отмечает, что нефронтально проводятся, главным образом, лабораторно-практические работы иллюстративного характера после изучения части курса. Обычно для них отводится время после прохождения нескольких тем. Группа разбивается на звенья в соответствии с лабораторными рабочими местами, но не более чем на три человека в звене. Таким образом мы делаем вывод, что для проведения работ исследовательского типа необходимо в методической разработке раскрыть программу проведения исследования и всю последовательность выполняемых операций.

Для проведения нефронтальной лабораторно-практической работы составляется задание-инструкция:

• тема и цель лабораторно-практической работы;

• краткие теоретические сведения, связанные с темой работы;

• описание хода работы;

• меры предосторожности;

• указания по оформлению результатов работы.

В методических рекомендациях указывается цель проведения работы. Затем устанавливается предмет исследования. Это необходимо для того, чтобы конкретизировать область исследования. Например, при проведении лабораторной работы по компьютерной графике предметом исследования могут быть примитивы, содержащие Прямоугольник, Эллипс объекты.

Далее следует этап проведения лабораторной работы, который предусматривает:

• подбор объектов;

• выполнение заданий.

Следующий, основной, этап - проведение лабораторной работы включает в себя перечень заданий. Содержание заданий соответствует методам исследования.

В методических рекомендациях дается основные положения изучаемой темы, форма отчета учащегося по лабораторной работе. Как правило, отчет содержит: название и цель, содержание работы, исходные данные для выполнения, необходимые схемы, эскизы и чертежи, порядок проведения, описание проведенных экспериментов, анализы и расчеты, выводы.

Таким образом комплект лабораторно-практических работ по "Основам компьютерной графики" на примере раздела "Векторная графика" поможет учащимся успешнее обучаться, расширить свое познавательное пространство, глубже осмыслить другие дисциплины и лучше связать знания отдельных предметов в общее представление.

Основная цель комплекта ─ приобретение учащимися элементарных исследовательских умений: умение анализировать, сопоставлять, сравнивать, обобщать.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I

В процессе исследования лабораторно – практических работ, мы определили сущность ЛПР (организационная форма (метод) профессионального обучения; занимают промежуточное положение между теоретическим и производственным обучением и являются важным средством связи теории и практики). Лабораторные работы введены в процесс профессионального обучения для ликвидации разрыва между теорией и практикой. Выполняемые на лабораторных занятиях работы следует рассматривать как звено, связывающее производственное обучение со специальной технологией и другими теоретическими предметами. Через соединение теории с практикой в обучении развивается познавательная активность учащихся, интерес к получаемым знания, к возможности их применения в труде, в творческой работе.

Лабораторные работы, прежде всего, являются важным развивающим средством, позволяющим формировать у учащихся интерес к исследованиям, связанным с научно-техническими основами изучаемой профессии, умение проводить эксперименты с помощью лабораторного и производственно-технического оборудования лабораторий и мастерских

Лабораторно-практические занятия — одна из форм организации педагогом учебной или учебно-познавательной деятельности обучаемых, в которой доминирует практическая составляющая, осуществляемая на основе специально разработанных заданий в условиях лаборатории. Они применяются как в теоретическом, так и в производственном обучении.

Лабораторно-практические занятия делятся на: иллюстративные; исследовательские; комплексные.

В зависимости от способа организации учебного процесса лабораторно – практические занятия делятся на фронтальные и нефронтальные. Нефронтальные ЛПЗ делятся на бригадные и индивидуальные.

Таким образом, лабораторные работы введены в процесс профессионального обучения для ликвидации разрыва между теорией и практикой. Выполняемые на лабораторных занятиях работы следует рассматривать как звено, связывающее производственное обучение со специальной технологией и другими теоретическими предметами. Через соединение теории с практикой в обучении развивается познавательная активность учащихся, интерес к получаемым знания, к возможности их применения в труде, в творческой работе.

В методических рекомендациях даются основные положения изучаемой темы, форма отчета учащегося по лабораторной работе. Как правило, отчет содержит: название и цель, содержание работы, исходные данные для выполнения, необходимые схемы, эскизы и чертежи, порядок проведения, описание проведенных экспериментов, анализы и расчеты, выводы.

Таким образом комплект лабораторно-практических работ по "Основам компьютерной графики" на примере раздела "Векторная графика" поможет учащимся успешнее обучаться, расширить свое познавательное пространство, глубже осмыслить другие дисциплины и лучше связать знания отдельных предметов в общее представление.

Основная цель комплекта ─ приобретение учащимися элементарных исследовательских умений: умение анализировать, сопоставлять, сравнивать, обобщать.