Внедрение инновационных технологий в образовательном процессе
на примере преподавания химии студентам младших курсов.

Л.Д.Свинцова

Томский политехнический университет
E-mail sld@tpu.ru

 

Обобщены результаты использования современных коммуникационных средств  и  новых методических приемов для создания информационно-образовательной среды при обучении химии студентов младших курсов в техническом вузе.

В Томском политехническом университете студенты первого и второго курсов практически всех нехимических специальностей и направлений  изучают химию  в качестве общеобразовательной дисциплины. Большинство студентов не сдают вступительный экзамен по химии, поэтому первые занятия в процессе обучения начинаются с повторения школьной программы. Период адаптации первокурсников к вузовскому образованию приходится на первый месяц после 1 сентября, и остаточные знания по химии у всех студентов разительно отличаются. Опытных же студентов второго курса, сдающих уже третью сессию, хочется удивить и увлечь предметом. Таким образом, перед преподавателем стоит задача не только выровнять базовый уровень знаний начинающих студентов, но и постоянно работать по усилению их мотивации на дальнейшее изучение предмета. Поэтому учебный процесс должен быть динамичным и  нескучным, а   создавать условия для формирования общей и профессиональной культуры студентов необходимо  с первых дней пребывания в вузе. Поставленные цели достигаются через конкретное содержание общеобразовательного курса (химии) и формирование информационно-образовательной среды с применением инновационных средств, методов и форм обучения.

В Томском политехническом университете большинство учебных аудиторий оборудованы мультимедийным оборудованием, кроме этого имеется уникальная  аудитория с обратной связью преподаватель – студент, программное обеспечение для которой разработали сотрудники отдела информатизации образования ТПУ.

В течение последних 8 лет процесс обучения химии ведется путем сочетания классического и инновационного подходов  с применением современных коммуникационных средств для интерактивного взаимодействия со студентами на лекционных и практических занятиях. Преподаватель строит свой курс обучения предмету, создавая сценарий каждого занятия, который включает излагаемый материал в виде устной и письменной речи, графиков, анимационных моделей, рисунков, видеофрагментов. Задача каждого занятия – создать единое образовательное пространство, которое позволяет активизировать познавательную деятельность студентов.

Лекционный материал, подготовленный  в среде Power-Point, наполнен текстами и анимационными моделями, видеофрагментами и рисунками, но и справочными сведениями. Визуализация материала помогает студентам не только не  упускать  слова лектора и  записывать главные мысли, но  и с интересом воспринимать и запоминать излагаемый материал. Для самостоятельной работы студентам предлагается набор заданий для углубленной проработки изучаемого материала. Задания обязательно проверяет лектор и обсуждает решение на следующей лекции. Лекционные занятия сопровождаются примерами практического применения химии в будущей работе студентов по соответствующим направлениям и специальностям. Например, для студентов института геологии и нефтегазового дела с точки зрения химии предлагается информация по горюче-смазочным материалам, для студентов электрофизического факультета – по металловедению.

Практические занятия преподаватель проводит в аудитории с обратной связью. Имея информацию на дисплее компьютера, каждый студент приглашается к разговору, а результат его участия визуализируется на проекционном экране картой рассадки студентов в аудитории: зеленым цветом – правильный ответ, красным – неправильный. Для каждого занятия предлагается сценарий, включающий текстовые файлы, видеоролики, схемы, анимационные модели и обязательные  тестовые задания, по которым  контролируется самостоятельная  подготовка студентов  и осуществляется текущий контроль. Подготовлен банк тестовых заданий по всем изучаемым темам. После каждого занятия для преподавателя составляется протокол с результатами ответов студентов.  Протокол состоит из трех частей: данных о входном, текущем и итоговом контроле.  На каждом занятии студенты  получают домашнее задание, а в начале следующего занятия проводится входной контроль. Ответы студентов на обучающие тесты не учитываются в общем рейтинге, а текущий рейтинг формируется из данных по входному и итоговому контролю. Содержание протокола особенно интересует студентов, так как в конце занятия сразу же известны результаты их самостоятельной  работы. Наглядное представление материала, работа с тестовыми заданиями, комментарии студентов и преподавателя  к решению различных химических  задач - такая  совокупность приемов не превращает занятие в монолог преподавателя, а дает возможность привлекать к диалогу всех студентов единовременно. К такому практическому занятию студенты тщательно готовятся самостоятельно и отмечают, что такая работа труднее по сравнению с классическим проведением практических занятий, но намного интереснее.

Разработан и используется банк тестовых заданий и для рубежного и  итогового контроля  в режиме обратной связи. По окончании работы преподавателю выдают протокол с результатами ответов на вопросы. Практически после каждой рубежной работы (их всего 3) сразу же известен результат работы каждого студента. Число заданий составляет 30 или 40. Лектор рекомендует студентам оформлять решение заданий  на черновиках для дальнейшей работы над ошибками в часы консультаций. Таким образом, проработка изучаемого материала проходит в течение всего семестра.

Предложен и апробирован новый вид самостоятельной работы студентов с применением мультимедийного оборудования при изучении предмета – конференция команд студентов по вопросам прикладной химии. Такая работа впервые выполнена в потоке студентов (85 человек) института геологии и нефтегазового дела при ТПУ. На заключительных двух  лекциях студенты представили  доклады по специальным вопросам химии, которые приближены к теме исследований будущих инженеров и бакалавров, и полезны в будущей профессии. Доклады представляли команды студентов из двух, трех или четырех человек. Темы были заранее предложены лектором, а некоторые студенты предложили темы самостоятельно. От каждой команды выступал представитель с докладом   в виде презентации с использованием рисунков, видеофрагментов, текстовых материалов,  анимационных моделей. Материалы самостоятельно готовили  студенты, используя интернет ресурсы и  литературные источники. Лектор предварительно рецензировал все доклады и совместно со студентами  устранял ошибки. В подготовке докладов принимали участие 33 студента. Выступили 13 докладчиков. Остальные студенты принимали участие в обсуждении докладов и задавали вопросы. Темами обсуждения были вопросы коррозионной устойчивости металлических конструкций, экологической безопасности районов нефте- и газодобычи, устройства и применения гальванических элементов, топливных элементов  и  другие.  Защита работ проводилась делегированным от команды представителем в  оборудованной микрофоном, компьютерами и экраном аудитории.

Результаты анкетирования студентов разных факультетов в разные учебные периоды в течение 8 лет  показывают, что 100 % всех опрошенных студентов выбирают инновационные подходы к процессу обучения по сравнению с традиционными. Однозначен также выбор проведения занятий в аудитории с обратной связью по сравнению с обычной аудиторией.

Такой подход к работе со студентами в процессе изучения общеобразовательной дисциплины -  химии способствует не только пониманию и осмыслению предмета, но  и раскрытию личностных и деловых качеств каждого обучаемого, давая шанс творческому самовыражению. При этом  совокупность приемов и методов обучения с использованием современных  коммуникационных  средств   для интерактивного взаимодействия  между преподавателем и студентом создает информационно-образовательную среду, которая привлекает всех студентов  к самостоятельной работе   и усиливает интерес к изучаемому предмету.