Разработка и использование мультимедийных средств обучения по курсу органической химии педагогического вуза

Основные этапы разработки мультимедийных средств обучения

                                                                                                                       Рисунок. 4

В данном параграфе мы раскрыли сущность понятия “мультимедиа”, под которым мы понимаем современную компьютерную информационную технологию, позволяющую объединить в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию (мультипликацию), определи их дидактические возможности использования в образовании, рассмотрели требования предъявляемые к ним, определи основные этапы их разработки.

1.3. Использование мультимедийных  средств обучения в курсе органической химии вуза

Рассмотрев классификации мультимедийных средств обучения различных авторов мы пришли к выводу, что в курсе органической химии для повышения эффективности образовательного процесса важно использовать следующие виды МСО (в основе классификация И. Роберт):

• Обучающие мультимедийные средства.
• Мультимедийные средства, предназначенные для тренировки и контроля знаний.
• Демонстрационные мультимедийные средства.
• Моделирующие мультимедийные средства.

В качестве обучающих мультимедийных средств по органической химии ВУЗа нами были выбраны мультимедийные презентации.

Мультимедийная презентация – это интегрированная аудиовизуальная информация, представленная в различной форме и обеспечивающая двусторонний обмен информацией между человеком и компьютером [18].

Для ее создания можно использовать следующие программы:

• MS PowerPoint
• Macromedia Flash MX.

Мы остановили свой выбор на программе MS PowerPoint. Ее возможности позволяют использовать данную программу в процессе изучения курса органической химии для( по В.Г. Мануйлову)[6]:

• создание опорного конспекта лекции;
• сопровождение лекции демонстрацией презентации с помощью мультимедийного проектора;
• использование выдач (печатного варианта слайдов) в качестве раздаточных материалов;
• самостоятельной работы с озвученной лекцией-презентацией.

Мультимедийная презентация созданная в PowerPoint обеспечивает:

• динамический синтез текста, изображения, звука;
• яркие и доходчивые образы;
• самые современные программные технологии интерфейса;
• интерактивный контакт докладчика (субъекта, предъявляющего материал) с демонстрационным материалом;
• мобильность и компактность информационных носителей и оборудования;
• способность к обновлению, дополнению и адаптации информации.

Мультимедийные презентации классифицируют на:

Статические МП (изучение информационных материалов без возможности изменения содержания слайдов, жесткая навигационная схема)

Интерактивные МП (возможность изменять содержание слайдов, динамическая навигационная схема, реакция на введенные данные)

Квазиинтерактивные МП  (жесткая навигационная схема, задание выполняется в среде другого приложения, использование непрограммируемых элементов управления Флажок, Поле и Переключатель).

При создании мультимедийных презентаций необходимо учитывать все дидактические и эргономические требования, предъявляемые к мультимедийными средствам обучения. Так же нужно учитывать специфические требования к оформлению презентации (Н.А. Курганова)[10, с 39-44]:

• Информация на слайдах должна хорошо читаться
• Цветовое решение презентации. Выбор цветового решения — соотношения цветов фона слайда и текста — диктуется условиями показа: оптимальным для электронной презентации является светлый фон слайдов и темный цвет текста.
• Размер и тип шрифта. Необходимо размещать на слайде такой объем текста, который бы не приводил к автоматическому уменьшению размера шрифта. Использование шрифтов без засечек (такие как, например, Tahoma, Verdana, Arial), Times New Roman, курсив не рекомендуется.
• В презентациях, иллюстрирующих публичное выступление, текст должен быть свернут до ключевых слов и фраз. Полные развернутые предложения только для цитат.
• Списки:  5–7 элементов. Если элементов списка все-таки больше, их лучше расположить в две колонки.
• В таблицах не должно быть более 4 строк и 4 столбцов. Ячейки с названиями строк и столбцов и наиболее значимые данные рекомендуется выделять цветом.
• Гистограммы не должны включать более 4 категорий, а организационные диаграммы — более 5 элементов. Если требуются более объемные таблицы и диаграммы, лучше подготовить их для раздаточных материалов с помощью других программ.

Контроль обучения в курсе органической химии ВУЗа осуществляется путем оценки соответствия между моделью знаний и личностной моделью знаний обучаемого. Одним из средств для определения этого соответствия являются тесты, с помощью которых можно измерить уровень знаний и умений учащегося.

Тест, созданный с помощью средств мультимедиа - это итоговый нормативно-ориентированный тест, состоящий из системы тестовых заданий, упорядоченных в рамках определенной стратегии предъявления и обеспечивающих информативность оценки уровня и качества понимания учащимися содержания изученного курса органической химии. Создавать такие тесты можно используя следующие программы:

• MS Excel
• Macromedia Flash MX
• Готовые конструкторы тестов.

Проще всего для подготовки тестов использовать уже готовые конструкторы тестов, они является инструментальным средствами для разработки компьютерных тестов. Готовые конструкторы тестов позволяют разрабатывать тесты пользователям, которые не являются профессиональными программистами. Для того чтобы научиться создавать тесты достаточно прочитать инструкцию. Созданные в таких программах тесты, предназначенные для контроля знаний, как правило, можно использовать в режиме тренажера.

Тестовые задания могут быть представлены в различных формах (В.И. Петренко) [17]:

• Открытая форма (ввод эталонной строки текста, ввод модели строки текста). Это форма тестового задания, при которой испытуемый должен дополнить основной текст таким элементом, чтобы получилось истинное высказывание.
• Закрытая форма: (выбор одного варианта ответа из нескольких возможных, выбор правильных ответов из предложенного списка).
• Установление соответствия. В заданиях такой формы представления тестируемому предъявляются две группы элементов и ему необходимо связать каждый элемент первой группы с одним или несколькими элементами второй группы. Количество элементов во второй группе больше, чем во второй, для усложнения задания, а также выбора вариантов ответа методом исключения. Задания на соответствие более сложны и в общем случае более эффективны, чем задания в закрытой форме.
• Установление правильной последовательности.  
• Информационная (подсказки, информация к размышлению, материал для чтения и т.п.)

Таким образом, тестовые задания позволяют осуществить контроль и оценку теоретических знаний, а так же практических умений и навыков.

Важно отметить, что тестовые задания предназначенные для контроля и тренировки знаний должны соответствовать всем дидактическим требованиям, предъявляемым к ним. (по О.С Зайцеву [4, с 175-179] ):

• Обоснованность (требование, заключающееся в соответствии содержания теста целям обучения, проверяемому признаку или качеству знания)
• Уместность (соблюдение взаимосвязи между содержанием теста и тем, что давалось учащемуся в процессе обучения)
• Надежность (требование стабильности, устойчивости показателей при повторных испытаниях равноценными вариантами теста)
• Дифференцирующая сила теста (требование, заключающееся в том, что по результатам выполнения тестового задания учащиеся распределялись по подгруппам в соответствии с имеющимися у них качествами знаний, причем такое распределение соответствовало бы распределению по показателям выполнения других заданий)

А также соответствовать рекомендациям, прописанным в  "Требованиях к программно-педагогическим тестам, тестовым заданиям и технологии компьютерного тестирования", принятых Министерством образования РФ в 1999 г.:

Параметры теста: на выполнение каждого промежуточного теста отводится по 60 минут, по истечению которого система автоматически заканчивает процесс тестирования и выдает итоговый результат; выбор разделов теста происходит последовательно; режим тестирования не позволяет исправлять вариант ответа после его подтверждения перехода к следующему тестовому заданию, а так же закончить тестирование без ответа на все предполагаемые тестовые задания, но позволяет пропускать некоторые задания с последующим к ним возвратом, чем позволяет каждому тестируемому построить свою собственную траекторию выполнения теста; каждый раздел теста содержит несколько однотипных тестовых заданий. При выполнении теста программа случайным образом выбирает одно - два тестовых задания, что обеспечивает вариативность содержания теста индивидуально для каждого тестируемого; каждое тестовое задание имеет свой индивидуальный весовой коэффициент, влияющий на итоговый результат тестирования; весовой коэффициент зависит от сложности предлагаемого задания, а так же от его общего вклада в содержание всего теста; оценка тестирования производится по сто балльной шкале программой; на протяжении всего выполнения теста ведется протокол передачи данных, и сохраняется программой в текстовом формате. Расширенный уровень ведения протокола пошагово фиксирует все выполненные действия тестируемого.

Практически все  программы конструкторов тестов позволяют изменять параметры в зависимости от возложенных на них задач и целей учебного процесса, к примеру: варьировать количество выбираемых тестовых заданий, устанавливать более "мягкий" или "жесткий" режим тестирования, выбирать форму оценки и шкалу распределения оценок, выбирать для тестирования определенные разделы теста и варьировать их общее количество.

В качестве демонстрационных мультимедийных средств в курсе органической химии мы предлагаем использовать видеоматериалы на цифровых носителях, на которых отображен химический эксперимент. Видеоматериалы так же должны соответствовать всем дидактическим и методическим требованиям, предъявляемым к мультимедийным средствам обучения.

Для повышения эффективности образовательного процесса в курсе органической химии важно использовать моделирующие мультимедийные средства. Одной из разновидности таких средств являются анимационные фильмы. Их можно создавать с помощью следующих программ:

• Macromedia Flash MX
• Macromedia Director
• Real-video
• Gif-animator
• Adobe Premier (AVI)

С точки зрения Web-технологий самым оптимальным является использование Macromedia Flash MX. Использование данной программы позволяет создавать наглядные объяснения, требующие, например, трехмерного представления. В курсе органической химии вуза особую сложность представляет изучение механизмов химических реакций. Использование анимационных фильмов в значительной степени облегчает восприятие данного учебного материала. Анимационные фильмы так же должны соответствовать всем требованиям, предъявляемым к мультимедийным средствам обучения.

Таким образом  мы определи те мультимедийные средства обучения, которые можно использовать для повышения эффективности образовательного процесса  курса органической химии вуза:

• Обучающие мультимедийные средства- мультимедийные презентации MS PowerPoint
• Мультимедийные средства, предназначенные для тренировки и контроля знаний- тестовые задания, созданные в конструкторе тестов.
• Демонстрационные мультимедийные средства- видеоизображение на цифровых носителях.
• Моделирующие мультимедийные средства- анимационные фильмы Macromedia Flash MX

Глава II. Методика разработки и использования комплекса мультимедийных средств обучения по курсу органической химии педагогического вуза и оценка ее эффективности

2.1. Методические аспекты разработки и использования комплекса мультимедийных средств обучения по курсу органической химии

Данный параграф посвящен методике разработки, характеристики и внедрения комплекса мультимедийных средств обучения, которые были использованы в курсе органической химии со студентами III курса химико-биологического факультета бакалавры естественнонаучного образования по направлению 540100 «Естественнонаучное образование» профиль 050101 «Химия» с охватом 14 человек.

Мы разработали комплекс мультимедийных средств обучения, который состоит из комплекта лекционных презентаций, квазиинтерактивной презентации, предназначенной для самостоятельной работы студентов, тестовых заданий, анимационных фильмов, иллюстрирующих механизмы реакций, оцифрованных видеофильмов, демонстрирующих химический эксперимент.

Нами разработан комплект статистических лекционных презентаций с жесткой линейной схемой навигации по темам “Введение в органическую химию”(1 презентация, состоит из 36 слайдов), “Алифатические углеводороды” (4 презентации, по 30 слайдов), “Галогенпроизводные алифатических углеводородов” ( 1 презентация, состоит из 34 слайдов). В каждой презентации представлена учебная информация, соответствующая учебной программе. Схема навигации лекционных презентаций представлена на рисунке 5