Информационные технологии в исследовательской деятельности студентов как средство развития профессиональных компетенций
Научные исследования рынка труда показывают, что для ускоренного развития различных областей прикладной науки требуются специалисты высокого класса, при подготовке которых должен быть сделан упор на образование, формирующее личность, интегрированную современное информационное общество, способную систематизировать, классифицировать, преобразовывать информацию, используя современные средства работы с ней на базе ИКТ. Для принятия правильного решения специалистам приходиться в своей деятельности, исследования строить математические и информационные модели.
Важным средством достижения цели подготовки специалистов в профессиональном образовании является использование современного обучающего инструментария. В частности лабораторное оборудование с программным управлением, которые открывают студентам новые возможности для творчества, обретения и закрепления различных профессиональных навыков, позволяет реализовывать принципиально новые формы и методы обучения с применением средств концептуального, информационного моделирования явлений и процессов. Учебное моделирование способствует наглядному представлению изучаемого объекта и повышению у студентов интереса к обучению, а изучение процессов в динамике – более глубокому усвоению материала. Их доступность дает определенные преимущества в овладении знаниями, приобретать навыки и опыт практической работы.
Одно из направлений исследовательских работ в нашем колледже определилось с появлением системы автоматизированного проектирования ADEM CAD\CAM и станков с числовым программным управлением (ЧПУ). С преимуществами данного программного обеспечения и оборудования студенты, обучающиеся по специальности «Технология машиностроения» ознакомились на факультативных занятиях «CAD\CAM-технологии» и студенческого кружка «Компьютерная графика».
Средствами ADEM CAD\CAM можно выполнять чертежи деталей, создавать управляющую программу обработки детали на станках с ЧПУ, а также оформлять конструкторскую и технологическую документацию. Программное обеспечение станков с ЧПУ позволяет скорректировать управляющую программу обработки детали в NC-CAD, смоделировать процесс обработки и просмотреть симуляцию на экране монитора, выявить все недочеты выполненной работы.
В итоге, заинтересовавшимся студентам 4-го курса было предложено - в качестве курсового проекта по технологии машиностроения, - задание, включающее в себя: построение чертежа детали, программирование обработки и получение готовой детали.
Студенты провели ряд исследований в разделе режимов обработки, по результатам которых были откорректированы управляющие программы обработки деталей, практически сопоставили режимы обработки, физические и механические свойства материалов, выявляемые непосредственно во время механической обработки. Итогом исследовательской деятельности учащихся стало создание видео-презентации. Отсюда и появилась идея создания мультимедийных учебных пособий по проектированию управляющих программ и получение деталей на станках с ЧПУ.
Основная цель разработки такого учебного пособия – создание видеоурока в программе Microsoft PowerPoint, который включал бы в себя наглядное описание последовательности выполнения задания курсового проекта.
В программе Microsoft PowerPoint видеоурок – это набор слайдов, смена которых может производиться по щелчку мыши или автоматически, через определенное время в соответствии с настройкой. Каждый слайд может содержать статичные изображения (одно или несколько): фотографии, рисунки, схемы, диаграммы, текстовые фрагменты, а также видеофрагмент (видеофильм, мультипликацию). Демонстрация слайда может сопровождаться звуковой записью (дикторским текстом, музыкальным произведением).
Для создания видеоуроков с помощью PowerPoint студентами использовались скриншоты, обрабатанные в графическом редакторе, которые позволили создать пошаговые изображения действий в программном обеспечении системы автоматизированного проектирования, например при построении чертежа детали и программировании обработки.
Скриншот (англ. screenshot) — изображение, полученное компьютером и показывающее в точности то, что видит пользователь на экране монитора или другого устройства вывода. Обычно это цифровое изображение получается операционной системой или другой программой по команде пользователя.
Сценарий видеоуроков аналогичен последовательности выполнения задания курсового проекта, который состоит из следующих основных частей:
Построение чертежа детали в программе ADEM CAD.
Программирование обработки детали в модуле CAM программы ADEM
Отладка управляющей программы в NC-CAD, включающая в себя корректировку и подготовку программы, симуляцию обработки.
Процесс обработки деталей на станках с ЧПУ, содержащий фрагменты видеороликов обработки детали.
Результат – готовая деталь
Важной особенностью учебного видео является возможность показа такого материала, который не может быть продемонстрирован студентам никаким другим средством обучения. Имеется в виду съемки, проведенные в лабораториях в ходе работы студенческих кружков и факультативных занятий. При демонстрации видеоуроков, имеющих такой материал, студенты становятся соучастниками лабораторных исследований. Таким образом, студенты знакомятся не только с результатами лабораторных разработок, но и с процессом научного исследования, а это очень важно для формирования научного мировоззрения.
Продуманное применение видеоуроков на лекционных и практических занятиях способствует развитию у студентов интереса к специальным дисциплинам, помогает выработать навыки самостоятельной работы: выделять основное в увиденном, сравнивать это увиденное с прочитанным ранее, выявлять связь между ними и другое. Всё это развивает мотивацию, внимание, мышление, память, позволяет повысить уровень общего развития студентов. Использование видеоуроков позволяет повысить эмоциональную вовлеченность участников обучения, снять психологические барьеры, упростить понимание и запоминаемость материала обучаемыми, сделать его более наглядным и доступным.
