Обучающая программа для решения задач теоретической механики на русском и казахском языках

В данной статье авторами предлагается эффективное использование современных программных продуктов для наглядной демонстрации процесса решения задач теоретической механики от постановки задачи до получения окончательного результата как в графическом, так и в аналитическом представлении. Студент может выбрать язык обучения, получить теоретические сведения из курса лекции, а также воспользоваться тестирующей программой.

Вхождение Республики Казахстан в единое мировое информационное пространство ставит серьезные проблемы перед образованием. Начиная с 80-х годов, сумма знаний в обществе возрастает вдвое каждые 2 года. Изменилась и структура знаний: доля традиционных знаний уменьшается с 70 до 40%, прагматических — с 15 до 10%, но возрастает доля новых знаний — с 5 до 15% и знаний, направленных на развитие творческих способностей личности, — с 3 до 25%. Современное образование является поддерживающим, перспективное образование должно стать в информационном обществе опережающим.

Такое развитие информационного пространства требует обеспечения как психологической, так и профессиональной подготовленности всех участников образовательного процесса. В условиях радикального усложнения жизни общества, его технической и социальной инфраструктуры решающим оказывается изменение отношения людей к информации, которая становится важнейшим стратегическим ресурсом общества. Успешность перехода к информационному обществу существенным образом зависит от готовности системы образования в кратчайшие сроки осуществить реформы, необходимые для ее приспособления к нуждам информационного общества.

Основные преимущества современных информационных технологий (наглядность, возможность использования комбинированных форм представления информации — данные, стереозвучание, графическое изображение, анимация, обработка и хранение больших объемов информации, доступ к мировым информационным ресурсам) должны стать основой поддержки процесса образования. Усиление роли самостоятельной работы студента позволяет внести существенные изменения в структуру и организацию учебного процесса, повысить эффективность и качество обучения, активизировать мотивацию познавательной деятельности в процессе обучения.

Реформа современного образования может состояться лишь при условии создания таких компьютерных пакетов (электронных учебников, пособий, тренажеров, тестеров), наличие которых обеспечит одну и ту же компьютерную среду в специализированной аудитории на практических занятиях, в компьютерном классе учебного заведения или общежитии, оборудованном для самостоятельной работы учащихся, а также дома на персональном компьютере.

Преподавателями и студентами ИнЕУ создана программа, которая позволяет использовать компьютерную поддержку для решения большего количества задач, освобождает время для анализа полученных решений и их графической интерпретации; позволяет преподавателю проводить занятие в форме самостоятельной работы за компьютерами, оставляя за собой роль руководителя и консультанта. Кроме того программа позволяет оптимизировать соотношение количества и содержания примеров и задач, рассматриваемых в аудитории и задаваемых на дом, позволяет индивидуализировать работу со студентами, особенно в части, касающейся домашних заданий и контрольных мероприятий.

При преподавании курса теоретической механики рассматриваются задачи разного уровня сложности, требующие поэтапного и последовательного построения довольно сложных рисунков, сопровождающихся соответствующими формулами. В электронном учебнике при решении каждой задачи наглядно показаны все этапы построения диаграмм и соответствующих им формул. Таким образом, сам процесс решения задачи становится наглядным и понятным. Следует отметить большую потребность в качественных учебниках на казахском языке. Предлагаемая обучающая программа позволяет решить эту проблему, так как задачи представлены как на русском, так и на казахском языках.

При первом запуске программы появляется главное меню программы, представленное на рисунке 1.

Студент может выбрать одну из предлагаемых задач, после чего ему предлагается сделать выбор того языка, на котором ему удобнее работать. На рисунке 2 показано окно, с помощью которого происходит выбор языка обучения.

Далее появляется окно, где приводится условие задачи и возможность выбора одного из методов решения задачи. Эта информация представлена на рисунке 3.

Основным достоинством данной обучающей программы является то, что студенту демонстрируется пошаговое решение задачи. При этом вычерчивание линий происходит в динамике. На рисунке 4 показаны первые два пункта решения задачи графическим методом.

Результат решения задачи показан на рисунке 5.

Рассмотрим пример решения задачи графоаналитическим методом с использованием казахского языка.

На рисунке 6 приведено условие той же задачи на казахском языке.

обучающий программный наглядный механика.

Решение задачи так же происходит постепенно при выборе каждого последующего пункта. На рисунке 7 приведен результат решения задачи при выполнении первых двух пунктов.

Обучающая программа снабжена курсом лекций, с помощью которых студент может получить дополнительную информацию по изучаемому разделу курса теоретической механики. Кроме того, студент имеет возможность определить, насколько хорошо им усвоен данный раздел курса, воспользовавшись программой тестирования.

Окончательное решение задачи показано на рисунке 8.

Программа может быть использована при дистанционном образовании. Основные достоинства такого обучения: низкая себестоимость, большая пропускная способность и интеграция в мировое образовательное пространство.