Nowoczesne komputerowe metody kształcenia dla regionalnych kadr innowacyjnej gospodarki: iCSE

Nazwa rozwiązania: iCSE – model integracji metod komputerowych z kierunkowymi przedmiotami wybranych nauk ścisłych

Rozwiązanie odpowiada na problem niedopasowania programów kształcenia uczelni wyższych do potrzeb innowacyjnej gospodarki opartej na wiedzy. W tradycyjnym podejściu studenci wykorzystują komputery jedynie podczas zajęć z zakresu technologii informatycznych, podczas gdy konieczna jest zmiana sposobu nauczania tak, aby przekazywane treści wzmacniały praktyczne kompetencje studentów.

Model iCSE zakłada systemowe wykorzystanie metod komputerowych (m.in. wizualizacja, numeryka, analiza danych) w nauczaniu kierunkowych przedmiotów wybranych nauk ścisłych, tj. chemii, fizyki medycznej, fizyki technicznej, ekonofizyki oraz biofizyki. Studenci mogą pogłębiać swoją wiedzę w oparciu o interaktywne skrypty, rozwiązywać zadania zamieszczone na platformie internetowej, jak również korzystać z multimedialnych pomocy naukowych i udostępnionych nieodpłatnie programów komputerowych. Model stanowi również wsparcie dla pracowników naukowych uczelni, którzy zyskują nowoczesne pomoce dydaktyczne do pracy ze studentami. Łącznie zostało opracowanych 197 zagadnień dla 31 przedmiotów kierunkowych z zakresu fizyki i chemii.

Kto może skorzystać:

Rozwiązanie może być stosowane przez uczelnie wyższe, które są zainteresowane wzrostem jakości nauczania na kierunkach ścisłych. Wdrożenie modelu przyniesie korzyści również studentom, którzy zostaną wyposażeni w praktyczne umiejętności dopasowane do aktualnych potrzeb rynku pracy oraz przedsiębiorcom, którzy pozyskają dobrze wykwalifikowaną kadrę.

Innowacyjność:

Model iCSE opiera się na wykorzystaniu algebry komputerowej, metod numerycznych oraz technik wizualizacji, które dotychczas nie były stosowane na szeroką skalę w procesach dydaktycznych. Dzięki szerokiemu wykorzystaniu metod komputerowych, zadania rozwiązywane przez studentów w większym stopniu odzwierciedlają problemy występujące w realnym świecie. Zastosowanie modelu iCSE sprzyja pogłębianiu międzykierunkowej i interdyscyplinarnej współpracy pomiędzy tradycyjnymi dziedzinami wiedzy a nowoczesnymi technologiami komputerowymi.

Skuteczność:

Stosunek pracowników naukowych wobec wzbogacania nauczania o metody komputerowe jest pozytywny. Większość (60,0%) z nich uznała, że kształcenie tego typu jest zdecydowanie lepsze (26,0%) lub raczej lepsze (34,0%) niż tradycyjne metody kształcenia. Przedstawiciele kadry dydaktycznej, którzy zastosowali rozwiązanie, zaobserwowali wśród swoich studentów wzrost zdolności zastosowania wiedzy teoretycznej w praktyce (43,6%) oraz wzrost umiejętności samodzielnego rozwiązywania zadań (35,1%). W ocenie przedstawicieli pracodawców, studenci kształceni przy pomocy metod wspomaganych komputerowo będą mieli mniejsze trudności z dostosowaniem się do wymagań rynku pracy.

Elementy składowe (do zastosowania w praktyce):

• Materiały dydaktyczne

Obejmują m.in. interaktywne skrypty zawierające opracowanie danego zagadnienia w ramach programu studiów; zestaw zadań dla studentów przeznaczonych do rozwiązania przy wykorzystaniu metod komputerowych na platformie Sage (sagemath.org); rozwiązania zadań opatrzone komentarzami; materiały wizualizacyjne do wykorzystania przez wykładowców jako pomoc dydaktyczna, np. animacje, programy demonstracyjne, grafika 3D.

• Narzędzie informatyczne

Oprogramowanie typu Open Source dostosowujące komputery przenośne (np. tablety na systemie operacyjnym Android) do dydaktyki i zdalnego użycia w pracowniach komputerowych.

• Metodologia pracy z nowoczesnymi technologiami w formie papierowej i elektroniczne

Model iCSE został udostępniony na stronie: http://icse.us.edu.pl.