Предпосылки проблемы

Студенты первого года обучения должны отчитаться по восьми лабораторным работам за 14 учебных недель первого семестра. Так как за это время проводится четыре воскресных школы, студенты должны были выполнить по две лабораторные работы в течение каждой из них.

Эти работы могли быть полностью сделаны за 4-5 часов. Но лабораторные работы по естественнонаучным предметам были не единственным заданием, которые студенты должны были выполнить во время воскресных школ. В результате, задания часто выполнялись наспех ("Чтобы успеть на другую лекцию"), или не до конца ("Я ушел на другие занятия и не смог вернуться вовремя"), или с ошибками ("У меня не было возможности проверить работу"). Проблемы усугублялись, если из-за болезни или профессиональных обязанностей, студент пропускал воскресную школу. Тогда во время следующей школы необходимо было сделать уже четыре практических задания, два из которых относились к теории, изучавшейся месяц назад.

Многие студенты, проживающие в округе Университета Монаш, были в итоге разочарованы, но, что еще более важно, записываться на естественнонаучные курсы перестали студенты из других штатов. При ограничении же потенциального рынка только местными студентами рост числа студентов, зарегистрированных на дистанционных естественнонаучных курсах колледжа, оказался очень небольшим.

Варианты решения проблемы

Первым напрашивающимся и самым явным решением было бы значительно сократить практическую часть курса. Однако с этической и педагогической точки зрения это решение было неприемлемым и отпало как легкое, но не имеющее права на существование.

Другой возможностью было использование теле- и видеоаппаратуры, которая есть почти в каждом доме, чтобы обеспечить студентов видеозаписями лабораторных работ для домашнего просмотра. В этом уже было нечто достойное внимания, поскольку означало, что студенты, по крайней мере, увидят ход эксперимента и лабораторное оборудование в действии, хотя и не будут реально сами проводить лабораторные опыты.

Третьим вариантом решения было обеспечить каждого студента специальным комплектом для лабораторных работ, снабженным подробной инструкцией по его применению. В комплекте должны были бы входить все необходимые приборы и вещества для каждого эксперимента. Это было бы идеально, но очень дорого!

Четвертый вариант - организовать учебные центры и обеспечить эти центры оборудованием и персоналом, чтобы дать возможность студентам проводить там эксперименты в удобное для них время. Это опять-таки могло бы быть адекватным решением, но было бы примерно так же дорого и непрактично, как оснащение мобильной лаборатории, объезжающей один за другим студенческие центры.

В конечном итоге, было принято решение, сочетающее первые три варианта: число практических занятий было сокращено с восьми до семи, были подготовлены комплекты с лабораторным оборудованием и принадлежностями и инструкции к проведению экспериментов, записанные на видеокассеты. Это позволило студентам лучше планировать собственное время, отводя по две недели на каждое задание, и дало нам возможность оценить относительную реакцию студентов на различные составляющие комбинированного решения.

Комплект лабораторного оборудования с видеокассетой

Все составляющие комплекта были упакованы для рассылки и отправлены студентам после подтверждения предоплаты. В набор входили: два аналоговых универсальных измерительных прибора (ампервольтомметра), цифровой ампервольтомметр, емкостно-резистивная (RC) коробка, сопротивления, графитовые стержни, клеммы и т. д., а также видеокассета с инструкциями. В первых трех опытах необходимо было использовать метод вольтметра-амперметра, чтобы определить сильное, среднее и слабое сопротивление, оценить альтернативные схемы, конструкцию и использование моста Уитстона, а также использовать загрузку и разгрузку RC-цепи для исследования емкости, временных констант и правил Кирхгофа.

Два эксперимента были полностью показаны на видео со всеми процедурами измерения и данными - и студентам оставалось только правильно оформить эти данные. Оставшиеся же два эксперимента демонстрировались так, что студенты могли видеть, какие приборы используются, но им приходилось самостоятельно получать данные, чтобы затем обработать их и занести в отчет.

Реакция студентов

Реакция студентов, в общем, была хорошей, многие положительно оценили эти нововведения. Больше всего студентам понравились наборы инструментария для самостоятельного проведения экспериментов, видеоматериалы для индивидуального изучения. Менее успешно сработал третий вариант.

Большая часть комментариев касалась того, что студентам предоставили возможность самостоятельно работать с приборами и ставить эксперименты! Всем понравилось, что у них было время на раздумье, на то, чтобы логически проиграть варианты, не заботясь о том, что время поджимает и им нужно спешить на другую лекцию. Интересно было услышать от студентов, посещающих другие курсы, какие им пришлось пройти испытания, претерпеть неудачи и ошибки на пути к успеху.

Видео материалы со снятием показаний были не столь популярны. По мнению студентов, они сами могли бы нажимать на кнопки и разобраться с аппаратурой и инструментарием. Многие считают, что они смогли бы сделать лучше, чем показано на демонстрационной кассете. Интересно было отметить, что почти у всех студентов возникли трудности с редактированием выполненного задания, что указывает на степень внимания и тщательность, с которыми студенты записывали результаты, что пристало лишь преподавательскому составу при разработке этих материалов.

Хотя просмотр демонстрационных кассет с проведением вычислений не были захватывающим зрелищем, проблема была снята.

Результаты работы системы

Все сорок упомянутых комплектов были высланы учащимся. За пределами Австралии комплекты отправились в Сингапур, а в Австралии - в Танами Дезерт на Северных территориях страны был отправлен набор под номером 27. Другие были переправлены в Тасманию в NSW.

Все комплекты были возвращены. Также трое учащихся, отказавшихся от прохождения курса в самом его начале, были уведомлены, как получить обратно свои 100 долларов. Последний набор был возвращен через шесть месяцев.

В среднем, качество лабораторных отчетов гораздо выше, чем в предыдущие годы, кода студенты посещали занятия в школах выходного дня. Студенты, которые настойчиво пытались преодолеть возникающие проблемы, связывались по телефону с преподавателями, удачно разрешили их. Многие признались, что они тратили в два, а то и больше раз времени, чем при работе в лаборатории. Примечательно, что на вопросы после лабораторной работы, которые являются частью практического задания, были получены более осмысленные ответы, чем на занятиях в школе выходного дня.

Положительным фактом был процент отсева учащихся за семестр. Из 40 студентов, получивших комплект, 31 закончил семестр. Процент отсева оказался гораздо ниже, чем обычно (около 45%), что было весьма удовлетворительно при затраченных усилиях.

Материал каждого комплекта стоил 120 долларов, упаковка еще 10 и почтовые затраты тоже 10. В эти 140 долларов в общей сложности не укладываются часы преподавателей, затраченные на разработку комплекта, покупку, проверку, упаковку, видеозапись, редактирование и многие часы, потраченные на переговоры по телефону, типа: "Это Барри Вебстер, группа 1183, из Танами Дезерт. Мне нужен осветлитель по третьей части второго упражнения".

В конечном итоге, мы уверены в том, что эксперимент удался, мы повторим его в 1992, когда будет набрана новая группа. На других преподавателей Школы прикладной науки произвело большое впечатление, что сейчас мы ведем семь подобных групп, студенты которых снабжены специальными комплектами и видеоматериалами.

Bridge

in electrical measurement, instrument for measuring electrical quantities. The first such instrument, invented by British mathematician Samuel Christie and popularized in 1843 by Sir Charles Wheatstone, measures resistance by comparing the current flowing through one part of the bridge with a known current flowing through another part. The Wheatstone bridge has four arms, all predominantly resistive. A bridge can measure other quantities in addition to resistance, depending upon the type of circuit elements used in the arms. It can measure inductance, capacitance, and frequency with the proper combination and arrangement of inductances and capacitances in its arms.