Электронно-образовательный ресурс "Биология клетки"

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Содержание

Введение

Глава I. Электронный образовательный ресурс как средство обучения

1.1 Понятие электронного ресурса

1.2 Основные виды ЭОР

1.3 Типы ЭОР

1.4 Классификация ЭОР

1.5 СДО «MOODLE» ТувГУ

Глава II. Характеристика ЭОР «Биология клетки»

2.1 Структура ЭОР «Биология клетки

2.2 Аннотация ЭОР

2.3 Рабочая программа

2.4 Создание тестового задания ЭОР

2.5 Самостоятельная работа

Заключение

Список литературы



Введение

Актуальность данной работы связана с тем, что в условиях современного динамичного мира использование дистанционных образовательных технологий в России приобретает особую популярность в свете внедрения Федерального закона от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации».

Характер современного общества в России переживает процесс активных преобразований, переход от индустриального общества к обществу информационному, что привело и к изменению требований к системе образования в целом. Развитие сферы образования на основе новых прогрессивных концепций в условиях принятия и внедрения ФГОС требует введения в учебный процесс новейших педагогических технологий и научно-методических разработок, а также использование новых информационно-коммуникационных технологий.

Организация обучения с использованием дистанционных технологий становится все более и более распространенной как в высшем, так и общем образовании (в основном и в дополнительном), и это происходит в полном соответствии с современными трендами развития образования в мире и в России.

В 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в ст. 16. «Реализация образовательных программ с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий» пункте 1 дистанционные образовательные технологии определяются следующим образом: «образовательные технологии, реализуемые в основном с применением информационно-телекоммуникационных сетей при опосредованном (на расстоянии) взаимодействии обучающихся и педагогических работников» [28].

В связи с вышеизложенным целью данной работы является создание электронно-образовательного ресурса «Биология клетки» в системе дистанционного обучения (СДО) «MOODLE» ТувГУ.

Для решения данной цели были поставлены следующие задачи:

Изучить, проанализировать, выбрать и подготовить учебные материалы для создания электронного курса;

Спроектировать архитектурную структуру ЭОР по разделам модулей дисциплины;

Освоить технологию создания ЭОР в СДО «MOODLE» с учетом требования к их содержанию и оформлению.

Новизна работы: данный ЭОР прошел процедуру рецензирования и получил положительную рекомендацию УМС ТувГУ как первый дистанционный курс для внедрения в образовательный процесс Естественно-географического факультета.

Практическая значимость работы состоит в том, что электронное учебное пособие «Биология клетки» размещено на платформе “MOODLE” и предназначено для студентов направлений подготовки 06.03.01 «Биология» и 44.03.05 Педагогическое образование: профили «Биология» и «Химия», в том числе и для дистанционной формы освоения учебного материала по дисциплине «Цитология». Материалы ЭОР можно использовать при проведении элективных курсов, спецкурсов и подготовительных курсов для учащихся школ и абитуриентов университета.



Глава I. Электронный образовательный ресурс как средство обучения

В данной главе мы рассмотрели актуальные вопросы по созданию электронных ресурсов: понятие, основные виды, типы, классификация, требования к ЭОР. Для анализа и написания данной главы мы основывались на работах С. Л. Лобачева (2016), В.А. Ильин (2014 ), И. Ю Гладких ( 2014).

1.1 Понятие электронного ресурса

Понятие электронного ресурса Лобачев С.Л. определяет как любую информацию, для воспроизведения которой необходимы электронные устройства (Лобачев, 2016 г). При таком определении понятия электронного ресурса нет указаний ни на тип воспроизводимой информации, ни на ее содержание. Очевидно, что не любая информация предназначена для образования и может использоваться в учебном процессе. Информация для образовательных целей характеризуется последовательностью и системностью изложения материала, ориентацией на конкретную аудиторию, нацеленностью на получение заранее заданного результата и рядом других отличительных признаков. В данном курсе для нас будут представлять интерес электронные ресурсы, которые могут быть использованы в образовании - электронные образовательные ресурсы (ЭОР) [17].

В широком смысле под электронными образовательными ресурсами (ЭОР) понимаются учебные материалы, для воспроизведения которых используются электронные устройства. Согласно данному определению к ЭОР относятся учебные видеофильмы и звукозаписи, для воспроизведения которых достаточно магнитофона или СД-плеера [40].

Наиболее современные и эффективные для образования ЭОР воспроизводятся на компьютере. Иногда чтобы выделить данное подмножество ЭОР, их называют цифровыми образовательными ресурсами (ЦОР), подразумевая, что компьютер использует цифровые способы записи и воспроизведения. Однако аудио и видео компакт диски также содержат записи в цифровых форматах, так что введение отдельного термина и аббревиатуры ЦОР не дает заметных преимуществ.

Электронный учебный курс предназначен, как правило, для самостоятельного обучения, но, в отличие от учебника, обеспечивает:

мощные иллюстративные возможности - использование картинок, анимаций и мультимедийных материалов;

интерактивность - представление учебного материала может изменяться в зависимости от действий обучаемого;

различные варианты контроля и оценки полученных знаний (тесты, упражнения).

Электронный учебный курс может рассматриваться как самостоятельный ЭОР, который предназначен для изучения и по результатам изучения которого может проводиться рубежный или итоговый контроль знаний. С точки зрения методиста, электронный учебный курс соответствует обычному курсу - предполагается, что он содержит весь необходимый для самостоятельного обучения материал и тестовые задания для контроля полученных знаний по заданной теме.

Электронные образовательные ресурсы являются одной из самых ценных составляющих образовательной информационной среды. Именно в образовательных ресурсах концентрируется содержание учебного процесса. Значение электронных ресурсов в учебном процессе существенно большее, чем у обычных бумажных пособий, поскольку новые образовательные технологии предполагают сокращение персональных контактов преподавателя и учащегося с увеличением доли самостоятельной подготовки. Поэтому электронные учебные материалы принимают на себя поддержку многих компонентов обучения, которые в стандартном учебном процессе обеспечиваются очным общением преподавателя и студента.

Моделирование процесса обучения в ЭОР является, по сути дела, моделированием взаимодействия преподавателя и студента. Можно построить иерархию учебных ресурсов по степеням их соответствия традиционному процессу обучения: от примитивных тестовых программ типа «выбери ответ» до утонченных интеллектуальных систем. Правильный выбор уровня моделирования при реализации того или иного образовательного процесса является важным методологическим моментом, позволяющим обеспечить адекватность в эффективность использования ресурсов, а также оптимизировать соотношение цены к качеству при их разработке.

Моделирование и автоматизация учебного процесса через разработку ЭОР на данный момент только начинается. Необходимо время и значительные и интеллектуальные, трудовые и финансовые инвестиции, чтобы эта область стабилизировалась, обогатилась, достаточным количеством идей, опыта, дидактических и технологических достижений.

Электронные образовательные ресурсы играют ключевую роль в моделировании основных этапов учебного процесса в случае дистанционной, самостоятельной работы учащегося в рамках системы не только открытого, но и традиционного образования.

Очевидно, что ожидать от информатизации повышения эффективности и качества образования можно лишь при условии, что новые учебные продукты будут обладать некоторыми инновационными качествами, поэтому анализ качеств ЭОР заслуживает отдельного внимания.

Итак, ЭОР, как и любой учебный материал, должен оцениваться совокупностью качеств. При этом важно разделить критерии оценки на традиционные и инновационные.

К традиционным относятся:

- соответствие программ обучения ( школьной, вузовской и др);

- научная обоснованность представляемого материала (соответствие современным знаниям по предмету);

-соответствие единой методике («от простого к сложному», соблюдение последовательности представления материалов и.т. д);

-отсутствие фактографических ошибок, аморальных, неэтических компонентов и т. д;

-оптимальность технологических качеств учебного продукта (например, качество полиграфии), соответствие санитарным правилам и нормативам и пр.

При оценке ЭОР традиционные критерии, безусловно, должны использоваться, экспертиза по этим критериям хорошо отработана (например-учебники), поэтому разумно вынести эти оценки за рамки, и сосредоточиться на инновационных качествах ЭОР и соответствующих критериях оценки.

К основным инновационным качествам ЭОР относятся:

Обеспечение всех компонентов образовательного процесса:

а) получение информации;

б) практические занятия;

в) аттестация или контроль учебных достижений (отметим, книга обеспечивает только получение информации).

Интерактивность, которая обеспечивает резкое расширение сектора самостоятельной работы за счет использования активно-деятельностных форм обучения.

Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить два типа домашних заданий: получить из книги описание путешествия, эксперимента, музыкального произведения или самому совершить виртуальное путешествие, провести эксперимент, послушать музыку с возможностью воздействовать на изучаемые объекты и процессы, получать ответные реакции, углубляться в заинтересовавшее, попробовать сделать по-своему и т.д.

Требуется максимально формализовать процедуру, резко уменьшить размерность задачи. Для этого можно воспользоваться зависимостью всех других инструментов от первого. Дело в том, что интерактив является стержневым, всегда (но в разной степени) присутствующим инструментом. Все другие новые педагогические инструменты используются только вместе с первым, создавая ему среду применения.

Таким образом, можно ввести одномерную шкалу измерения инновационных качеств ЭОР по уровню интерактивности.

1.2 Основные виды электронных образовательных ресурсов

В.А. Ильин (2014 г) классифицирует ЭОР на следующие виды.

В электронном обучении основой электронного образовательного ресурса является образовательный контент.

Контент электронного образовательного ресурса, прошедший редакционно-издательскую обработку, имеющий выходные сведения и предназначенный для распространения в неизменном виде, является электронным изданием (ГОСТ 7.60-2003). Контент электронного образовательного ресурса может быть представлен в виде:

- учебника - издания, содержащего систематическое изложение учебной дисциплины, ее раздела, части, соответствующих учебной программе, и официально утвержденного для использования в образовательном процессе соответствующего уровня образования;

- учебного пособия - издания, дополняющего или заменяющего частично или полностью учебник и официально утвержденного для использования в образовательном процессе соответствующего уровня образования;

- учебно-методического пособия - издания, содержащего материалы по методике преподавания и изучения учебной дисциплины, ее раздела или части;

- учебного наглядного пособия - издания, содержащего, как правило, изобразительные материалы в помощь изучению и преподаванию;

- самоучителя - издания для самостоятельного изучения учебного материала без помощи руководителя;

- практикума - издания, содержащего практические задания и упражнения, способствующие усвоению пройденного.

Кроме того, к электронному образовательному ресурсу следует отнести компьютерные обучающие программы и автоматизированные учебные курсы, официально не определенные ГОСТами. Компьютерные обучающие программы предназначаются как для самостоятельной работы обучающихся,

так и для работы под руководством преподавателя. Компьютерные обучающие программы, кроме приобретения знаний, могут обеспечивать и получение некоторых умений и навыков.

Электронные издания разделяют на самостоятельные - созданные изначально в цифровой форме, и деривативные, если в их основе или в их составе используются печатные издания. Если же в электронном виде полностью воспроизводится печатное издание, то оно является электронной копией оригинального издания, но не электронным изданием.

Электронные издания могут отличаться условиями распространения. Так, локальные электронные издания распространяются на съемных машиночитаемых носителях или файлах, предназначенных для использования на специализированных устройствах (плеерах). Издания сетевого распространения размещаются на серверах, и доступ к ним обеспечивается через информационно-телекоммуникационные сети (Интернет или локальную сеть). Могут быть электронные издания и комплексного распространения.

По способу взаимодействия электронные издания могут быть детерминированными, порядок взаимодействия с которыми определен производителем (авторами) и не может изменяться пользователем, и интерактивными, взаимодействие с которыми устанавливает пользователь с помощью алгоритмов, определенных производителем[40].



1.3 Типы электронных образовательных ресурсов

И. Ю Гладких классифицирует ЭОР на следующие типы. Существуют различные типы ЭОР, которые по степени отличия от традиционных печатных изделий принято классифицировать как:

1. Простые ЭОР - текстографические ЭОР. Материал представлен в текстовом и графическом виде на экране компьютера. Последовательность подачи материала задается автором (как в книге). Такой тип ЭОР можно распечатать, то есть перевести в традиционную бумажную форму.

2. Гипертекстовые ЭОР. Существенным отличием таких ЭОР является наличие гиперссылок, позволяющих переходить от одного фрагмента учебного материала к другому не последовательно, а в произвольном порядке, определяемом логической связью и самим пользователем.

3. ЭОР представляющие собой видео или звуковой фрагмент. Формальные отличия от книги здесь очевидны: ни кино, ни анимация (мультфильм), ни звук в полиграфическом издании невозможны.

4. Мультимедийные ЭОР. Они имеют наиболее существенные, принципиальные отличия от книги. Это самые мощные ЭОР, включающие в себя тексты, рисунки, видео, звук и другие цифровые возможности. Этот тип ЭОР является наиболее зрелищным и эффективным в обучении [19].

Английское слово «multimedia» в переводе означает «много способов». В нашем случае это представление учебных объектов множеством различных способов, т.е. с помощью графики, фото, видео, анимации и звука (презентации, сайты, flash-анимация, учебные фильмы, лабораторные работы, видео консультации). По мнению ученых люди запоминают 5% услышанного и 20% увиденного. Если использовать звук и видео одновременно, то запоминается 40-50% информации [19].



1.4 Классификация электронных образовательных ресурсов

В данном разделе мы использовали классификацию ЭОР Лобачев С.Л. (Лобачев, 2014). С точки зрения организации учебного процесса основными подобными параметрами являются:

тип электронного издания (ресурса);

предметная образовательная область;

рекомендуемый уровень образования;

рекомендуемая форма образовательного процесса;

специфика аудитории.

С одной стороны, по выполняемым функциям ЭОР можно отнести к традиционным учебным изданиям и, соответственно, использовать принципы классификации, используемые для традиционных учебников. С другой стороны, они принадлежат к категории электронных изданий и к ним могут быть применены принципы классификации электронных изданий. С третьей, многие ЭОР представляют собой программные продукты.

По типу можно выделить следующие основные группы ЭОР:

компьютерный учебник (учебное пособие, текст лекций и т.д.);

электронный справочник;

компьютерный задачник;

компьютерный лабораторный практикум (модели, тренажеры и т.д.);

компьютерная тестирующая система.

Компьютерный учебник предназначен для самостоятельного изучения теоретического материала и может быть текстографическим, гипертекстовым или мультимедийным. Он содержит структурированный учебный материал, предоставляемый обучаемому. Гипертекстовая структура позволяет обучающемуся определить оптимальную траекторию изучения материала и удобный темп работы, соответствующий особенностям его восприятия.

Электронный справочник позволяет обучаемому в любое время получить необходимую справочную информацию. В справочник включается информация, как дублирующая, так и дополняющая материал учебника. Обычно электронный справочник представляет собой электронный список терминов, или используемых в курсе слов изучаемого иностранного языка, или имен цитируемых авторов и т.д. Каждая единица списка гиперактивна - ее активизация позволяет обратиться к гиперссылке, содержащей толкование термина, перевод и грамматические характеристики иностранного слова, энциклопедическое описание и т.д. Обычно в электронный справочник можно войти из любого раздела курса.

Компьютерный задачник позволяет отработать приемы решения типовых задач, позволяющих наглядно связать теоретические знания с конкретными проблемами, на решение которых они могут быть направлены.

Компьютерные практикумы, модели, конструкторы и тренажеры позволяют закрепить знания и получить навыки их практического применения. Компьютерные модели, как правило, не являются универсальными. Компьютерный лабораторный практикум позволяет имитировать процессы, протекающие в изучаемых реальных объектах, или смоделировать эксперимент, не осуществимый в реальных условиях. При этом тренажер имитирует не только реальную установку, но и объекты исследования и условия проведения эксперимента. Лабораторные тренажеры позволяют подобрать оптимальные для проведения эксперимента параметры, приобрести первоначальный опыт и навыки на подготовительном этапе, облегчить и ускорить работу с реальными экспериментальными установками и объектами.

Компьютерная тестирующая система может представлять собой как отдельную программу, не допускающую модификации, так и универсальную программную оболочку. Как правило, такие системы обеспечиваются подсистемой подготовки тестов, облегчающей процесс их создания и модификацию. Эффективность использования тестирующей системы существенно выше, если она позволяет накапливать и анализировать результаты тестирования.

По функциональному признаку можно выделить следующие основные группы ЭОР:

программно-методические (учебные планы и учебные программы);

учебно-методические (методические указания, руководства, содержащие материалы по методике преподавания учебной дисциплины, изучения курса, выполнению курсовых и дипломных работ);

обучающие (учебники, учебные пособия, тексты лекций, конспекты лекций);

вспомогательные (компьютерные практикумы, сборники задач и упражнений, хрестоматии, книги для чтения);

компьютерные (тестирующие) системы и базы данных тестов.

В среднем образовании на практике широко используется классификация, построенная по тематическим направлениям общего среднего образования (предметам, дисциплинам). Кроме того, по организации текста они подразделяются на моноиздания и сборники.

Моноиздание включает одно произведение, а сборник - несколько произведений учебной литературы. Учебник, учебное пособие, курс и конспект лекций могут выходить в свет только в виде моноизданий, а практикум, хрестоматия, книга для чтения - в виде сборников. Учебные планы, учебные программы, методические указания (руководства) и задания для практических занятий выпускают преимущественно в виде моноизданий.

По характеру представляемой информации можно выделить следующие виды учебных изданий:

*учебный план;

*учебная программа;

*методические указания;

*методические руководства;

*программы практик;

*задания для практических занятий;

*учебное пособие;

*конспект лекций;

*курс лекций;

*практикум;

*хрестоматия и др.

По форме изложения материала учебные издания могут быть разделены на следующие группы:

конвекционные учебные издания, которые реализует информационную функцию обучения;

программированные учебные издания, которые по существу и представляют собой в этой классификации электронные издания;

проблемные учебные издания, которые базируются на теории проблемного обучения и направлено на развитие логического мышления;

комбинированные, или универсальные учебные издания, которые содержат отдельные элементы перечисленных моделей.

По целевому назначению электронных средств учебного назначения могут быть разделены на группы по уровню образования:

общее среднее;

среднее специальное;

высшее (с разделением по уровням - бакалавр, специалист, магистр);

специалисты (для дополнительного образования).

По наличию печатного эквивалента выделяются две группы электронных средств учебного назначения:

электронный аналог печатного учебного издания - электронное средство учебного назначения, в основном воспроизводящее соответствующее печатное издание (расположение текста на страницах, иллюстрации, ссылки, примечания и т.п.);

самостоятельное электронное средство учебного назначения - электронное издание, не имеющее печатных аналогов.

По формату основной информации выделяются следующие типы ЭОР:

текстовой - электронное издание, содержащее преимущественно текстовую информацию, представленную в форме, допускающей посимвольную обработку;

графический - электронное издание, содержащее преимущественно графические сущности, представленные в форме, допускающей просмотр и печатное воспроизведение, но не допускающей посимвольной обработки;

звуковой - электронное издание, содержащее цифровое представление звуковой информации в форме, допускающей ее прослушивание, но не предназначенной для печатного воспроизведения;

программный - автономный программный продукт, представляющий собой публикацию текста в некоторой автономной программной среде;

мультимедийный - электронное издание, в котором информация различной природы присутствует взаимосвязано для достижения заданных разработчиком дидактических целей.

По технологии распространения можно выделить:

локальный ЭОР - электронное издание, предназначенное для локального использования и выпускающееся в виде определенного количества идентичных экземпляров (тиража) на переносимых машиночитаемых носителях;

сетевой ЭОР - электронное издание, доступное потенциально неограниченному кругу пользователей через Интернет или локальную сеть;

ЭОР комбинированного распространения - электронное издание, которое может использоваться как в качестве локального, так и в качестве сетевого.

По характеру взаимодействия пользователя и ЭОР можно выделить две группы:

детерминированный тип - электронное издание, параметры, содержание и способ взаимодействия с которым определены издателем и не могут быть изменяемы пользователем;

недетерминированный тип - электронное издание, параметры, содержание и способ взаимодействия с которым прямо или косвенно устанавливаются пользователем в соответствии с его интересами и целями использования на основе информации и с помощью алгоритмов, определенных создателем (разработчиком).

Все представленные выше виды и принципы классификации позволяют учесть те или иные характеристики и параметры ЭОР. На практике можно использовать и другие критерии классификации, однако, вне зависимости от назначения, методики использования или технологии реализации, основой любого дидактического средства является учебный материал изучаемой предметной области. Отбор этого материала (который осуществляется исходя из дидактических задач и методических принципов) никто, кроме преподавателя, провести не может. По этой причине компьютерный курс должен являться не совокупностью разнородных модулей, а цельной многокомпонентной системой, отражающей научные и методические взгляды автора-преподавателя [17].

Таким образом, разработанный нами ЭОР классифицируется как:

по типу;

по функциональному признаку, определяющему значение и место ЭОР в учебном процессе;

по характеру представляемой информации;

по форме изложения;

по целевому назначению;

по наличию печатного эквивалента;

по формату (природе) основной информации;

по технологии распространения;

по характеру взаимодействия с пользователем.

Требования к ЭОР

При разработке ЭОР «Биология клетки», мы придерживались требований к электронным образовательным ресурсам изложенных в Положении «О электронном обучении и дистанционных образовательных технологиях в ТувГУ», утвержденным ректором 29 февраля 2016 года:

УМК, пособия и иные учебные методические материалы для реализации ООП с использованием ДОТ разрабатываются профессорско-преподавательским составом кафедр университета, а также иными ведущими учеными и специалистами различных отраслей в соответствии с планом подготовки УМК или приобретаются через издательства, торговые организации и другие учреждения в установленном порядке.

Учебники, учебные пособия, методические указания, другие учебно-методические и контрольно-измерительные материалы могут разрабатываться и распространяться в различной форме (печатных изданий, электронных образовательных ресурсов, таких как электронные версии печатных изданий, электронные издания, не имеющие печатного аналога и др).

Электронные версии печатных изданий разрабатываются преподавателями кафедр. Электронные учебные материалы, не имеющие печатного аналога разрабатываются преподавателями кафедр совместно с сотрудниками других подразделений университета. Вопросы, связанные с возмещением затрат на разработку, тестирование и сопровождение электронных учебных, методических, КИМ и другого обеспечения ДОТ, регулируются действующими положениями и другими локальными нормативными документами.

Учебная нагрузка, связанная с разработкой учебных, методических и контрольно-измерительных материалов для ДОТ, включается в общую учебную нагрузку штатных преподавателей на учебный год либо регулируется в соответствии с условиями дополнительного соглашения к трудовому договору.

4. Ответственность за несвоевременную и некачественную подготовку учебно-методических материалов, используемых при реализации ООП с использованием ДОТ, несут заведующие кафедрами университета.

5. УМК и иные учебные, методические контрольно--измерительные материалы, подготовленные и оформленные авторами в соответствии с требованиями, предъявляемыми к электронным изданиям, поступают в электронную библиотеку ТувГУ.

6. Тираж учебной, методической и научной литературы, издаваемой университетом, определяется в зависимости от потребностей в обеспечении учебного процесса по согласованию с руководством ТувГУ.

7. Изданная учебная, методическая и научная литература передается в научную библиотеку ТувГУ, которая организует ее соответствующий учет и использование, а также обеспечивает ее обязательную рассылку в соответствии с установленными требованиями.

8. Обеспечение обучающихся учебными, методическими и контрольными материалами осуществляется специалистами факультетов, институтов), ИДО и ИППК совместно с кафедрами и научной библиотекой ТувГУ.

9. Права и обязанности Обучающихся, осваивающих программу с использованием ДОТ, определяются Уставом ТувГУ, правилами внутреннего трудового распорядка в соответствии с той формой обучения на которую они зачислены.

10. Обучающиеся в ТувГУ должны подтвердить согласие на обучение с применением ДОТ в письменной форме.

11. Обучающиеся в ТувГУ должны подтвердить согласие на обучение с применением ДОТ, сформированное в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов и программ.

12. При получении образования обучающийся имеет право на получение доступа к учебным и методическим ресурсам, как посредством компьютерной базы ТувГУ, так и посредством личных персональных технических средств.

13. Перед применением ДОТ обучающийся получает первоначальные навыки работы в образовательной среде с применением ДОТ.

14. При обучении с применением ДОТ обучающийся может самостоятельно определять глубину проработки содержания изучаемого материала, а также определить необходимость изучения дополнительных иных методических пособий, разработок сверх предложенных преподавателем.

15. Обучающийся может использовать дополнительные формы самоконтроля результатов работы, предложенными преподавателем или выбранными самостоятельно [43].

Руководствуясь Положением размещенным по ссылке http://tuvsu.ru/upload/osnovnoy/OOUP2/dok_umu/polojen_DO.pdf и вышеизложенными требованиями мы приступили к составлению ЭОР и работе в системе «MOODLE»



Глава II. Характеристика ЭОР «Биология клетки»

Для создания данного ЭОР мы проанализировали в целом 43 литературных источников. Для составления учебного материала по разделам трех модулей мы использовали 20 учебной и учебно-методической литературы.

2.1 Структура ЭОР

Электронный образовательный ресурс создан под операционную систему WindowsXP и использует при своей работе программу Internet Explorer версии 6 и выше, а также программы Chrome, Opera, Firefox, и другие. Также может работать под WindowsVista Windows 7.

Архитектурную структуру ЭОР по каждому разделу включает себя: аннотация, лекция, лабораторно-практическое занятие, самостоятельная работа, тестовое задание и список рекомендуемой литературы. ( Рис.1.)



Рис 1. Структура ЭОР

2.2 Аннотация ЭОР

Данный ЭОР «Биология клетки» составлен для дисциплины «Цитология»

Дисциплина «Цитология» входит в базовую часть структуры образовательной программы раздела «Биология клетки» (Б1.Б.16.1); трудоемкость дисциплины - 2 ЗЕ (72 часа). Учебным планом по курсу «Цитология» предусмотрены лекции, лабораторные занятия, самостоятельные и тестовые задания. Дисциплина «Цитология» изучается во 2 семестре, форма промежуточной аттестации - зачет.

Дисциплина/ модуль базируется на итогах изучения следующих дисциплин/ модулей учебного плана: физика, химия, общая биология, в результате которых должны быть сформированы следующие компетенции:

- способностью использовать базовые знания в области физики, химии, биологии в жизненных ситуациях, прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, нести ответственность за свои решения (ОПК-2);

- способностью и готовностью вести дискуссию по социально-значимым проблемам биологии и экологии (ОПК-14).

Цель: формирование системы знаний по основным разделам биологии клетки, об общих закономерностях клеточного уровня организации живой материи, о процессах межклеточного взаимодействия.

Задачи:

1) сформировать у студентов понимание значимости цитологии в научном образовании будущего учителя биологии;

2) обеспечить усвоение теоретических положений цитологии, сформировать навыки и умения работы с цитологическими препаратами, активизировать самостоятельную познавательную деятельность учащихся.

3) сформировать навыки и умения использования в будущей профессиональной деятельности знаний по данной дисциплине.

Дисциплина «Цитология» как основа необходима для последующего изучения других дисциплин ООП: «Гистология», «Микробиология», «Физиология человека и животных», «Генетика», «Биохимия», «Молекулярная биология». ( Прил. 2)

Рабочая программа ЭОР

Рабочая программа составлена для дисциплины «Цитология». Наш ЭОР полностью соответствует данной программе.

1.1. Дисциплина «Цитология» входит в базовую часть структуры образовательной программы раздела «Биология клетки» (Б1.Б.16.1); трудоемкость дисциплины - 2 ЗЕ (72 часа), из них объем лекционного курса составляет 20 часов, лабораторных занятий - 20 часов и самостоятельной работы студентов - 32 часов. Дисциплина «Цитология» изучается во 2 семестре, форма промежуточной аттестации - зачет.

1.2. Дисциплина/ модуль базируется на итогах изучения следующих дисциплин/ модулей учебного плана: физика, химия, общая биология, в результате которых должны быть сформированы следующие компетенции:

- способностью использовать базовые знания в области физики, химии, биологии в жизненных ситуациях, прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, нести ответственность за свои решения (ОПК-2);

- способностью и готовностью вести дискуссию по социально-значимым проблемам биологии и экологии (ОПК-14).

1.3. Дисциплина «Цитология» как основа необходима для последующего изучения других дисциплин ООП: «Гистология», «Микробиология», «Физиология человека и животных», «Генетика», «Биохимия», «Молекулярная биология».

Содержание ЭОР представили в таблице 1, в которой отобразили содержание дисциплины по темам.



Таблица 1

Тематическое содержание дисциплины

№	Темы	Лекции	Лабораторные занятия	Самостоятельная работа	Краткое содержание темы лекционных занятий (основные понятия)
	1	2	3	4	5
1	Тема 1. Введение. История открытия клетки. Тема 2.Клеточная теория.	2	4	4	Методы исследования в области биологии клетки. Клеточная теория. Формы жизни: доклеточная (вирусы) и клеточная. Общая морфология клеток и их производных. Сравнительная морфология клеток прокариот и эукариот, растений и животных.
2	Тема 3. Плазматическая мембрана	2	2	4	Плазмолемма и ее производные. Трансмембранный перенос веществ. Межклеточные взаимодействия: контактные и дистантные.
3	Тема 4. Вакуолярная система клетки	2	2	2	Одномембранные органоиды. ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы, микротельца. Функциональные аппараты клетки: энергетический аппарат, аппарат внутриклеточного пищеварения, синтетический аппарат. Включения
4	Тема 5. Органеллы энергетического обмена	2	2	2	Митоходрии: строение и функции. Кристы, АТФ, АТФаза, матрикс. Пластиды. Лейкопласты, хромопласты, хлоропласты.
5	Тема 6. Цитоскелет клетки	2	2	2	Цитоскелет. Двигательные реакции клеток. Движения ресничек и жгутиков. Амебоидное движение клеток. Мышечное сокращение.
6	Тема 7. Ядерный аппарат	2	2	2	Клеточное ядро, хроматин, хромосомы. Кариотип. Ген, генотип. Ядрышковый аппарат.
7	Тема 8. Механизмы клеточного деления	4	4	2	Жизненный цикл клетки. Деление клеток прокариот. Способы деления клеток эукариот: митоз, мейоз. Дифференциация, старение и гибель клеток.
8	Тема 9. Патология клетки	2	2	Р	Формы патологии клетки. Повреждение, повреждающие факторы. Механизмы повреждения клеток. Проявления повреждения клеток.
	Итого	18	20	18

Ниже мы приводим структуру каждого модуля ЭОР по плану: содержание, план лекций, план лабораторных работ.

Модуль 1. Клеточная теория

Тема 1.Введение. История открытия клетки

Тема 2. Клеточная теория

Введение. Понятие о цитологии как науке о развитии, строении и жизнедеятельности клетки. Основные этапы развития цитологии как науки о клетке. Роль отечественных ученых в развитии представлений о клетке, ее строении и функциях. Объекты и методы изучения в цитологии. Взаимоотношение с другими биологическими дисциплинами: эмбриологией, гистологией, физиологией, генетикой, биохимией, молекулярной биологией. Основные разделы и проблемы современной цитологии. Практическое значение цитологии для медицины и сельского хозяйства.

Клеточная теория. Предпосылки создания клеточной теории. Хронология событий в истории изучения клетки. Важнейшие положения клеточной теории, предложенные в 19 веке (М. Шлейден, Т. Шванн, Р. Вирхов). Значение клеточной теории для развития естествознания 19-20 веков. Современная трактовка клеточной теории. Общие принципы структурно-функциональной организации клеток прокариот и эукариот, одноклеточных и многоклеточных, растительных и животных организмов. Морфологические особенности клеток в связи с выполняемыми функциями. Химический состав клеток. Нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК: их строение, содержание, метаболизм. Основные направления исследования клетки в современной цитологии.

План лекций:

Тема: Введение. История открытия клетки. Клеточная теория(2 часа).

План лекции:

Предмет, цели и задачи современной цитологии.

История создания учения о клетке.

Значение клеточной теории для развития естествознания.

Современная трактовка основных положений клеточной теории.

План лабораторных работ:

Лабораторное занятие № 1.Тема: Методы цитологических исследований (2 часа).

План занятия:

Метод световой микроскопии.

Метод приготовления временных цитологических препаратов.

Лабораторные занятия №2. Тема: Общая морфология клетки и неклеточных структур (2 часа).

План занятия:

1. Морфология животной клетки по данным световой микроскопии на примере клеток печени аксолотля.

2. Разнообразие форм клеток животных тканей.

3. Общая схема строения животной клетки по данным электронной микроскопии.

4. Строение постклеточных и надклеточных структур.

5. Строение межклеточного вещества (экстрацеллюлярного матрикса).

6. Особенности структурно-функциональной организации прокариотических (бактериальных) и растительных клеток.

7. Контрольная работа № 1 (текущий контроль).

Тема 3. Плазматическая мембрана

Плазматическая мембрана. Особенности химического состава и молекулярной организации плазмолеммы. Основные функции плазматической мембраны: роль плазматической мембраны в транспорте веществ, образовании межклеточных контактов, в восприятии и передаче информации клеткой. Клеточная адгезия. Межклеточные контакты: прикрепительные (простые контакты, контакты типа «замок», десмосомы, адгезивный поясок), изолирующие (плотные), коммуникационные (синапсы и щелевые контакты (нексусы). Транспортная функция плазмолеммы. Способы транспорта веществ: активный и пассивный транспорт, простая и облегченная диффузия, ионные насосы. Системы трансмембранного переноса микро-веществ: белковые поры, ионоселективные каналы, белки-транслокаторы. Ионный транспорт. Биоэлектрическая активность клетки: мембранный потенциал покоя и потенциал действия: механизмы формирования и значение. Трансмембранный перенос макро-веществ: эндоцитоз (пиноцитоз, фагоцитоз) и экзоцитоз (секреция, экскреция, рекреция). Рецептор-опосредованный пиноцитоз. Роль И. Мечникова в создании учения о фагоцитозе. Секреторная деятельность клетки. Виды секреции (внешняя и внутренняя). Общая морфологическая характеристика секреторных клеток. Роль различных клеточных структур в образовании секрета. Внутриклеточный транспорт секрета. Выведение секрета из клеток. Секреторный цикл. Рецепторные функции плазмолеммы. Типы мембранных рецепторов: рецепторы-ферменты, рецепторы-каналоформеры и рецепторы, ассоциированные с G-белками. Производные плазматической мембраны - микроворсинки, реснички, жгутики, гликокаликс, клеточная стенка растений и грибов, миелиновые оболочки нервных отростков, специальные структуры фоторецепторов, их строение, особенности молекулярной организации, функции.

План лекций:

Тема: Биологические мембраны (2 часа).

План лекции:

Химический состав и структурная организация биологических мембран.

Свойства и функции биологических мембран.

Трансмембранный перенос веществ

Межклеточные взаимодействия

Модуль 2. Органоиды клетки

Тема 4. Вакуолярная система клеток

Общие принципы структурно-функциональной организации клеток. Цитоплазма и цитоплазматические органоиды. Физико-химическая организация цитоплазмы. Постоянные универсальные цитоплазматические структуры - органеллы и временные - включения. Мембранные и немембранные органеллы клетки. Двумембранные органеллы клетки. Функциональные аппараты клеток: аппарат синтеза белка, аппарат энергетического обеспечения, аппарат поглощения и экскреции веществ, двигательный аппарат.

Структурные компоненты клеток - органеллы и включения. Взаимосвязь между строением и функциями клеток и внутриклеточных структур. Эндоплазматическая сеть (ЭПС). История открытия. Локализация и значение в жизнедеятельности клетки. Биогенез ЭПС. Классификация ЭПС. Гранулярная (шероховатая) эндоплазматическая сеть. Локализация, микроскопическое и субмикроскопическое строение (ультраструктура) и функции грЭПС в клетке. Значение грЭПСв синтезе белка. Синтез, накопление и транспорт белка в системе ЭПС. Агранулярная (гладкая) эндоплазматическая сеть: особенности строения и локализации в клетке. Функции агрЭПС: роль в обмене липидов, полисахаридов, стероидов и других веществ; участие в реакциях детоксикации ксенобиотиков и в сопряжении процессов возбуждения и сокращения мышечного волокна. Аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс). История открытия. Локализация в клетке. Ультраструктура аппарата Гольджи. Диктиосома - морфологическая единица комплекса Гольджи. Цис-, транс- и промежуточный компартменты комплекса Гольджи. Основные функции: формирование секреторных продуктов, их сегрегация, концентрация, модификация и упаковка в секреторные гранулы. Роль аппарата Гольджи в формировании лизосом. Биогенез пластинчатого аппарата Гольджи. Лизосомы. История открытия лизосом. Ультраструктурная организация и химический состав лизосом. Полиморфизм лизосом (типы лизосом) и их происхождение. Роль лизосом в явлениях гетеро- и аутофагии, значение этих процессов в жизнедеятельности многоклеточных организмов. Связь лизосом с фагоцитозом и процессами внутриклеточного пищеварения. Участие лизосом в общем клеточном обмене. Биогенез лизосом. Пероксисомы. История открытия. Ультраструктура, химический состав и функции пероксисом. Биогенез пероксисом. Вакуолярный аппарат растительных клеток (центральная вакуоль, тонопласт). Особенности строения и функциональное значение.

Тема 5. Органеллы энергетического обмена.

Двумембранные органеллы клетки. Митохондрии. История открытия. Строение (форма, размер) и локализация митохондрий в клетке. Ультраструктурная организация митохондриальных мембран и матрикса. Функции митохондрий. Структурно-функциональная организация крист. Аппарат биосинтеза белков митохондрий: ДНК, РНК, рибосомы. Значение митохондрий в энергетическом обмене клетки. Пути накопления энергии в клетке: анаэробный гликолиз и окислительное фосфорилирование. Пластические функции митохондрий. Изменения митохондрий в зависимости от функционального состояния клетки. Происхождение митохондрий (теория симбиогенеза). Митохондрии и цитоплазматическая наследственность. Пластиды. Типы пластид: лейкопласты, хлоропласты, хромопласты. Хлоропласты растительных клеток: морфология, ультраструктура и функции. Хлоропласты как фотосинтезирующая система растительной клетки. Представления о биологической роли процесса фотосинтеза. Характеристика основных этапов фотосинтеза (световые и темновые реакции). Пластиды и цитоплазматическая наследственность. Происхождение пластид. Рибосомы, полисомы: ультраструктура, локализация в клетке, биогенез и функции. Современные представления о химической организации белка и структуре белковой молекулы. Синтез белка в гиалоплазме и на мембранах эндоплазматического ретикулума. Цитоплазматические включения растений и животных: состав, локализация и функциональное значение. Секреторные включения в клетке.

План лекций:

Тема: Везикулярная система клетки (2 часа).

Тема: Двумембранные органоиды (2 часа)

Лабораторное занятие № 3. Тема: Цитоплазма. Одномембранные органеллы клетки (2 часа).

План занятия:

Морфология и функции лизосом как аппарата внутриклеточного пищеварения.

Морфология и функции пероксисом.

Строение и функции агранулярной (гладкой) ЭПС. Модификации агранулярной (гладкой) ЭПС в специализированных клетках на примере саркоплазматической сети.

Строение и функции гранулярной (шероховатой) ЭПС.

Строение и функции комплекса (аппарата) Гольджи.

Лабораторное занятие № 4. Двумембранные органоиды (2 часа).

План занятия:

1.Морфология митохондрий как энергетического аппарата клетки по данным световой и электронной микроскопии. Функции митохондрий.

2.Пластиды. Микроскопическое строение хлоропластов. Функции хлоропластов.

Лабораторное занятие № 5. Метаболизм клетки (2 часа).

План занятия:

1. Клеточное дыхание.

2.Фотосинтез

Клеточное ядро

Тема 6. Цитоскелет клетки.

Опорно-двигательный аппарат клетки. Микротрубочки: химический состав, строение и функции. Цитоплазматические микротрубочки как опорные («каркасные») элементы клетки, роль микротрубочек в обеспечении движения цитоплазмы. Реснички, жгутики, веретено деления эукариот как производные микротрубочек, их субмикроскропическое строение и функции. Строение жгутиков бактерий. Движение с помощью ресничек и жгутиков: общие представления, механизм и энергетика процесса, значение в жизнедеятельности клетки и организма. Промежуточные филаменты, их строение и функции. Микрофиламенты, их строение и функции. Роль микрофиламентов в обеспечении движения цитоплазмы и амебоидного движения клеток, в процессах эндоцитоза. Миофибриллы, как органеллы специального назначения мышечных волокон, их организация и функции. Молекулярные механизмы мышечного сокращения, энергетика процесса. Роль ионов кальция в процессе мышечного сокращения. Клеточный центр. Ультраструктура клеточного центра и его роль в клеточном делении. Центриоли животных и растительных клеток. Базальное тельце (кинетосома). Связь центриоли с органоидами движения клеток. Центриоли как центр организации микротрубочек цитоскелета. Двигательные реакции клеток. Хемомеханические преобразователи клетки.Моторные белки. Внутриклеточный транспорт. Движения ресничек и жгутиков. Амебоидное движение. Мышечное сокращение. Теория скользящих нитей. Двигательные реакции прокариот. Бактериальный жгутик.

План лекций:

Тема: Цитоскелет.(2 часа).

План лекции:

Цитоскелет: состав, структурная организация и функции.

Фибриллярные элементы цитоскелета.

Трубчатые элементы цитоскелета.

План лабораторных работ:

Лабораторное занятие № 7.Тема: Цитоскелет. Двигательные реакции клеток (2 часа).

План занятия:

Трубчатые и фибриллярные элементы цитоскелета.

Роль цитоскелета во внутриклеточном транспорте и обмене веществ.

Структурные основы амебоидного и мерцательного способов движения клеток.

Методическое обеспечение: методические указания, атласы.

Тема 7. Ядерный аппарат

Клеточное ядро и хромосомы. Интерфазное ядро. История открытия. Роль ядра в жизни клетки. Химический состав ядра клетки: нуклеиновые кислоты и белки. Основные структуры интерфазного ядра: ядерная оболочка (кариолемма), кариоплазма и хроматин. Кариолемма. Комплекс ядерной поры. Ядерная ламина. Кариоплазма: химический состав, структурная организация и функции. Ядерные белки. Хроматин: химический состав, структурная организация и функции. Белки хроматина: гистоны и негистоновые белки. Уровни компактизации хроматина. Нуклеосома. Гетерохроматин и эухроматин. Значение структурной организации хроматина в регуляции генной экспрессии. Ядрышковый аппарат. Ядрышко - место синтеза рРНК и образования субъединиц рибосом. Химический состав, локализация и число ядрышек в клеточном ядре. Ультраструктура ядрышка: слабоокрашенный, гранулярный и фибриллярный компоненты. Ядрышковый организатор. Гены рРНК: явление амплификации, тандемная структура. Судьба ядрышка в процессе митоза. Структура хроматина в митозе. Строение митотических хромосом: форма, типы, размер. Кариотип. Строение и функционирование хромосом типа «ламповых щеток».

План лекций:

Тема: Ядро

Строение ядра.

Хроматин.

Хромосомы.

План лабораторных работ:

Лабораторное занятие № 6. Тема: Ядро (2 часа).

План занятия:

Химический состав клеточного ядра.

Общий план структурной организации интерфазного ядра на светооптическом уровне.

Хроматин как структурный компонент интерфазного ядра. Химический состав и структурная организация хроматина.

Кариотип человека. Хромосомы.

Ультраструктурная организация и функции ядрышка клеточного ядра.

Модуль 3. Деление клетки

Тема 8. Деление клетки. Патология клетки

Клеточное деление. Представление о жизненном цикле клеток. Продолжительность жизни клеток. Классификация клеточных популяций в зависимости от продолжительности жизни их клеток. Жизненный цикл неделящихся и делящихся клеток. Старение клеток. Гибель клеток: некроз и апоптоз. Интерфаза и ее периоды: пресинтетический, синтетический, постсинтетический. Характеристика процессов, происходящих в интерфазе и значение их в жизни клетки. Деление прокариотических клеток. Митоз эукариотических клеток. Фазы митоза, их особенности. Митотический индекс. Митотический аппарат и клеточные органоиды в процессе митоза. Ультраструктура и химический состав митотического аппарата. Происхождение и эволюция митотического аппарата. Механизм движения хромосом в митозе. Цитокинез животных и растительных клеток. Метаболизм делящейся клетки. Регуляция митоза. Различные формы патологии митоза и факторы, их вызывающие. Злокачественный рост. Значение митоза в передаче генетической информации и сохранении видовой специфичности организмов. Митоз у простейших. Эндомитоз. Соматическая полиплоидия. Политения. Амитоз, (прямое деление клетки). Форма амитоза, встречаемость и значение. Мейоз. Положение мейоза в жизненном цикле организма. Первое и второе деление мейоза. Фазы мейоза и их характеристика. Важнейшие процессы, происходящие в профазе I мейоза: конъюгация, кроссинговер, редукция числа хромосом. Значение кроссинговера в явлениях индивидуальной изменчивости организмов. Отличие мейоза от митоза. Гаметогенез и оплодотворение. Развитие половых клеток у животных и семенных растений. Рекомбинация генетической информации при гаметогенезе. Старение и гибель клетки. Современные концепции и гипотезы старения клеток. Способы гибели клеток: некроз, апоптоз, аутофагия. Программируемая смерть клеток - апоптоз.

План лекций:

Тема: Клеточный цикл. Деление клеток (2 часа).

План лекции:

Клеточный цикл.

Деление соматических клеток - митоз.

Деление созревания половых клеток - мейоз.

План лабораторных работ:

Лабораторное занятие № 8. Тема: Биология клеточного деления. Митоз (2 часа).

План занятия:

Функциональная характеристика клеточного цикла. Схема митоза.

Морфология митоза (кариокинеза) животной клетки.

Морфология митоза (кариокинеза) растительной клетки.

Особенности цитокинеза животных и растительных клеток.

Сравнительная характеристика митоза в животных и растительных клетках.

Методическое обеспечение: методические указания, атласы.

Лабораторное занятие № 9. Тема: Биология клеточного деления. Мейоз (2 часа).

План занятия:

Схема мейоза. Функциональная характеристика стадий мейоза.

Морфология мейоза.

Сравнительная характеристика стадий митоза и мейоза.

Особенности мейоза, связанные с полом и различиями между растительными и животными генеративными клетками.

Контрольная работа № 4 (текущий контроль).

Создание тестового задания ЭОР

При изучении дисциплин большое внимание должно уделяется самостоятельной работе студентов, для закрепления теоретического материала и самоконтроля студентов приводятся тестовые задания с использованием электронного тестирования.

Тест-это инструмент, предназначенный для измерения обученности учащегося, состоящий из системы тестовых заданий, стандартизованной процедуры проведения, обработки и анализа результатов. Традиционный тест содержит список вопросов и различные варианты ответов. Каждый вопрос оценивается в определенное количество баллов. Результат традиционного теста зависит от количества вопросов, на которые был дан правильный ответ.