Використання віртуальних машин при вивченні курсу фізики у ході професійної підготовки майбутніх фахівців у галузі інформаційних технологій

У статті актуалізовано проблему пошуку інноваційних ресурсів підвищення ефективності навчального процесу в умовах цифровізації освітнього середовища. Закцентовано увагу на необхідності впровадження в освітнє середовище сучасних інноваційних технологій, серед яких вагоме місце відводиться віртуальній машині – своєрідному механізму «м’якої» інтеграції нових інформаційних технологій у освітній процес. На основі загальної характеристики віртуальної машини виявлено її переваги, що дозволяють з більшою ефективністю організовувати освітню діяльність, а також використовувати її потенціал (архітектура, технологічні характеристики, алгоритм наповнення змістом) для оптимізації викладання конкретних навчальних дисциплін. Особливого значення у межах актуалізованої проблеми надається застосуванню віртуальної машини при викладанні курсу фізики, що дозволяє забезпечити доступність об’єктів; безпечність проведення дослідної роботи; мінімізацію матеріальних витрат; інтерактивність та візуалізацію складних процесів; варіативність засобів та напрямів застосування; градацію рівнів складності; можливість застосування при дистанційній та змішаній формах організації освітнього процесу; можливість багаторазового повтору; зменшення навантаження на педагогічних працівників у період підготовки до виконання практичних робіт; персоналізацію навчального процесу; розширення міжпредметних зв’язків; використання широкого спектру цифрового інструментарію тощо.

Окреслено роль фізичної освіти як фундаментальної складової підготовки здобувачів у галузі інформаційних технологій (необхідність розуміння фундаментальних законів природи, які лежать в основі роботи комп’ютерної техніки, принципів роботи електроніки, напівпровідників, оптоволокна та інших технологій, що застосовуються в ІТ; розвиток аналітичного мислення, навичок вирішення професійних завдань тощо). Наголошено, що важливою умовою вивчення фізичних дисциплін майбутніми фахівцями в галузі інформаційних технологій на основі використання віртуальної машини є й безпосередня робота з інтерактивними технологіями, апробація технічних можливостей віртуальної машини, визначення через практичне застосування «слабких» місць конкретної віртуальної машини та, у перспективі, внесення пропозицій щодо їх усунення, а також здійснення технічної розробки окремих блоків конкретної віртуальної машини при вивченні фахових дисциплін.

Виділено та проаналізовано найбільш поширені цифрові засоби віртуальної машини, що використовуються при викладанні курсу фізики (віртуальний експеримент, симуляції, віртуальні лабораторії, віртуальна бібліотека та медіотека, віртуальна екскурсія та ін.).

Анонсовано спільну роботу ряду кафедр Житомирського державного університету імені Івана Франка над створенням віртуальної машини для викладання курсу «Фізичні основи комп’ютерної техніки» у ході професійної підготовки майбутніх фахівців у галузі інформаційних технологій.

У ході подальших досліджень рекомендовано зосередити увагу на технічному удосконаленні окремих блоків анонсованої віртуальної машини, розширенні змістового наповнення запропонованих цифрових застосунків віртуальної машини, а також розробці науково-методичного супроводу для роботи з віртуальною машиною при викладанні фізичних дисциплін.