Введение к работе
Актуальность исследования. Стремительный переход общества в информационную эпоху, компьютеризация всех звеньев образования, изменения условий труда, заключающиеся во внутривидовой переквалификации работника, требуют от инженеров новых знаний и умений для удовлетворения рыночных запросов производства. Инженер, с одной стороны, - лицо, создающее проекты будущих технических систем и процессы их эксплуатации, ремонта, ликвидации, модернизации, с другой стороны, работая постоянно с коллективом, он является личностью, умеющей поддерживать отношения с людьми и успешно сотрудничать с ними, работать с документацией, быть всегда в курсе событий.
Проблемы инженерного образования изучены в работах С.Я. Казанцева,
Л.Л. Кондратьевой, В.Н. Кругликова, В.В. Ленченко, Г.С Мигиренко,
Т.М. Михайловой, Н.Н. Моисеева, Е.М. Тарасовой, Е Н. Титовой,
Н.Г. Тихонкиной, В.Б. Успенского, Ю.Г. Фокина, Э.Р. Хайруллиной, А.П. Чернявской, В.Е. Шукшунова и др. В них рассматриваются такие вопросы, как фундаментализация и гуманитаризация инженерного образования, целевая подготовка инженерных кадров с учетом условий и требований будущей деятельности, дифференцированная подготовка с учетом способностей и наклонностей студентов, усиленная компьютерная, экономическая, экологическая и практическая профессиональная подготовка. Проблемам инженерной психологии посвящены фундаментальные труды крупнейших отечественных ученых В.М. Бехтерева, В.А. Бодрова, Б А. Душкова, Н.Б. Крыловой, Т.В. Кудрявцева, Б.Ф. Ломова, В.Н. Мясищева, В.Я. Орлова, К.К. Платонова, В.Ф. Рубахина, И.М. Сеченева, Б.А. Смирнова, В.Д. Шадрикова и др.
В настоящее время большое внимание уделяется внедрению ЭВМ в производство, инженерным и научным исследованиям. Инженер должен быть приобщен к непрерывному и бесконечно разностороннему восприятию и усвоению информации и знаний, которым нет границ. В связи с этим возникает необходимость освоения ЭВМ максимально широким кругом инженерного корпуса. Глобальность мышления, способность к осмыслению информационных потоков, готовность к решению любых проблем по своей специальности - вот те требования времени, на которые направлен образовательный процесс современной высшей технической школы.
Информатизация всех сфер общественной жизни, внедрение средств вычислительной техники ставят перед образованием и педагогической наукой ряд актуальных задач, связанных с исследованием возможностей компьютерных средств для повышения эффективности учебно-воспитательного процесса. Ряд российских и зарубежных ученых (Р.Ф. Абдеев, Д. Белл, У. Дайзард, М. Кастельс, Д.С. Конторов, И.Н. Курносов, Н.Н. Моисеев, А.И Ракитов, Т. Стоуньер, Э. Тоффлер, А.Турен) в своих трудах раскрывают различные аспекты становления информационного общества. В работах А.П. Ершова, В.П. Беспалько, Е.П. Велихова, Г.А. Козловой, А.А. Кузнецова,
В.М. Монахова и др. проведен анализ функций компьютеров в учебном процессе. Выявлены основные компоненты обучающей деятельности, эффективность которых может быть повышена при использовании компьютера (Г.А. Козлова); рассмотрены вопросы влияния компьютеров на умственное развитие личности (Б.Ф. Ломов), на организацию учебной деятельности студентов при работе с компьютером (А.П. Ершов).
Вопрос об актуальности научных исследований в области информатизации в системе народного образования, в частности, в высшей школе, получил достаточно глубокую и убедительную аргументацию в целом ряде специальных работ отечественных и зарубежных ученых. Однако, несмотря на значительное количество научных публикаций по некоторым частным вопросам и ряд крупных обобщающих работ в этой области, проблема применения информационных технологий в техническом вузе все еще продолжает относиться к числу наименее разработанных вопросов современной дидактики высшей школы.
Выявляется противоречие между насущной потребностью образованного человека в восприятии и осмыслении информации, в его готовности к решению любых проблем в процессе своей деятельности, с одной стороны, и недостаточной разработанностью этой проблемы в педагогической теории и практике, с другой стороны. На разрешение этого противоречия применительно к высшей школе и направлено данное исследование, проблема которого формулируется следующим образом: каковы педагогические условия повышения информационной культуры будущих инженеров в образовательном процессе высшей технической школы?
В соответствии с проблемой была определена цель исследования: разработать и опытно-экспериментальным путем обосновать педагогические условия формирования информационной культуры студентов технического вуза в связи с развитием информатизации общества.
Объект исследования - процесс подготовки современного инженера-строителя.
В качестве предмета исследования определены педагогические условия модернизации подготовки студентов технического вуза при внедрении информационных технологий в образование.
Выдвинута следующая гипотеза исследования: формирование информационной культуры будущих инженеров-строителей в условиях информатизации общества будет эффективным, если:
организация учебного процесса осуществляется на основе компьютеризации всего процесса обучения;
студенты овладеют компьютерными навыками работе с САПР (системой автоматизированного проектирования);
отбор и структурирование содержания процесса реализуется на основе его фундаментализации и гуманизации.
Исходя из цели исследования и гипотезы, были определены задачи исследования:
-
раскрыть методологические аспекты формирования информационной культуры будущего инженера-строителя;
-
разработать технологию формирования информационной культуры будущего инженера-строителя и выявить педагогические условия, обеспечивающие её эффективность;
-
обосновать целесообразность использования курсов "Информатика", "Компьютерная графика" и "Графическое моделирование" в качестве основы формирования информационной культуры будущего инженера-строителя;
-
провести опытно-экспериментальную проверку действенности разработанной технологии формирования информационной культуры будущего инженера-строителя и условий, обеспечивающих её эффективность;
-
обобщить и проанализировать результаты проведенного опытно-экспериментального исследования и на основе полученных данных разработать научно-технологические рекомендации по формированию информационной культуры будущих инженеров-строителей.
Методологической основой овладения информационной культурой будущих инженеров и готовности работать в промышленности являются теоретические положения: значение трудовой деятельности в становлении человека как личности, деятеля, творца, как субъекта и объекта познания (Б.Г.Ананьев); формирование информационной культуры (Е.П. Велихов, А.П. Ершов, Г.А. Козлова); призвание к профессии инженера, потребность и склонность к данному виду труда в виде положительного эмоционального, избирательного и волевого отношения личности к профессии (Э.Р. Хайруллина, Е.Н. Титова); развитие инженерного образования в условиях фундаментализации и гуманизации образования (В.Е. Шукшунов, В.А. Бодров).
Основными методами исследования явились системный анализ, дидактическое проектирование и педагогический эксперимент. Для обработки результатов эксперимента применялись методы математической статистики.
Научная новизна исследования. Определены теоретические положения, актуализирующие необходимость формирования информационной культуры в процессе подготовки инженера-строителя; обоснованы педагогические условия формирования информационной культуры будущих инженеров-строителей, овладевающих компьютерными навыками в работе с САПР; разработан учебный материал для включения в национально-региональный компонент естественных дисциплин по определенным темам.
Теоретическая значимость исследования. Разработана модель формирования информационной культуры будущего инженера-строителя, основанная на комплексном подходе в применении автоматизированного проектирования и ЭВМ для организации профессиональной и познавательной деятельности инженеров. Разработана система знаний, умений, навыков, личностных качеств, подтверждающих готовность специалиста к практической
деятельности с указанием критериев их оценки. Установлено, что подготовка специалиста с применением ЭВМ обусловлена технологией обучения, основанной на принципах индивидуализации, саморазвития, что значительно повышает интерес студентов к будущей деятельности, способствует активизации профессионального становления.
Практическая значимость исследования:
разработаны программы, технологические материалы и методические рекомендации курса "Графическое моделирование" для студентов II курса, реализующие профессионально-педагогическую направленность обучения для формирования информационной культуры будущих инженеров-строителей;
создана методика оценки уровня сформированности информационной культуры студентов высшей технической школы;
разработаны базы данных студентов для мониторинга процесса распределения студентов на практику и на работу в проектные организации с учетом компьютерной грамотности.
На защиту выносятся следующие положения:
-
Социально-педагогические и информационные предпосылки, обосновывающие необходимость конкретизации цели и задач формирования информационной культуры будущего инженера-строителя, считать обусловленными политикой информатизации образования и автоматизацией производства, а также переходом проектных организаций к компьютеризации, выполняющих все циклы строительных работ с помощью новых технологий, начиная с расчета сметы, нанесения чертежа и заканчивая анализом устойчивости здания.
-
Модель формирования информационной культуры инженера-строителя можно считать завершенной, если она включает в себя структурные компоненты (мотивационный, когнитивный, эмоциональный, коммуникативный) и направлена на повышение профессиональной подготовки будущих специалистов.
-
Педагогическим условием целостного формирования информационной культуры будущих инженеров-строителей является наличие информационной среды обучения: техническое, математическое, программное, методическое и организационное обеспечение.
-
Информационная культура инженера-строителя является сформированной, если студент прошел три этапа обучения:
первый этап - организация общемировоззренческих понятий использования компьютера;
второй этап - формирование готовности к решению профессиональных задач с использованием математического моделирования;
третий этап - развитие умений и навыков использования узкопрофессиональных компьютерных программ, в частности, проектирование (САПР).
Организация исследования. Исследование проводилось в три этапа с применением ряда методов теоретического и эмпирического изучения, педагогического эксперимента и обобщения существующего опыта.
Первый этап (1999-2001 гг.). Проведен анализ философской и психолого-педагогической литературы по теме исследования, определены теоретические основы изучаемой проблемы, обобщен передовой педагогический опыт.
Второй этап (2001-2004 гг.). На данном этапе выявлены условия внедрения информационных технологий в процесс обучения инженеров, целесообразность применения компьютерных программ на элективных занятиях и создание учебно-методического комплекса для этих занятий с применением программ САПР, подготовлены методические рекомендации по созданию трехмерных объектов. Разработана модель формирования информационной культуры студентов, проведена апробация ее положений в процессе опытно-экспериментальной работы, по результатам которой вносились изменения и поправки в работу обучающей системы, изучены возможности разработанного обучающего комплекса.
На третьем этапе (2004-2005 гг.) систематизированы и обобщены данные теоретического и эмпирического исследования, подведены итоги опытно-экспериментальной работы, подготовлены методические рекомендации и оформлена диссертация.
Внедрение результатов исследования. Полученные результаты подтверждены актами внедрения и использования ЗБ-технологии системы автоматизированного проектирования (САПР) в технических вузах. Были разработаны методические указания для самостоятельного обучения пользователей САПР.
Апробация результатов исследования осуществлялась в процессе проведения опытно-экспериментальной работы на инженерно-техническом факультете Якутского государственного университета, в Нюрбинском и Таттинском филиалах ЯГУ, через публикацию статей, отражающих основные теоретические и практические положения исследования, в процессе выступлений с докладами на конференциях. Основные положения исследования излагались на IV региональной научно-практической конференции студентов и аспирантов, посвященной 50-летию Кемеровского государственного университета в г. Новокузнецке (апрель 2004) и на П-ой республиканской научно-практической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и экономике» в г. Якутске (25-28 ноября 2003), а также на ежегодных республиканских межвузовских научно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава Якутского государственного университета.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений.
