Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Дидактические основы организации учебного процесса вуза в условиях информатизации образования
1.1. Особенности организации учебного процесса вуза в условиях внедрения вычислительной техники и информационной технологии 10
1.2. Современная информационная технология в активизации учебно-познавательной деятельности студентов 34
1.3.Совершенствование преподавания информатики в вузе на основе повышения его практической направленности 60
ГЛАВА 2. Пути и средства повышения эффективности преподавания информатики в вузе на основе современных информационных технологий
2.1. Компьютерное обеспечение организационно-методической деятельности вуза 81
2.2. Авторская программа повышения качества преподавания информатики на базе использования Windows-приложений 94
2.3.Опытно-экспериментальная проверка научно- методических рекомендаций исследования 107
Заключение 125
Литература 132
Приложение 1 147
Приложение 2 161
Приложение 3
- Особенности организации учебного процесса вуза в условиях внедрения вычислительной техники и информационной технологии
- Современная информационная технология в активизации учебно-познавательной деятельности студентов
- Компьютерное обеспечение организационно-методической деятельности вуза
- Авторская программа повышения качества преподавания информатики на базе использования Windows-приложений
Введение к работе
ГЛАВА 1.ДИДАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО
ПРОЦЕССА ВУЗА В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
1.1.Особенности организации учебного процесса вуза в условиях внедрения вычислительной
техники и информационной технологии 10
1.2.Современная информационная технология в активизации учебно-познавательной
деятельности студентов 34
1.3.Совершенствование преподавания информатики
в вузе на основе повышения его
практической направленности 60
Особенности организации учебного процесса вуза в условиях внедрения вычислительной техники и информационной технологии
На сегодняшний день компьютерная техника прочно вошла в число средств обучения и чем дальше, тем разнообразнее и шире области ее использования, тем более важную роль отводят компьютерам в учебных планах при профессиональной подготовке и повышении квалификации. В связи с этим, становится неизбежным пересмотр программ и методик преподавания учебных дисциплин с учетом использования вычислительной техники в учебном процессе, пересмотр старых и создание на базе вычислительной техники новых форм организации учебного процесса. Чтобы вооружить современного педагога таким совершенным средством, необходимо провести ряд научно-организационных и методических мероприятий. В частности, необходимо найти такие формы комплексной реализации их работ для создания и использования аппаратно-программного обеспечения на базе современных информационных технологий, которые коренным образом позволят перестроить содержание и методы обучения в вузе.
При этом, решение проблемы использования компьютеров, как дидактических средств подчас столковывается с рядом проблем. Приведем некоторые их них: как построить учебный процесс с применением компьютера; как переработать учебный курс для его компьютеризации; какую долю учебного материала, и в каком виде представить и реализовать с использованием компьютера; как и какими средствами осуществлять контроль знаний, оценивать уровень закрепления навыков и умений; какие информационные технологии применять для реализации поставленных педагогических и дидактических задач.
Для реализации компьютерной технологии в учебном процессе преподаватель должен не только хорошо знать свой предмет, быть высококвалифицированным методистом, иметь навыки рационального использования информационных технологий, но и знать, какими средствами компьютерной поддержки достигаются высокие результаты обучения.
Содержание обучения в условиях его широкой компьютеризации должно качественно и количественно измениться, возможно, за счет создания интегрированных курсов (например, курсов, объединяющих несколько традиционных учебных предметов как естественного, так и гуманитарного цикла) [146]. В связи с этим может возникнуть реальная возможность экономии учебного времени, а быть может, и сокращения срока обучения за счет той части учебной информации, значимость которой в век вычислительной техники снижается, за счет умений и навыков, которые становятся практически неэффективными, а порой просто ненужными, может быть также осуществлено сокращение объема изучаемого материала. Иная расстановка акцентов в учебном материале может способствовать выделению в нем главного и таким образом более четко определить ядро вузовской подготовки студента.
Применение средств современных информационных технологий в обучении, безусловно, усилит мировоззренческую ориентацию учебного материала, политехническую направленность (рассмотрение процессов вместо состояний, демонстрация моделей реальных процессов и явлений, изучение этих процессов в динамике с варьированием различных параметров модели и т.д.). Тем самым будет реализована возможность усиления прикладной ориентации вузовских курсов.
Говоря о формах и методах обучения, следует иметь в виду, что задача «как учить?» по разному решалась педагогикой в разное время [147]. Традиционная форма обучения - классический урок - обеспечивалась следующими методами: а) беседа преподавателя; б) рассказ преподавателя; в) лекции; г) самостоятельная работа студента с учебником; д) лабораторные и практические работы и т.п.
При широком внедрении компьютеров в процесс обучения традиционные методы претерпевают качественное изменение (например, беседы примут в основном обобщающий или вводный характер). Все виды самостоятельных работ студентов существенно расширятся как по глубине, так и по объему, поскольку компьютер является эффективным средством обработки результатов выполнения этих работ, диагностирования ошибок, соответствующей корректировки последующей деятельности каждого студента. Не исключено, что появятся новые формы и методы обучения, в которых сочетание "живого и машинного слова" будет весьма эффективно.
В последнее время в вузе предпринимаются многочисленные попытки реализации идеи проблемного обучения. Главным препятствием на пути внедрения этой формы обучения был дефицит учебного времени, а также невозможность объединить индивидуальные усилия каждого студента. Применение компьютера сможет в значительной степени устранить указанные трудности, повысить роль преподавателя в организации проблемного обучения и эффективность работы студента.
При использовании компьютера возникают новые возможности в успешном применении метода активного обучения, который опирается на использовании конкретных чувственных восприятий студента. Метод активного обучения, называемый еще методом обучения на моделях, предполагает, что студентам предлагается провести различные опыты на конкретном дидактическом материале и обнаружить в ходе опыта ту или иную закономерность. В реальном окружении студента зачастую отсутствует достаточное количество такого материала, поэтому иллюстративная функция компьютера чрезвычайно эффективна (соединение статичности и динамики, воздействие цветовых гамм, наличие средств для графического отображения результатов моделирования и имитации), использование компьютера в данном методе обучения является весьма многообещающим.
Более того, компьютер позволяет поднять метод исследования моделей как метод обучения на качественно иной уровень. Используя модели, определенные как наборы качественных отношений или количественных уравнений, обучающие программы могут подавать учебный материал способами, не доступными традиционным методам обучения.
Наконец, самый большой стимул к развитию с введением компьютера получают такие формы обучения, как индивидуальное обучение и самообразование, которые реализуются за счет диалогового изучения материала и перманентного адаптивного управления процессом обучения. Обратная связь дает возможность организовывать оперативный контроль и дополнительную помощь в нужном месте и в нужное время с учетом особенностей памяти, восприятия и мышления каждого студента. Возможность диалога увеличивает активность самих студентов в процессе их самостоятельного обучения, создавая большую заинтересованность в учебе и уверенность в успехе. На многих студентов положительно действует отсутствие формальной и слабодифференцированной оценки их знаний, поскольку большинство обучающих программ дает только указание на неточности и ошибки, помогая их немедленному устранению. Кроме того, компьютер "терпелив", не "раздражается", помогает сосредоточиться.
Современная информационная технология в активизации учебно-познавательной деятельности студентов
Одним из важнейших условий повышения уровня процесса обучения является совершенствование содержания, форм и методов обучения на основе активизации познавательной деятельности студентов.
Проблема активизации познавательной деятельности связано, с одной стороны, с развитием умственных способностей студентов, с другой - с формированием активных жизненных позиций личности.
В решении проблемы развития познавательной активности студентов наработано множество подходов. Однако в условиях внедрения информационных технологий в образование требуется оптимизировать заново. Особенностями настоящего периода также является способность специалиста постоянно обновлять свои профессиональные знания и своевременно адаптировать самостоятельную познавательную деятельность к меняющимся потребностям. Поэтому в новых условиях роль развития познавательной активности студентов существенно повышается.
Концепция активности познавательной деятельности студентов в обучении и профессиональном самоопределении является основным направлением психолого-педагогических исследований проблем высшей школы. Для педагогики особенно важно выяснить сущность, виды активизации личности. Поэтому в качестве главной педагогика выделяет проблему развития познавательной активности личности. Данная проблема связана с исследованиями познавательной деятельности на различных этапах обучения в вузах. Исследование педагогического аспекта познавательной активности особенно важно и потому, что оно связано с выявлением наиболее эффективных методов и средств и активных форма проведения занятий.
Психология, изучая проблему активности личности, особо выделяет такую категорию, как деятельность. Учебно-познавательная деятельность состоит из взаимосвязанных структурных компонентов. В связи с этим при разработке методов учебно-воспитательной работы важно учитывать основные психологические характеристики учебной деятельности: специфику ее потребностей, мотивов, задач, действий и операций; этапы ее формирования и дальнейшего развития; динамику ее компонентов, когда учебная цель может стать мотивом, учебное действие превратится в умственную операцию; ее взаимосвязь с другими видами деятельности; происхождение ее внутренних, индивидуальных форм.
В психолого-педагогической литературе имеются разные трактовки понятия познавательной деятельности. Оно рассматривается как: аналитико-синтетическая деятельность студентов в овладении системой научных знаний; осознанная направленность усилий студента на осмысление знаний основ наук; интенсивные действия студента, направленные на проникновение в сущность познаваемых (изучаемых) явлений и процессов; умственная напряженность студентов в обучении и т.д. Активность познания ставится в зависимость от организации форм учебной работы (активными формами организации обучения считаются лабораторно-практические занятия, самостоятельная работа студентов при изучении материала, пассивными - рассказ, объяснение, лекции и т. д.); от проявления двигательной активности, осуществляемой в виде записей, проведение измерений, вычислений; от приемов и методов организации познавательной деятельности студентов. Безусловно, перечисленные признаки отражают те или иные стороны познавательной активности студента в обучении, но и не исчерпывают ее содержание.
В практическом осуществлении активизации познавательной деятельности студентов встречаются различные подходы: одни из них исходят из методического положения - излагать материал полностью, доступно и четко (при этом считается, что студент должен запомнить этот материал, в дальнейшем повторить его в процессе самостоятельной работы и применять при выполнении учебных упражнений, на практических и лабораторных занятиях); другие предлагают на занятиях освещать лишь узловые вопросы темы (все остальные студенты должны усвоить самостоятельно); третьи - активизировать познавательную деятельность студентов путем организации их мыслительной деятельности.
Очевидно, ни один из этих подходов, взятый изолированно от других, или их простое суммарное объединение не раскрывают процессуальную сущность проблемы познавательной активности студентов в обучении. Ибо доминирование первого подхода может привести к сужению возможностей учебного процесса в развитии индивидуальных способностей студентов; второй подход в достаточной степени не учитывает психологические и физиологические возможности студента в усвоении сложного материала; третий подход в основном ориентирует на проблемное обучение, которое наряду с положительными моментами имеет отрицательные, связанные в первую очередь с лимитом учебного времени.
Познавательная активность студентов в обучении, прежде всего, характеризуется направленностью его усилий на усвоение знаний. Она требует от студента высокой самоорганизованности, мобилизации душевных и физических сил, памяти, воли, внимания. Познавательная активность возникает на основе настойчивых действий студента по решению проблем, задач, творческих заданий, психологических процессов: анализа, синтеза, сравнения, обобщения, на поиск новых знаний. Характер познавательной активности, ее мотивы динамичны, с возрастом обучающихся они дифференцируются, их основами становятся общественно значимые факторы. Так, у студентов мотивы познавательной активности связаны с их жизненными целями, потребностями, интересами, увлеченностью поиском новых знаний, требующих больших морально-регулятивных усилий. Здесь познавательная активность становится составным элементом социальной активности [7,39,42,47,113,159].
Решение вопроса о психолого-педагогических основах познавательной деятельности связано с пониманием учебного познания как ведущей деятельности студента. Познавательная деятельность студента становится ведущей потому, что она связана с его будущей профессией, конкретной специальностью. В связи с устремленностью в конкретное будущее в деятельности студента учебное познание приобретает личный смысл на более принципиальной основе, чем в школьном обучении.
В современной педагогической литературе познавательная активность студента в учебном процессе подразделяется на внешнюю (моторную) и внутреннюю (мыслительную); репродуктивную и продуктивную (творческую) [42,47,106].
Внешняя активность легко определяется преподавателем, ибо ее признаки внешне ярко выражены: он деятелен, сосредоточен, ведет записи, смотрит на преподавателя и т.д. Однако эти признаки могут быть обманчивыми, не соответствующими внутренней мыслительной активности.
Компьютерное обеспечение организационно-методической деятельности вуза
Важность проблемы компьютерного обеспечения организационно-методической деятельности вуза вполне очевидна, поскольку принятие оптимальных, научно обоснованных решений в сфере образования требует существенного усиления интеллектуальных возможностей субъектов педагогического управления. Успешное решение этой проблемы позволяет повысить качество подготовки специалистов за счет совершенствования управления со стороны ректората, деканатов, кафедр учебной, учебно-методической, научно-исследовательской деятельностью вуза на основе оперативной, агрегатированной, достоверной и всесторонней информации; улучшение деятельности всех подразделений института за счет внедрения научной организации труда, оптимальное использование материальных и трудовых ресурсов института за счет автоматизации разработки учебных планов и программ, составления расписания занятий, экзаменов и консультаций; повышение оперативности управления подразделениями института на всех уровнях за счет своевременного и полного обеспечения управляющего органа оперативной информацией для принятия оптимальных решений.
Для ускорения этого процесса в 1993 году была разработана "Концепция информатизации высшего образования РФ". Необходимым условием внедрения технологии удаленного доступа для решения задачи информационной интеграции высшего образования России в мировую систему является становление методологии автоматизированной системы учебного процесса вузов на основе новых информационных технологий.
При активном участии автора в Чебоксарском кооперативном институте Московского университета потребительской кооперации в 1996 году была начата работа по созданию общеинститутской компьютерной сети и внедрение системы автоматизированного управления учебным процессом по следующей структурной схеме:
Основные результаты такой работы опубликованы в центральной печати [74].
Основной целью центра информационных технологий является создание информационной системы института и методики применения современных компьютерных технологий в учебном процессе.
Задачи, стоящие перед центром: Обеспечение взаимодействия компьютеров института в масштабе общей сети вуза. Развитие инфраструктуры сети с охватом всех кафедр, деканатов и служб вуза. Интегрирование сетевых серверов и перевод сети в Intranet. Создание информационной системы вуза и обеспечение глобального доступа к ней. Создание почтовой службы и эхо - конференций для преподавателей, сотрудников и студентов вуза. Создание обучающих систем с возможностью дистанционного обучения. Подключение сети института к глобальной сети Internet. Обеспечение безопасности информационной системы института. Решение соответствующих задач производится в соответствии с годовым планом работы центра информационных технологий. В настоящее время информационная система института включает в себя более 180 современных персональных компьютеров, соединенных между собой с совместно используемыми (разделяемыми) сетевыми ресурсами: жесткими дисками серверов, сетевыми принтерами, устройствами чтения компакт-дисков. Пользователи сети могут извлекать информацию, хранить собственные данные, печатать на сетевых принтерах и обмениваться сообщениями. Все рабочие места института подключены к Intranet через программу Internet Explorer. Характерно, что сегодня базовые конфигурации компьютеров, предназначенных для обучения студентов, специализирующихся в области информатики и студентов, для которых информационные технологии лишь инструмент, используемый в профессиональной деятельности, практически не отличаются. Это связано с широким применением в учебном процессе мультимедийных пособий, офисных приложений и пакетов программных систем, требующих для своей работы значительных вычислительных ресурсов. Сегодня базовая конфигурация компьютеров, которыми оснащаются учебные классы, включают в себя процессор класса не ниже Pentium II -300, оперативную память 64 Мб, мониторы с экраном 15 дюйм.
Авторская программа повышения качества преподавания информатики на базе использования Windows-приложений
Учебно-воспитательная деятельность любого высшего учебного заведения направлена на подготовку специалистов, способных эффективно использовать информацию. Для конструктивной работы современный специалист должен свободно ориентироваться в информационных потоках, уметь получать, обрабатывать и использовать информацию с помощью современных телекоммуникационных средств. Основным ориентиром в подготовке специалистов в указанной выше области являются государственные образовательные стандарты. Основной задачей профессорско-преподавательского состава высших учебных заведений является педагогическая поддержка выполнения указанного стандарта с целью приобретения студентами знаний, практических умений и навыков при изучении информатики - фундамента информационной культуры
Для более полного раскрытия приведенных выше положений укажем те разделы информатики, по которым должна идти подготовка специалистов. понятие об информации, методах ее хранения, обработки и передачи; проблемы искусственного интеллекта, способы представления знаний и манипулирования ими; роль информатики в гуманитарных исследованиях; структура, принципы работы и основные понятия возможности ЭВМ; основные типы алгоритмов; языки программирования и стандартное программное обеспечение профессиональной деятельности; основы функционирования, аппаратные и программные средства ЭВМ. Основы функционирования локальных и глобальных вычислительных сетей; основы алгоритмизации и программирования; основные свойства операционных систем; возможности систем управления базами данных. При этом студент должен уметь: работать с операционной системой; подготовить текстовый документ, используя текстовый редактор; провести табличные расчеты с использованием электронной таблицы; использовать систему управления базой данных для решения задач; поставить экономическую задачу и уметь довести ее до алгоритма решения и при необходимости разработать программу ее решения на алгоритмическом языке: пользоваться базами данных глобальных вычислительных сетей (например, Internet) для получения текущей информации, необходимой для решения задач в области международной экономической деятельности.
В качестве примера приведем примерный тематический план подготовки специалистов по курсу "Информатика" для специальностей 021100 - "Юриспруденция", 060400 - "Финансы и кредит".
Учебными программами предусмотрено обучение студентов использованию пакетов прикладных программ (графических и текстовых редакторов, табличных процессоров, систем управления базами данных и т.д.), созданных для использования в профессиональных целях. Системы прикладного обеспечения, являясь частью средств учебного назначения, обеспечивают возможность формирования навыков работы с компьютером, приобщения к современным методам работы с различными видами представления информации (числовой, текстовой, графической), обучение приемам создания новых программных продуктов, интеллектуализации учебной деятельности.
Как показано в работе Сафроновой Н.В. [143], программно-методические средства в учебном процессе общеобразовательной школы, прежде всего, носят учебный характер. В высшем учебном заведении, в силу своей специфики, используемые компьютерные программные средства имеют профессиональный характер. При разработке таких программных средств используются такие дидактические приемы, как принцип наглядности, доступности, систематичности. Особенно это видно при использовании в учебном процессе операционной системы Windows.
В настоящее время в учебных целях используется операционная система (ОС) Windows 95 (NT). Основными программами, которые работают под управлением Windows 95 (NT), являются графический редактор (Paint), текстовый процессор (Word), табличный процессор (Excel) и системы управления базами данных (Access). Windows - приложения, являясь объектом изучения, входят в содержательную компоненту курса информатики. Кроме того, они могут выступать как средство обучения, а при соответствующей организации занятий и подборе упражнений и как средство активизации познавательной деятельности студентов.
Быстрый рост технических характеристик персональных компьютеров и успехи системных программистов за последние 10 лет привели к созданию универсальных программ обработки информации (текстовых и графических редакторов), новых инструментальных средств (СУБД, электронных таблиц). Новые возможности изменили технологию массовой обработки информации. Ранее для обработки информации с помощью ЭВМ надо было составить алгоритм на языке программирования, а потом использовать для обработки. Теперь подавляющее большинство таких процессов осуществляется без использования языков программирования, при помощи только готовых программных средств. Это обстоятельство учитывалось автором при внедрении в учебный процесс программно-методических рекомендаций повышения качества преподавания информатики на базе использования Windows-приложений в учебном процессе. Указанные выше обстоятельства потребовали коренной модернизации преподавания курса информатики в ЧКИМУПК.
При этом перед диссертантом стояла задача учета трех основных целей подготовки студентов в области информатики: мировоззренческого, пользовательского и алгоритмического. Мировоззренческий аспект информатики призван сформировать представления студентов о роли информации и закономерностях информационных процессов. Пользовательский аспект направлен на подготовку студентов к практической деятельности в условиях широкого применения информационных технологий. Алгоритмический аспект в основном способствует развитию логического мышления.
