Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ-ПРОГРАММИСТОВ 14
1.1. Теоретико-методологические подходы к формированию исследовательских умений будущих инженеров-программистов 14
1.2. Сущность, структура и содержание исследовательских умений будущих инженеров-программистов 39
1.3. Модель формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов 59
1.4. Педагогические условия эффективного формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов 77
Выводы по первой главе 92
ГЛАВА 2. ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА ПО ФОРМИРОВАНИЮ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ-ПРОГРАММИСТОВ 95
2.1. Задачи, структура и методика педагогического эксперимента 95
2.2. Методика формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов 114
2.3. Оценка эффективности работы по формированию исследовательских умений будущих инженеров-программистов 141
Выводы по второй главе 155
Заключение 158
Библиографический список 168
Приложения 182
- Теоретико-методологические подходы к формированию исследовательских умений будущих инженеров-программистов
- Сущность, структура и содержание исследовательских умений будущих инженеров-программистов
- Задачи, структура и методика педагогического эксперимента
Введение к работе
Актуальность проблемы повышения эффективности процесса формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов обусловлена социально-экономическими и научно-техническими преобразованиями в современном обществе, значимостью для специалистов в их будущей профессиональной деятельности, необходимостью создания возможностей для максимального развития каждой личности, ее индивидуальных особенностей и недостаточной разработанностью данной проблемы в педагогической теории и практике.
В настоящее время инновационная деятельность становится необходимой для разработки и внедрения принципиально новых способов производства, конструкций машин и механизмов. Социально-экономические изменения, происходящие в современном обществе, стремительное развитие науки, техники и информационных технологий вызвали спрос на специалистов в области программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем. Эти изменения оказывают непосредственное влияние на систему образования и требуют новых подходов к ее совершенствованию, развитию и обновлению.
Обучение в вузе должно подготовить студентов к активным действиям в непредвиденных профессиональных, организаторских и других проблемных ситуациях. Быстрые темпы интеллектуализации производительных сил отражают мировую тенденцию увеличения доли исследовательской деятельности в комплексе различных видов деятельности человека. Современный специалист должен быть подготовлен к тому, чтобы самостоятельно, быстро и экономно находить и использовать новые научные данные, организовывать новые исследования, пользоваться всеми современными источниками информации, а также мог видеть, понимать, теоретически обосновывать и практически решать профессиональные задачи. При этом потребности общества в специалистах с качественно новым уровнем подготовки, владеющих технологией научного исследования, будут постоянно возрастать. Научно-технический прогресс изменяет характер производственной деятельности человека, создавая благоприятные условия для развития его исследовательских умений, для формирования личности специалиста-исследователя.
Для того, чтобы подготовить грамотного, творческого, динамичного специалиста, способного самостоятельно осваивать новые компьютерные технологии и решать профессиональные задачи методами научного исследования, необходимо формировать исследовательские умения еще в студенческие годы.
Анализ опыта работы технических вузов показал, что в учебных планах редко встречается дисциплина, специально предназначенная для формирования у будущих инженеров-программистов исследовательских умений, что еще не все резервы, кроющиеся в процессе профессиональной подготовки специалистов, использованы для решения этой педагогической задачи. С учетом данных обстоятельств следует признать необходимость пересмотра целей, содержания, организационных форм, методов обучения при подготовке будущих специалистов.
Существует большое количество работ, посвященных отдельным аспектам формирования исследовательских умений обучающихся.
Особенности профессиональной деятельности инженера рассматриваются в трудах А.А. Вербицкого, О.В. Долженко, Э.Ф. Зеера, В.Д. Шадрикова и др. Общеметодологические подходы к научной деятельности описываются в работах В.И. Загвязинского, С.Г. Кара-Мурзы, Б.М. Кедрова и др.
Специфика научной деятельности, ее виды, особенности рассматриваются в работах З.И. Васильевой, Е.В. Водопьяновой, Н.В. Волкова, Г.А. Засобиной, В.О. Кутьева и др. Специфика исследовательской деятельности студентов, формы, виды сотрудничества преподавателей и студентов, влияние научно-исследовательской работы преподавателей на развитие интереса студентов к науке исследуются в работах Л.И. Аксенова, С. Арнович, С.Н. Брасилина, Г.Д. Бухаровой, В.В. Ващкевича, А.С. Гаязова, Е.Б. Гушканец, Г. Жирос, Н.В. Киси-левой, Т.Е. Кузнецовой, Б.И. Сазонова, Н.В. Сычковой и др.
Культура исследовательской, инновационной деятельности изучается в работах М.Н. Аплетаева, А.Г. Гостева, Т.Е. Климовой, Л.М. Кустова, А.Я. Наина, Л.С. Подымовой, В.А. Сластенина и др. Важность научно-исследовательской работы в вузе для общества и науки в целом обосновывается в работах Л.И. Аксенова, М.В. Арапова, Г.А. Белова, Н.В. Киселевой, Г.А. Китовой, Т.Н. Кузнецовой и др. В данных работах подчеркивается, что ориентация на социальные вопросы общества и на развитие науки одновременно способствуют формированию интереса к науке у студентов и качественной подготовке молодых научных кадров.
В контексте рассматриваемой проблемы большой интерес представляют работы А.А. Ахаян, С.А. Баляева, В.А. Красильникова, Е.И. Машбиц, Е.С. По-лат, И.В. Роберт, O.K. Тихомирова, затрагивавшие проблемы использования компьютеров и современных информационных технологий в учебном процессе; работы В.Н. Бусленко, Г.М. Клейман, С. Пейперт, И.В. Роберт, Б. Хантер, посвященные выявлению путей подготовки современных специалистов по компьютерам и информационным технологиям; работы М.В. Макаровой, А.Ю. Уварова, В.Ф. Шолоховича, раскрывающие условия освоения сетевых технологий и телекоммуникаций и их использования в профессиональной деятельности и обучении; а также исследования В.П. Беспалько, В.А. Извозчикова, Э.И. Кузнецова, Ю.К. Кузнецова, М.П. Лапчика, Ю.Г. Татур, направленные на разработку методики вузовского обучения специалистов в области информационных технологий.
Проблеме формирования исследовательских умений у студентов во время учебной деятельности посвящены исследования СИ. Архангельского, Ю.К. Ба-банского, Т.А. Ильиной, И.Я. Конфедератова, И.Я. Лернера, Х.Я. Мулкжова, П.Ю. Романова, А.В. Усовой, В.В. Успенского, В.П. Ушачева и др.
В последние два десятилетия увеличилось число публикаций, посвященных изучению особенностей формирования общенаучных, в том числе и исследовательских, умений в процессе самостоятельной работы обучаемых (В.Н. Бессонова, В.М. Коликова, Г.И. Некипелова, Е.Д. Нестерова, Н.И. Олейник, Г.А. Таратута, Я.О. Устинова и др.), что говорит о растущем интересе исследователей к данному вопросу.
На наш взгляд, проблема формирования исследовательских умений студентов разработана достаточно хорошо в общем педагогическом плане. В вопросах же формирования исследовательских умений в рамках конкретных учебных дисциплин довольно много пробелов. Можно выделить значительное количество диссертационных исследований лишь в области математики (Е.В. Позднякова, П.Ю. Романов, Г.В. Токмазов и др.), физики (Е.С. Кодикова, В.П. Ушачев) и дисциплин педагогического цикла (Н.С. Амелина, М.А. Белялова, Г.К. Веселова, И.В. Владыкина, М.Ю. Кожухова, М.А. Олейникова, Г.П. Скам-ницкая, Н.В. Сычкова, Л.М. Федоряк, Л.В. Хивинцева, Т.Н. Шипилова и др.). В настоящее время, в период активного развития вычислительной техники и информационных технологий, особенно остро стоит вопрос о необходимости формирования исследовательских умений у будущих инженеров-программистов.
Сказанное позволяет выявить ряд объективных противоречий. Это противоречия между:
- социальным заказом общества на подготовку творческих, нестандартно мыслящих инженеров, способных к решению сложных профессиональных задач, и реальной подготовкой специалистов в вузах, основу которой составляет алгоритмическая деятельность;
- потребностью будущих инженеров-программистов в саморазвитии, самостоятельности, самореализации в профессиональной сфере и невозможностью в традиционной системе образования удовлетворить эту потребность;
- необходимостью осуществления целенаправленной работы по формированию исследовательских умений обучающихся и несогласованностью действий по ее организации.
Необходимость разрешения указанных противоречий определяет актуальность проблемы исследования и предполагает следующую формулировку темы исследования: «Формирование исследовательских умений будущих инженеров-программистов в процессе их профессиональной подготовки».
Объект исследования — профессиональная подготовка будущих инженеров-программистов в техническом вузе.
Предмет исследования - формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов.
Цель исследования - теоретически, обосновать, разработать и реализовать структурно-содержательную модель формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов в процессе их профессиональной подготовки.
Гипотеза исследования: формирование исследовательских умений будущих инженеров-программистов будет протекать более эффективно, если:
- будет разработана и внедрена в учебный процесс технического вуза структурно-содержательная модель формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов;
- будет реализован комплекс педагогических условий:
1) креативная организация учебного процесса, насыщение его творческими ситуациями;
2) последовательное введение элементов исследовательской деятельности в процесс обучения, обеспечивающее переход от репродуктивной деятельности к продуктивной с использованием соответствующих методов в процессе подготовки будущих инженеров-программистов;
3) поэтапная организация формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов в процессе их профессиональной подготовки.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой исследования были определены следующие задачи:
1) выявить состояние исследуемой проблемы в педагогической теории и практике, уточнить понятийный аппарат исследования;
2) разработать и теоретически обосновать компоненты, их взаимосвязь и содержание структурно-содержательной модели формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов и осуществить ее экспериментальную проверку;
3) определить и экспериментально проверить комплекс педагогический условий эффективного функционирования структурно-содержательной модели формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов;
4) разработать методическое обеспечение процесса формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов.
Теоретико-методологическую основу исследования составили:
- теория развития личности (Б.Г. Ананьев, А.Г. Асмолов, Л.И. Божович, А.Н.Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, В.И. Слободчиков и др.);
- теория профессионального образования (А.Г. Гостев, Е.Ф. Зеер, О.В. Лешер, А.Я. Наин, Е.В. Романов, А.Н. Сергеев и др.);
- работы, отражающие особенности исследовательской деятельности и исследовательских умений студентов (Н.С. Амелина, В.И. Андреев, В.П. Вахтеров, И.А. Игошев, А.Г. Иодко, Т.Е. Климова, П.Ю. Романов, В.А. Сластенин, Н.В. Сычкова, В. П. Ушачев и др.);
- комплекс методологических подходов: системный (В.Г. Афанасьев, В.П. Беспалько, И.В. Блауберг, В.И. Загвязинский, В.Д. Могилевский, , Г.Н. Сериков, В.А. Сластенин и др.); деятельностный (Б.Г. Ананьев, В.А. Беликов, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, И.Ф. Исаев, С.Л. Рубинштейн, И.С. Якиманская и др.); задачный (Д.Н. Богоявленский, А.Н. Леонтьев, П.И. Пидкасистый, К.К. Платонова, С.Л. Рубинштейн, Л.М. Фридман и др.); информационный (Н. Винер, А.В. Соколов, К. Шеннон и др.); контекстный (А.А. Вербицкий, Б.Ф. Ломова, Е.Н. Суркова, O.K. Тихомиров и др.);
- работы, отражающие различные аспекты использования в образовательном процессе новых информационных технологий (Я.А. Ваграменко, Е.П. Велихов, А.Л. Денисова, М.П. Лапчик, Е.М. Разинкина, В.Г. Разумовский, Н.К. Солопова и др.).
База исследования. Опытно экспериментальная работа проводилась в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова, в Магнитогорском государственном университете. Исследование проводилось в
течение 2003-2008 гг. Всего исследованием было охвачено 530 студентов. На каждом этапе решались определенные задачи и применялись соответствующие им методы исследования.
На первом этапе (2003-2004 гг.) осуществлялось изучение, обобщение и систематизация информации по проблеме исследования в научной литературе и диссертационных исследованиях. Это позволило определить исходные позиции исследования, разработать понятийный аппарат, сформулировать гипотезу исследования и наметить его задачи. В эти же сроки была разработана диагностическая программа по отслеживанию уровней исследовательских умений: теоретический анализ объекта измерения, выбор критериев, показателей, уровней и методов их диагностики, перевод выделенных критериев и показателей в количественные эквиваленты, которые позволяют использовать математический аппарат для статистического анализа получаемой педагогической информации. На этом же этапе был проведен констатирующий эксперимент, осуществлен первичный сбор и анализ эмпирического материала. Основные методы этапа: теоретические (анализ, обобщение, систематизация, моделирование); эмпирические (наблюдение, тестирование, беседа, анкетирование, констатирующий эксперимент); методы математической статистики и компьютерной обработки данных.
Второй этап (2005-2006 гг.) был посвящен разработке структурно-содержательной модели формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов, выявлению комплекса педагогических условий эффективного функционирования разработанной модели, разработке методики реализации педагогических условий, проведению экспериментальной проверке структурно-содержательной модели формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов при комплексной реализации выделенных педагогических условий. Было подготовлено и внедрено в практику учебное пособие «Исследовательская работа будущих инженеров-программистов в процессе их профессиональной подготовки». Основные методы этапа: теоретические (моделирование, теоретический анализ и обобщение информации); эмпи рические (наблюдение, тестирование, анализ продуктов деятельности студентов, поисковый и формирующий эксперимент); методы математической статистики и компьютерной обработки данных.
На третьем этапе (2007-2008 гг.) проводился статистический анализ экспериментальных данных, анализировались результаты поискового и формирующего эксперимента, анализировались и обобщались итоги теоретико-экспериментального исследования, определялась логика изложения материала, уточнялись теоретические и практические выводы, осуществлялось оформление полученных результатов. Основные методы этапа: теоретические (анализ, теоретическое обобщение и систематизация материала), качественный и количественный анализ результатов исследования, методы математической статистики, компьютерной обработки данных и наглядного представления результатов.
Научная новизна исследования:
- разработана структурно-содержательная модель формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов, включающая следующие блоки: теоретико-методологический, операционно-деятельностный, критериально-оценочный;
- теоретически обоснован и экспериментально проверен комплекс педагогических условий эффективного функционирования структурно-содержательной модели формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов в процессе их профессиональной подготовки;
1 - разработан комплекс методик эффективного формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов на разных этапах обучения в процессе изучения дисциплин профессиональной подготовки, спецкурсов и прохождения производственной практики.
Теоретическая значимость исследования состоит в:
1) уточнено понятие «исследовательские умения» с учетом контекстного характера их формирования в процессе подготовки инженеров-программистов;
2) определена структура и уточнены комплекс исследовательских умений будущих инженеров-программистов, этапы их формирования и уровни сформированное™.
Результаты исследования углубляют разрабатываемую в педагогической теории проблему повышения эффективности процесса формирования исследовательских умений будущих специалистов.
Практическая значимость исследования состоит в том, что:
1) разработано учебно-методическое пособие «Исследовательская работа будущих инженеров-программистов в процессе их профессиональной подготовки»;
2) разработан критериально-оценочный аппарат, позволяющий определять уровень сформированности исследовательских умений будущих инженеров-программистов на каждом этапе формирования исследовательских умений;
3) разработана структура решения творческих задач будущих инженеров-программистов.
Внедрение указанных материалов в практику обеспечивает повышение эффективности обучения будущих специалистов.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечена исходными методологическими позициями, основанными на концептуальных идеях отечественных и зарубежных ученых; логикой исследования; применением комплекса взаимодополняющих методов и методик, адекватных целям и задачам исследования; преемственностью и взаимообусловленностью результатов, полученных на разных этапах исследования; сочетанием количественного и качественного анализа результатов; репрезентативностью выборки, статистической значимостью экспериментальных данных.
На защиту выносятся:
1. Структурно-содержательная модель формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов, которая состоит из трех блоков: теоретико-методологического, операционно-деятельностного и критериально-оценочного.
2. Комплекс педагогических условий эффективного функционирования структурно-содержательной модели формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов, включающий: а) креативную организацию учебного процесса, насыщение его творческими ситуациями; б) последовательное введение элементов исследовательской деятельности в процесс обучения, обеспечивающее переход от репродуктивной деятельности к продуктивной с использованием соответствующих методов в процессе подготовки будущих инженеров-программистов; в) поэтапная организация формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов в процессе их профессиональной подготовки.
3. Методики формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов на разных этапах обучения в техническом университете.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись посредством: публикаций в печати (2003-2008 гг.); отчетов на заседаниях кафедры вычислительной техники и прикладной математики (МГТУ им. Г.И. Носова); участия в 3-й межрегиональной научно-практической конференции «Современные технологии образования» (Магнитогорск, 2005 г.); в XVI международной конференции «Применение новых технологий в образовании» (Троицк, 2005 г.); во второй международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2006 г.); в международной конференции «Колмогоровские чтения. Общие проблемы управления и их приложения. Проблемы преподавания математики (ОПУ-2007)» (Тамбов, 2007 г.); в третьей международной конференции «Новые информационные технологии в образовании для всех: системы электронного образования» (Киев, 2008 г.); публикации в сборниках научных трудов «Педагогические и философские аспекты образования» (МаГУ, 2004-2005 г.), «Информационные технологии в науке, промышленности и образовании» (МГТУ, 2006 г.), «Новые программные средства для предприятий Урала» (2006 г.), трудов молодых исследователей «Наука-вуз-школа» (2005 г.); публикации в журнале «Вестник Челябинского государственного педагогиче ского университета» (Челябинск, 2007 г.); выступлений на методологических семинарах аспирантов и соискателей МаГУ и МГТУ.
Основные идеи, теоретические положения, прикладные материалы прошли апробацию в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка используемой и цитируемой литературы и приложения..
Теоретико-методологические подходы к формированию исследовательских умений будущих инженеров-программистов
Определим теоретико-методологические подходы к формированию исследовательских умений будущих инженеров-программистов, которые установят дальнейший ход нашего исследования.
Анализ диссертационных исследований показывает, что невозможно решить проблему формирования исследовательских умений в рамках одного какого-либо подхода. Решение этой проблемы возможно только при условии максимально полного учета требований нескольких взаимосвязанных подходов. При этом понятие «подход» мы рассматриваем как теоретическое основание, базу исследования, определяющие:
- выбор предмета исследования;
- постановку цели, формулировку задач исследования;
- процесс решения задач;
- оценку полученных результатов.
Для формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов необходимо комплексное использование следующих современных подходов к решению данной проблемы - системный, деятельностный, за-дачный, информационный и контекстный.
В педагогической науке рассмотрение любого явления или процесса необходимо изучать с позиции системного подхода, который является ведущим методологическим основанием в современной педагогике. «Систему и системность мы сегодня усматриваем практически во всем - теоретически любой объект научного исследования может быть рассмотрен как особая система» [140, с. 5].
Научные основы общей теории систем были разработаны австрийским ученым Людвигом фон Берталанфи. По многим аспектам теории систем авторство принадлежит российским ученым А.Н. Аверьянову, В.Г. Афанасьеву, И.В. Блаубергу, В.Н. Садовскому, B.C. Тюхнину и др.
Системный подход как методология научных исследований в области педагогики в нашей стране начал разрабатываться в работах М.А. Данилова [52], Ф.Ф. Королева и др. Системный подход дает возможность отражать предмет исследования всесторонне как в любой момент времени, так и в его развитии, обеспечивая целостное восприятие исследуемого объекта. Он способствует уяснению механизмов интеграции входящих в объект исследования компонентов, выявлению между ними устойчивых связей и отношений, обеспечивающих внутреннюю организацию, функционирование и развитие объекта, а также связей, осуществляющих его органическое включение в окружающую среду.
Системный подход представляет собой изучение образования и его компонентов как систем (подсистем) с учетом их внутренних и внешних связей, особенность функционирования и развития, наличие компонентов и их содержание [19].
Система - совокупность взаимосвязанных элементов. Ее характерной особенностью является то, что ее свойства как системы не сводятся к простой сумме свойств входящих в нее элементов [23]. Таким образом: а) система представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов; б) образует особое единство со средой; в) исследуемая система обычно является системой более высокого порядка по отношению к своим составляющим, которые, в свою очередь, являются системами более низкого порядка [24, 25].
Качество организации системы обычно выражается в эффекте синергии. Он проявляется в том, что результат функционирования системы в целом получается выше, чем сумма одноименных результатов отдельных элементов, составляющих совокупность. На практике это означает, что из одних и тех же элементов мы можем получить "системы различной эффективности в зависимости от того, как эти элементы будут взаимосвязаны между собой, т.е. как будет организована сама система [67].
Сущность, структура и содержание исследовательских умений будущих инженеров-программистов
Исследования, связанные с компьютеризацией обучения, проводятся во многих странах мира. Это обусловлено, в первую очередь, с развитием электронной вычислительной техники, ее быстрым совершенствованием и внедрением в различные сферы человеческой деятельности.
Общество остро нуждается в молодежи, которая значительно превзошла бы своими знаниями, умениями, изобретательностью, интеллектом учителей, мастеров и профессоров, в молодежи, которая без страха и недоверия идет на контакт с новой техникой.
Научно-технический прогресс сопровождается постоянным накоплением новой информации, поэтому требуются работники, способные самостоятельно ориентироваться в потоке меняющейся информации, способные сравнивать, анализировать, находить лучшие варианты решений. Таким образом, научно-технический прогресс изменяет характер производственной деятельности человека, создавая благоприятные условия для развития его исследовательских способностей, для формирования исследовательской личности [175].
Для эффективного формирования исследовательских умений требуется, во-первых, преподаватель, который сам владеет исследовательскими умениями и способен сформировать их у студентов; во-вторых, нужна программа обучения, в которую заложены такое содержание, формы, методы, которые бы позволяли формировать у будущих инженеров-программистов исследовательские умения, способность анализировать, сравнивать, оценивать, исследовать процесс, явление или ситуацию с различных точек зрения, учить их прогнозировать свою работу и т.д.
Прежде чем приступить к рассмотрению вопросов обучения будущих инженеров-программистов, следует определиться с основными понятиями, которые характеризуют процесс формирования исследовательских умений.
Е.И. Барчук в диссертационном исследовании определяет исследовательские умения как «умения проводить научно-эмпирическое исследование в различных предметных областях» [15, с. 6].
В.И. Андреев считает, что «исследовательское умение - это умение применить соответствующий прием научного метода в условиях решения учебной проблемы, выполнение учебного исследовательского задания» [4, с. 37].
Н.С. Амелина понимает под исследовательскими умениями «владение сложной системой психических и практических действий, необходимых для познавательной деятельности во всех видах учебного труда» [2, с. 5].
А.Г. Иодко определяет исследовательские умения как «систему интеллектуальных и практических умений учебного труда, необходимых для самостоятельного выполнения исследования или части его» [70, с. 5].
И.А. Игошев полагает, что «исследовательские умения и навыки можно формировать, когда учащиеся самостоятельно выполняют работы с элементами исследования, проводят самостоятельно поисковый эксперимент, выдвигают гипотезы и обосновывают методы проверки справедливости этих гипотез или предположений» [68, с. 84-85].
В.П. Ушачев определяет учебные исследовательские умения как «способность ученика выполнять действия, соответствующие научно-исследовательской деятельности и подчиняющиеся логике научного исследования, на основе знаний и умений, приобретаемых в процессе изучения основ наук» [165, с. 52].
П.Ю. Романов формулирует следующее определение исследовательских умений: «исследовательское умение - способность обучающегося эффективно выполнять действия, адекватные содержанию каждого уровня системы обучения по решению возникшей перед ним задачи в соответствии с логикой научного исследования, на основе имеющихся знаний и умений» [134, с. 104].
Проанализировав различные определения, мы делаем вывод, что исследовательские умения можно определить как целенаправленные действия, которые базируются на системе ранее усвоенных знаний, умений и навыков
в процессе учебно-познавательной деятельности будущих инженеров-программистов и соответствуют логике научно-исследовательской деятельности.
Формирование исследовательских умений будущих инженеров-программистов во многом зависит от преподавателя, обучающего этих студентов. Для формирования исследовательских умений у обучающихся преподаватель должен обладать специфическими качествами и умениями, которые были выделены В.П. Ушачевым [164, с. 22]:
- особые качества мышления: критичность, гибкость, глубина и широта, оригинальность, технологичность, дисциплинированность;
- умения проводить исследования на теоретическом и эмпирическом уровнях: выявлять теоретические факты, выдвигать гипотезы, формулировать теоретические принципы, строить теоретические модели процессов, осуществлять мысленные операции, наблюдать, измерять, проводить математическую обработку и т.д.;
- владение опытом написания учебных пособий для учащихся, методических разработок и рекомендаций для учителей;
- умения описать результаты исследования в виде реферата, доклада, статьи.
Помимо этого каждый преподаватель должен обладать профессиональными качествами. Обучая будущих инженеров-программистов, по нашему мнению, преподаватель должен обладать качествами программиста, т.к. он сам должен уметь выполнять любую работу программиста и обучать ей студентов. Это и разработка программ, и их внедрение, и их модернизация, и еще много других видов работ.
Задачи, структура и методика педагогического эксперимента
Целью экспериментальной работы мы ставили апробацию структурно-содержательной модели формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов на основе выделенного комплекса педагогических условий. Сформулированная цель определила характер основных задач, решаемых нами в ходе эксперимента:
1) разработать программу диагностики результативности экспериментальной работы;
2) обосновать организационно-технические моменты проведения педагогического эксперимента;
3) разработать методику реализации выделенных педагогических условий;
4) апробировать структурно-содержательную модель формирования исследовательских умений будущих инженеров-программистов в рамках выделенного комплекса педагогических условий.
При организации и проведении экспериментальной работы мы опирались на ряд принципов, отражающих общие требования к осуществлению педагогического эксперимента. Охарактеризуем кратко эти принципы.
Принцип научности в процессе организации экспериментальной работы подразумевает знание объективных законов данной области науки для ее анализа и организации практической экспериментальной деятельности с учетом этих объективных законов. Использование принципа научности позволяет осуществить экспериментальную деятельность на основе выбора методов и средств, необходимых для эффективной реализации задач эксперимента и соответствующих современным требованиям педагогической науки.
Принцип эффективности заключается в том, что полученные результаты должны быть выше результатов, полученных в стандартных условиях за одно и то же время, при одних и тех же материальных и финансовых ресурсах. Данным принципом мы руководствовались при планировании условий проведения экспериментальной работы, отслеживании получаемых экспериментальных данных.
Принцип объективности заключается в том, в процессе экспериментальной работы проводится проверка каждого факта несколькими методами и сопоставление данных своего исследования с данными других исследований. Этим принципом мы руководствовались при проведении констатирующего, поискового и формирующего эксперимента, а также при анализе и оценке полученных результатов.
Принцип персонифицированного подхода в организации экспериментальной работы учитывает следующие общедидактические положения:
- внимание экспериментатора на отношение обучаемого к данному предмету (мотивационные установки);
- учет уровня работоспособности (психофизиологических и личностных особенностей) обучаемого и индивидуализация обучения, включая оказание персонифицированной помощи;
- распределение учебного материала между обучаемыми с учетом степени сложности и возможностей его усвоения;
- организация самоподготовки, самообразования обучающихся по углубленной проработке сложных вопросов изучаемой проблемы (темы) в русле смежных наук.
Принцип самоорганизации в экспериментальной работе описывается М.Н. Скаткиным: «Умение хорошо освоиться со своими личными данными и выработать рациональные приемы для себя лично, по-видимому, приносит больше пользы, чем выслушивание общих советов, претендующих на то, чтобы быть полезными для всех. Знание типичных для экспериментатора психологических помех, как и условий наибольшей плодотворности, сугубо индивидуально» [142, с. 64].
Согласно данному принципу в процессе экспериментальной работы проводилась организация, с одной стороны, самого себя, своих знаний, мыслительных способностей, этических установок, мотивов и, с другой стороны, собственно опытной работы: обеспечение экспериментального процесса с учетом личностных особенностей и предпочтений его участников и выделение рабочего места исследователя.
Похожие диссертации на Формирование исследовательских умений будущих инженеров-программистов в процессе их профессиональной подготовки
