Введение к работе
Список сокращений, используемых в автореферате:
ГГО - геометро-графическое образование;
ГТП - геометро-графическая подготовка;
УМК - учебно-методический комплекс;
ФГОС - Федеральные государственные образовательные стандарты.
Актуальность исследования. Требования современных социально-экономических условий развития общества обусловливают необходимость подготовки специалистов, активно участвующих в развитии отечественного производства.
Быстрое развитие информационных и коммуникационных технологий привело к существенному изменению содержания инженерного труда, что вызвало изменение требований к подготовке выпускника технического вуза. Внедрение современных средств переработки, хранения и передачи информации послужило началом нового эволюционного процесса в развитии профессионального образования, называемым информатизацией. Информационный кризис поставил общество перед необходимостью поиска новых путей выхода из создавшегося положения. В мире накоплен громадный информационный потенциал, но люди не могут им воспользоваться в полном объеме в силу своего непонимания информации. Поэтому структуризация представления информации (семантические сети, рассуждение, иерархия и др.) необходима современному обществу. Это потребовало поиск интенсивных методов и технологий обучения, позволяющих расширить объемы знаний, усваиваемых студентами, без увеличения времени, отводимого на их изучение.
Анализ научно-педагогических исследований и изучение современного опыта подготовки студентов технических вузов показал необходимость разработки и применения соответствующих технологий обучения.
Изучение различных теорий процесса обучения педагогами приводит к выводу о том, что в основе содержательной теории обучения заложен определенный подход и теория познания.
Теория поэтапного формирования умственных действий, рассмотренная в трудах П.Я. Гальперина, Н.Ф.Талызиной, И.С. Якиманской и др. является одной из основ не только общего, но и профессионального образования. Обучение профессиональным знаниям студентов включает компоненты оценки понимания и освоения умений на достаточном квалификационном уровне, который является основным показателем его профессиональной компетенцией.
Требования к компетенциям специалиста отражены в федеральном государственном стандарте (ФГОС). В ходе анализа ФГОСа удалось выявить компетенции, которые актуальные в геометро-графическом образовании и определить их как основу представления знаний предметной области: 270000 Строительство и архитектура - ПК-1, ПК-32, ПК-33; 250000 Воспроизводство и переработка лесных ресурсов - ПК-14, ПК-16; 190000 Транспортные средства -ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-8, ПК-29.
\
Подобная система ГГО являться целостной системы профессиональной подготовки современного специалиста. Составным элементом ГТО является геометро-графическая подготовка, которая основывается на изучении геометро-графической дисциплины «Начертательная геометрия».
Содержанию профессиональной геометро-графической подготовки (ГГП) и исследованию посвятили свои работы: А. Амирбеков, Л.П. Григоревская, Ю.Г. Козловский, А.И. Лагерь, М.В. Лагунова, Т.А.Унсович и др. В своих работах ученые-педагоги попытались раскрыть содержание ГГО студентов технического вуза.
Профессиональную ГГП рассматривали в своих работах: И.Н.Акимова, Л.Н.Анисимова, В.А. Гервер, Л.Б.Григоревский, Г.А. Иващенко, В.И.Нилова, Л.Я. Мелкозерова, О.П. Шабанова и др. Тем не менее, остаются не исследованы особенности формирования методической модели современного геометро-графического образования (ГГО) студентов технического вуза с точки зрения фреймовых представлений знаний.
Современное ГГО невозможно без использования средств и возможностей новых форм передачи информации, которые способствуют интенсификации учебного процесса, повышению ее эффективности и качества. Слабо представленный содержательный компонент ГГП может привести: к малой эффективности усвоения учебной информации на аудиторных занятиях; к невостребованности их практического и профессионального применения; к ослаблению внутренней мотивации учения и развитию негативных явлений, связанных с потерей интереса к изучению геометро-графических дисциплин и, как следствие, к возможным разочарованиям в будущей профессии. Актуальность данной темы заключается в том, что структурированность содержания предметной области методической модели ГГО распространяется на изучение других общетехнических дисциплин, формируя у студентов потребность в постоянном повышении своей геометро-графической подготовки.
С целью развития теории представления умственных действий и использования фреймовых представлений знаний, мы проанализировали научные работы: И.Н. Акимовой, Л.Н. Анисимовой, А.Я. Блаус, К.А. Вольхин, Г.Ф. Горшков, Ж.Ж. Есмуханова, Ю.Ф.Катхановой, О.П. Шабановой и др. Исследование авторов заключалась в создании научно-теоретических систем обучения в области профессиональной подготовки студентов в высшей школы.
Направление диссертационного исследования обусловлен следующими факторами: необходимостью перехода на новый уровень образования (вступлением России в 2003 году в Болонский процесс); развитием высоконаучных и высокотехнологичных производств, повлекших изменение содержания профессиональной подготовки, следовательно, и содержания профессиональной ГГП; внедрением информатизационных технологий в учебный процесс.
Проблема содержания в названных условиях является недостаточно разработанной при обучении геометро-графическим дисциплинам.
Причины, по которым актуально формирование методической модели современного ГГО студентов технического вуза определяются рядом противоречий между:
существующей традиционной ГГП и потребностями развивающегося информационного общества, его высоконаучных и высокотехнологичных производств;
требованиями всесторонней подготовки ГТО в системе многоуровневого профессионального обучения и отсутствием теоретических и практических основ целостной системы общетехнической подготовки студентов, отвечающей потребностям современного общества.
Выделенные противоречия позволили сформулировать проблему исследования, которая заключается в несоответствии традиционных форм и требований к специалистам современного высокотехнологичного производства.
Для решения данной проблемы нами разработаны: методическая модель ГГО и психолого-педагогические механизмы реализации этой модели для повышения качества профессиональной ГГП студентов технических вузов.
Таким образом, сущностью нашей работы является совершенствование процесса обучения геометро-графическим дисциплинам во втузе как целостной системы обучения на основе фреймового представления знаний и соответствующего ему принципа структуризации содержания ГГО и непрерывной диагностики результатов.
Значимость проблемы, ее актуальность определяют тему диссертационного исследования - «Формирование методической модели современного геометро-графического образования студентов технического
вуза».
Объектом исследования является процесс профессиональной геометро-графической подготовки студентов технического вуза.
Предмет исследования: методические аспекты профессиональной геометро-графической подготовки студентов.
Цель исследования: научно обосновать, разработать и экспериментально проверить методическую модель профессиональной геометро-графической подготовки студентов технического вуза.
Гипотеза исследования: профессиональная геометро-графическая подготовка студентов технического вуза значительно повысится при использовании методической модели, которая обеспечит качество содержания геометро-графического образования, состоящая из следующих компонентов:
введение в геометро-графическую компетентность для конструктивного представления целей обучения;
принципы обучения, на базе которых строится учебная деятельность: мотивационное сопровождение, рефлексивная среда, педагогическая
поддержка;
- содержание обучения дисциплины «Начертательная геометрия»,
построенный на принципах фреймового представления знаний: обеспечение
информационной подсистемой учебные материалы; в основу учебно-
методического комплекса (УМК) заложен принцип алгоритмических предписаний;
- матрица оценки успеваемости обеспечивает диагностику и управление
процесса обучения геометро-графических дисциплин.
Задачи исследования:
-
Изучить современное состояние проблемы ГГО студентов технического вуза.
-
Выделить информационные компоненты ГГП в системе высшего профессионального образования с целью адаптации к фреймовым представлениям знаний.
-
Выявить специфику структуры обучения геометро-графических дисциплин, актуальную в современном ГГО студентов технического вуза.
-
Разработать методическую модель ГГО и сформулировать критерии и параметры оценки качества профессиональных компетенций ГГП студентов технического вуза.
-
Организовать и провести экспериментальное исследование эффективности применения фреймового представления знаний в содержание обучения дисциплины «Начертательная геометрия».
Методы решения проблемы:
теоретические: диалектический метод; структурно-функциональный и ретроспективный анализ; синтез; обобщение; методы общей теории педагогических систем; формализация; моделирование и др.;
эмпирические: метод анализа; метод индукции; метод исследования причинно-следственных связей; метод выдвижения и проверки гипотез; метод дедуктивного вывода; метод эмпирического обобщения и др.;
специальные: наблюдение за учебной и деятельностью студентов; метод экспертных оценок; метод анкетирования; тестирование; педагогический эксперимент; метод математической и компьютерной обработки данных эксперимента и др.
Теоретико-методологическую основу наших исследований составили:
теория фреймов в образовании (И. Гофман, М. Минский, П.С.Лернер, Т.Н.Колодочка и др.);
концепции развития человека как субъекта деятельности, личности, индивидуальности (Н.М. Александрова, Б.Г. Ананьев, Л.И.Божович, Л.С.Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, Б.Ф. Ломов, Ю.Л. Полуянов, Н.С. Пряжникова, С.А. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина, Д.Б.Эльконин, И.С. Якиманская и др.);
теория проблемного обучения (М.И. Махмутов, А.В.Брушлинский, A.M. Матюшкин, И.П. Калошина и др.);
методология системного, комплексного, личностно-
ориентированного, интегративно-модульного, социально-педагогического, профессионального подходов (С.Я. Батышев, В.В. Давыдов, Н.В. Кузьмина, А.В. Мудрик, С.Н. Садовский, В.В. Сериков, С.А. Шапаринский, В.В.Широкова, И.С. Якиманская и др.);
концептуальные подходы к дидактическим системам теоретического и производственного обучения (СИ. Архангельский, К.А.Бездудный, Г.Ф.Горшков, И.Я. Лернер, B.C. Леднев, Ю.Ф. Катханова, И.Д.Клочков, О.Ф.Федорова, М.И. Скаткин, В.А. Сластёнин и др.);
компетентностный подход в профессиональном образовании (Б.ПАнаньев, А.А. Вербицкий, B.C. Леднев, А.К. Маркова, О.М. Севостьянова, Ю.В. Фролова, В Д. Шадрикова и др.)
модели повышения качества геометро-графической подготовки студентов (НН. Анисимов, ЯН. Анисимова, А.Я. Блаус, А.Д. Ботвинников, Б.В.Будасов, Л.П. Григоревская, Е.Н. Кабанова-Меллер, Ю.Ф. Катханова, Е.И.Корзинова, И.Б. Кордонская, А.И. Лагерь, Е.П. Михеева, В.А.Рукавишников, А.А. Шаталов, И.С. Якиманская, В.И. Якунин и др.);
использование информационных компьютерных технологий для интенсификации учебного процесса при изучении геометро-графических дисциплин (Л.Б. Григоревский, Г.А. Иващенко, В.И. Нилова, С.А. Фрейберг, Т.В. Чемоданова и др.).
Научная новизна исследования:
-
Доказано, что процесс использования фреймовых систем позволит конструктивно представить целевой компонент.
-
Разработана структура и содержание методической модели обучения учебно-научной информации начертательной геометрии, позволяющей выявить оптимальный объем, форму подачи, методические приемы для эффективного восприятия и осмысления информации студентами в условиях дефицита учебного времени.
-
Определены критерии сформированности уровней геометро-графической компетенции студентов технического вуза, как основы содержательного компонента геометро-графической подготовки студентов
технического вуза.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что предложенная методическая модель обучения начертательной геометрии основывается на представлении знания учебного материала по фреймовой теории. Модель может служить базой для дальнейших методических разработок, способствующих совершенствованию изложения учебного материала в процессе изучения не только начертательной геометрии, но и инженерной графики.
Практическая значимость исследования заключается в следующем:
разработан и внедрен в учебный процесс технического вуза учебно-методический комплекс;
разработаны методические рекомендации и указания соответствующие методической модели ГГО, которые предназначенные для аудиторной и внеаудиторной деятельности студентов различных форм обучения (очной, очно-заочной, заочной);
в содержание аудиторных занятий введен новый учебный элемент «Алгоритмическое предписание», обеспечивающее через фреймовое представление и реализации теории знаний;
- внедрена матрица оценки успеваемости, обеспечивающая диагностику и управление процесса обучения геометро-графических дисциплин.
Достоверность и обоснованность результатов исследования подтверждается: методологической обоснованностью теоретических положений и исходных параметров исследования; логикой исследования; опорой на эмпирические данные; педагогическим экспериментом; сочетанием количественного и качественного анализа экспериментального материала; статистической значимостью полученных результатов.
База исследования - выборочная совокупность объекта исследования, изученная в рамках данной диссертационной работы, - ФГБОУ ВПО «Братский государственный университет», общетехнический факультет, кафедра инженерной геометрии и компьютерной графики; ФГБОУ ВПО «Московский государственный индустриальный университет», автомобильный факультет, кафедра графики.
Организация и этапы исследования. Исследование проводилось с 2006 по 2011 гг.
Первый этап исследования (2006-2008 гг.) включал разработку плана и научного аппарата исследования. Проведен сбор и анализ результатов научных исследований, концепций модернизации российского образования на период до 2010 года. Выполнен обзор литературы. Осуществлялось изучение традиционных технологий обучения геометро-графическим дисциплинам; изучение научной и учебно-методической литературы; исследование и обобщение педагогического опыта; формулирование основных положений научного аппарата исследования. Проведено исследование остаточных знаний по предмету «Черчение» студентов общетехнического факультета ФГБОУ ВПО «Братского государственного университета» (БрГУ) в начале первого семестра: тестирование студентов-первокурсников с целью выявления уровня подготовки студентов для изучения геометро-графических дисциплин; определение уровня сформированное геометро-графической компетенции; разработка и внедрение в учебный процесс методической модели современного ГГО.
В результате уточнены исследовательские инструменты, модернизирована структура содержания обучения, ориентированного на формирование геометро-графической компетенции студентов технического вуза.
Второй этап исследования (2008-2010гг.). Проведен анализ нормативных документов (ГОС ВПО) с целью выявления проблем базовой ГГП и компетенций студентов технического профиля по направлениям: 190000 Транспортные средства, 270100 Строительство, 250000 Воспроизводство и переработка лесных ресурсов. Разработана методическая модель современного ГГО студентов технического вуза. Разработка постоянной диагностики результатов обучения на разных этапах изучения геометро-графических дисциплин: начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики.
Третий этап исследования (2010-2011гг.) проведён эксперимент с последующим анализом и интерпретацией результатов формирующего среза;
уточнены условия формирования методической модели ГГО, сформулированы выводы, проведено оформление результатов исследования. На защиту выносятся следующие положения:
1. Геометро-графическая компетенция является составляющей
конструктивного представления целей обучения, которая позволяет выявить
оптимальный объем, форму подачи, методические приемы для эффективного
восприятия и осмысления информации студентами в условиях дефицита учебного
времени.
-
Принципы ГГО является закономерностью эффективной организации учебной деятельности: мотивационное сопровождение, рефлексивная среда, педагогическая поддержка.
-
Фреймовое представление знаний ГГО формирует информационную подсистему учебного материала; алгоритмических предписаний как принцип основы учебно-методического комплекса (УМК).
-
Матрица оценки успеваемости диагностики и управления процесса обучения геометро-графических дисциплин.
Апробация и реализация результатов диссертации.
Материалы исследования многократно обсуждались: на заседаниях кафедры инженерной геометрии и компьютерной графики инженерно-строительного факультета Братского государственного университета; на кафедре общетехнических дисциплин филиала Братского государственного университета в г. Усть-Илимске; на кафедре педагогики и психологии художественно-графического факультета филиала Восточно-Сибирской государственной академии образования в г. Усть-Илимске; на кафедре графики автомобильного факультета Московского государственного индустриального университета на научно-технических и научно-методических конференциях в городах Братске, Красноярске, Невинномысске, Таганроге, Пензе.
Результаты исследования оформлялись в отчетах госбюджетной темы «Комбинаторный анализ психолого-педагогических аспектов неотехнологий обучения инженерной геометрии и компьютерной графике» и темы «Информационно-технологическая модель обучения инженерной графике студентов технических вузов» (с 2009г.). Результаты научно-исследовательской работы оформлены 10 актами и 4 справками внедрения в учебный процесс.
Объем и структура работы определяются ее задачами и логикой развития исследования. Диссертация состоит из введения, двух глав, выводов по каждой главе, заключения, библиографического списка и приложений. Работа иллюстрирована таблицами и рисунками.
Похожие диссертации на Формирование методической модели современного геометро-графического образования студентов технического вуза
