Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретические основы формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля 13
1.1 Современное состояние инженерного образования в России 13
1.2 Направление совершенствования высшего технического образования 31
1.3 Социально-экономические предпосылки информатизации профессиональной деятельности современного инженера 47
Выводы к первой главе 54
Глава II. Технологическое обеспечение процесса формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля на основе технологий инновационного проектирования 57
2.1 Формирование профессионально-ориентированной информационно-учебной среды в системе подготовки специалистов инженерного профиля 57
2.2 Инновационная технология подготовки специалистов инженерного профиля 71
Выводы по второй главе 96
Глава III Анализ опытно-экспериментальной работы по организации учебного процесса на основе технологий инновационного проектирования в системе подготовки специалистов инженерного профиля 98
3.1 Организация учебного процесса на основе инновационного проектирования 98
3.2 Диагностический эксперимент технологии формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля 112
3.3. Ход и результаты экспериментального исследования 119
Выводы по третьей главе 136
Заключение 139
Библиографический список 142
Приложения 157
- Современное состояние инженерного образования в России
- Формирование профессионально-ориентированной информационно-учебной среды в системе подготовки специалистов инженерного профиля
- Инновационная технология подготовки специалистов инженерного профиля
- Ход и результаты экспериментального исследования
Введение к работе
Актуальность исследования. Современный уровень социально-экономического развития человечества и ускорение темпов научно-технического прогресса требуют от человека многоуровневой и разнонаправленной подготовки, позволяющей с минимальными издержками адаптироваться и успешно развиваться в стремительно меняющемся мире Сегодня общество как никогда остро нуждается в инициативном, деятельном, созидательном, творческом человеке, способном принимать ответственные решения в нестандартных ситуациях
Важную роль в становлении высококвалифицированного инженера играет фундаментальное образование как основа для изучения общетехнических и специальных дисциплин Научить решению всех задач, встречающихся специалисту в его работе, невозможно, но важно выработать правильную концепцию мышления, умение творчески подходить к решению поставленных задач Изобретения и открытия призваны создавать инженеры и ученые, прошедшие через систему высшего профессионального образования Потому именно в процессе обучения в вузе у них должны были быть сформированы не только необходимые жизненные и профессиональные качества будущих специалистов, но и накоплен успешный опыт в изобретательской деятельности
Следовательно, будущий специалист-инженер должен обладать объемом технических знаний на уровне современного научно-технического прогресса, на достаточной для этого фундамент&тьной основе и уметь самостоятельно решать задачи научно-исследовательской, внедренческой и производственной деятельности в различных отраслях народного хозяйства
К удовлетворению этих требований традиционно сложившаяся система высшего инженерного образования оказалась не готова В настоящее время все больше утверждается мысль, что образование из способа просвещения человека должно превратиться в механизм развития творческой личности, способной самостоятельно определять и изменять свою жизненную стратегию и практически использовать полученные знания для совершенствования систем и процессов реальной действительности
Проблема исследования. Значительная роль в разработке концепции профессионального образования, различных подходов к профессиональной подготовке специалистов принадлежит таким ученым, как С Я Батышев, А Т Глазунов, А М Новиков, Г М Романцев, И П Смирнов, Е В Ткаченко и
Вопрос о связи творческого труда и профессионального образования неоднократно поднимался различными учеными (В В Алехин, Г Я Буш, В А Ганзен, ЕС Жариков, Б М Кедров, В Я Ляудис, AT Шумилин тдр)
В исследованиях (В Е Алексеев, В И Андреев, Д Ь Богоявленская, И П Волков, В А Горский) отмечалось, что творческое мышление и способность человека заниматься творческой деятельностью требуют
специального педагогического воздействия в процессе проведения учебных занятий, на которых необходимо создавать атмосферу сотрудничества и творчества Между тем в исследованиях В И Андреева было установлено, что в сравнении с репродуктивной деятельностью доля времени, отводимого на творческую деятельность учащихся, ничтожно мала В рамках школьного образования экспериментально-исследовательская деятельность учащихся составляет 0,5 %, в СПТУ - 0,2 %, а в вузах - 5 % времени
Вопросы интеграции и системного подхода к педагогическому процессу, а также вопросы организации проблемного и дифференцированного личностно ориентированного подхода в обучении отражены в исследованиях В А Дмитриенко, Н С Лайтеса, В Д Шадрикова, А В Брушлинского, И С Якиманской, В Я Синенко, И Я Лернера, А М Матюшкина, М В Кларина, А Ж Жафярова и других В исследованиях В Е Алексеева, М М Зиновкиной, В В Лихолетова, С А Новоселова, А Я Наин, С Сассе и других авторов подробно исследованы вопросы развития творческого мышления в учреждениях профессионального образования
Содержание и технологии обучения отражены в работах Ю.К Бабанского, В И Загвязинского, М В Кларина, В В Краевского, В С. Леднева, А Н Лейбовича, И Я Лернера, Г К Селевко, Е Н Шиянова и
Дидактические и методические подходы к использованию информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения обозначены в работах ВП Беспалько, ИГ Захаровой, ДШ Матроса, Н Н Мельниковой, В М Монахова, Е С Полат, Д М Полева, И В Роберт и др
Вопросы психолого-педагогического обоснования использования информационных и коммуникационных технологий в образовательном процессе исследованы в работах М И Башмакова, Л И Долинера, Е И Машбица, С Н Позднякова, Н А Резника, Б Е Стариченко и др
Имеются также разработки по использованию Интернет-ресурсов в области практического маркетинга (С Э Зелинский, А А Кантарович, И Н Кузнецов, Э В Муртазин, В Холмогоров, В В Царев и др )
Тем не менее, в научно-педагогической литературе не представлены разработки, дающие возможность выйти на концептуально новые решения, которые позволили бы, в рамках уже сложившейся системы высшего профессионального образования готовить специалистов, имеющих успешный опыт самостоятельной изобретательской деятельности
Таким образом, сложилось противоречие между увеличением потребности рынка труда в специалистах-инженерах, имеющих успешный опыт самостоятельной изобретательской деятельности, способных работать в условиях информатизации общества, и недостаточной разработанностью эффективных механизмов обучения студентов инженерного профиля
изобретательской деятельности на основе технологии инновационного проектирования
На основании выделенного противоречия была сформулирована проблема исследования, которая заключается в обосновании использования технологий инновационного проектирования как средства формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля
Объект исследования - профессиональная подготовка студентов-инженеров в вузе
Предмет исследования - формирование профессиональной готовности специалистов инженерного профиля на основе технологий инновационного проектирования
Цель исследования - выявить и в ходе опытно-экспериментальной работы проверить дидактические возможности использования технологий инновационного проектирования в формировании профессиональной готовности инженера к изобретательской деятельности
Гипотеза исследования Использование технологий инновационного проектирования как средства формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля будет эффективным, если
построена структурно-функциональная модель открытого образовательного процесса (МООП), способствующая непрерывной, творческой подготовке инженеров,
разработана технология формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля на основе инновационного проектирования, включающая в себя программно-методическую и содержательную составляющие, методические рекомендации по выполнению практических работ, задания для самостоятельной работы студентов, тесты для контроля и самоконтроля, библиографический список и Интернет-ресурсы, обеспечивающие условия для успешной профессиональной подготовки студентов в области инженерии,
спроектированная траектория обучения новому виду профессиональной деятельности активизирует субъектную позицию обучающихся не только в процессе обучения, но и в выборе индивидуального маршрута обучения с учетом требований государственных образовательных стандартов и уровня знаний и потребностей студентов
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой исследования были сформулированы следующие задачи исследования
Изучить степень разработанности проблемы использования технологий инновационного проектирования как средства формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля
Построить структурно-функциональную модель образовательного процесса открытого типа и разработать технологию, способствующую успешности профессиональной подготовки студентов и
отражающую взаимосвязи между компонентами традиционного педагогического процесса и окружающей реальностью
З В ходе опытно-поисковой работы оценить успешность использования технологий инновационного проектирования как средства формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля
Теоретико-методологическую основу исследования составляют
системный подход в педагогике (В Г Афанасьев, 3 А Решетова, В Н Садовский, Г П Щедровицкий, Э Г Юдин и др),
теория и методика педагогических исследований
(Ю К Бабанский, Г В Воробьев, В И Журавлев, В И Загвязинский, Н В Кузьмина, А А Кыверялг, А Я Наин, А И Пискунов и др ),
теория содержания профессионального образования
(С Я Батышев, И К Журавлев, В В Краевский, В С Леднев, М Н Скаткин и
ДР-),
теория поэтапного формирования умственных действий (П Я Гальперин, Н Ф Талызина),
личностно ориентированные подходы к обучению
(Н А Алексеев, Е В Бондаревская, Э Ф Зеер, В В Сериков, И С Якиманская идр)
Методы исследования изучение и теоретический анализ психолого-педагогической и специальной литературы, педагогическое наблюдение, творческое проектирование, теоретическое моделирование, анализ и синтез, абстрагирование, методы математической статистики, педагогический эксперимент в естественных стационарных условиях образовательного процесса вуза
Этапы и база исследования Исследование проводилось на базе Еіолі оградской государственной сельскохозяйственной академии в три этапа с 2003 по 2008 гг
Первый этап (2003-2004 гг) - подготовительный изучалась литература по проблеме исследования, определялись методологические предпосылки, цели и задачи научного поиска, формулировалась гипотеза и разрабатывалась программа исследования
Второй этап (2004-2007 гг) - основной на основе накопленного эмпирического материала проводилось теоретическое обоснование и конструирование структурно-функциональной модели образовательного процесса открытого типа и разработка технологии, способствующей успешности профессиональной подготовки студентов и отражающая взаимосвязи между компонентами традиционного педагогического процесса и окружающей реальностью
На данном этапе была реализована программа экспериментальной проверки предлагаемого методического инструментария, обобщались данные экспериментальной работы
Третий этап (2008 г) - заключительный проводилась обработка экспериментальных данных, исследовалась валидность и надежность результатов эксперимента, велась апробация материалов исследования, осуществлялось оформление работы
Научная новизна результатов исследования
1 На основе системного, комплексного и личностно-деятельностного
подходов построена структурно-функциональная модель открытого
образовательного процесса (МООП), способствующая непрерывной
творческой подготовке инженеров Модель отражает компоненты процесса
обучения (цель, содержание, формы, методы, средства обучения,
управляюще-корректирующее взаимодействие, контроль и оценка
результатов), а также факторы, воздействующие на успешность
профессиональной подготовки студентов в области инженерии
2 Разработана технология формирования профессиональной
готовности специалистов инженерного профиля на основе инновационного
проектирования, включающая в себя программно-методическую и
содержательную составляющие, методические рекомендации по выполнению
практических работ, задания для самостоятельной работы студентов, тесты
для контроля и самоконтроля, библиографический список и Интернет-
ресурсы, обеспечивающие условия для успешной профессиональной
подготовки студентов в области инженерии
3 Разработан дидактический инструментарий, обеспечивающий на
системном и функциональном уровнях усвоение студентами учебных знаний
и получение новых знаний посредством изобретательской деятельности,
способствующий интенсификации учебного процесса, формированию
индивидуальной траектории обучения с учетом требований государственных
образовательных стандартов высшего профессионального образования и
уровня знаний и потребностей студентов
Теоретическая значимость исследования заключается в
обосновании структурно-функциональной модели открытого
образовательного процесса (МООП), способствующая непрерывной, творческой подготовке инженеров, уточнении структуры и содержания учебно-методического сопровождения при обучении студентов с использованием технологий инновационного проектирования Предложено и обосновано понятие «изобретательская деятельность в образовании» как особый вид творческой деятельности студентов в процессе обучения в вузе, направленный на переработку неактуализированной внешней информации в актуализированную задачную систему открытого типа с последующим ее решением и получением объективно новых знаний
На основании предложенного понятия «изобретательская деятельность в образовании» разработана модель открытого образовательного процесса, обеспечивающая непрерывную подготовку студентов к успешной изобретательской деятельности Полученные в ходе
диссертационного исследования результаты и сформулированные на их основе выводы позволили выявить и обосновать дидактические возможности технологий инновационного проектирования как средства формирования профессиональной готовности специалистов инженерного профиля
Практическая значимость исследования Разработано и проверено организационно-методическое сопровождение по дисциплине «Основы инновационного проектирования в инженерии», способствующее повышению качества профессиональной подготовки студентов Структурно-функциональная модель открытого образовательного процесса (МООП), способствующая непрерывной творческой подготовке инженеров, может быть адаптирована для обучения студентов другим дисциплинам
Положения, выносимые на защиту
1 Структурно-функциональная модель открытого образовательного
процесса (МООП), способствующая непрерывной, творческой подготовке
инженеров
2 Технология формирования профессиональной готовности
специалистов инженерного профиля на основе инновационного
проектирования, включающая программно-методическую и содержательную
составляющие, методические рекомендации по выполнению практических
работ, задания для самостоятельной работы студентов, тесты для контроля и
самоконтроля, экзаменационные материалы, библиографический список и
Интернет-ресурсы, предполагает изменение содержания, форм, методов,
средств обучения путем внедрения информационных и коммуникационных
технологий в процесс обучения студентов инженерных инженерных
специальностей
3 Дидактический инструментарий, обеспечивающий на системном и
функциональном уровнях усвоение студентами учебных знаний и получение
новых знаний посредством изобретательской деятельности, способствующий
интенсификации учебного процесса, формированию индивидуальной
траектории обучения с учетом требований государственных образовательных
стандартов высшего профессионального образования и уровня знаний и
потребностей студентов инженерного профиля
Апробация и внедрение результатов исследования в практику осуществлялись путем выступления автора на Всероссийских и региональных научных, научно-практических и методических конференциях, совещаниях и семинарах на кафедре педагогики в Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (2002 - 2007 гг), на кафедре педагогики и психологии Поволжской академии государственной службы им ПА Столыпина (2002, 2006 гг), в Волгоградской государственной академии физической культуры (2006 г), в Челябинском государственном университете (2006 г.), Саратовском госагроуниверситете им НИ. Вавилова (2006 г) Материалы исследования используются в организации учебно-воспитательного процесса в Волгоградской
государственной сельскохозяйственной академии, Волгоградском государственном педагогическом университете, Волгоградском государственном колледже управления и новых технологий Личное участие диссертанта во внедрении результатов исследования осуществлялось в ходе преподавательской, научно-методической и учебно-организационной деятельности
Достоверность результатов исследования обеспечивается методологической обоснованностью исходных теоретических данных, анализом использования информационных и коммуникационных технологий обучения в педагогической практике, выбором и реализацией комплекса методов, адекватных цели и задачам исследования, систематической проверкой результатов на различных этапах работы, использованием математических методов обработки результатов с учетом педагогических критериев в их качественной интерпретации, достаточным объемом выборочного исследования
Структура диссертации Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, содержит 33 рисунка, 9 таблиц, список литературы, включающий в себя 150 наименований
Современное состояние инженерного образования в России
Инженерное образование России имеет богатые традиции. Оно появилось три столетия назад и за сравнительно короткий срок укрепилось, приобрело всемирный авторитет и стало целостной системой отечественного инженерного образования. Уже тогда, сформировавшись по примеру европейского образования, оно отличалось от него фундаментальностью и использованием эффективных способов практической подготовки специалистов. Сочетание высокого уровня теоретической и практической подготовки обеспечивало высокое качество выпускников российских инженерных вузов и его мировое признание. На рубеже XIX —XX вв. российское инженерное образование считалось одним из лучших в Европе [Агранович Б. Л., Андреева Д. Б., Боев О. В., 2006]. Эта оценка высшего технического образования наиболее ярко проявила себя в 60-е годы XX века в период освоения космоса и даже в недалеком прошлом. «Высокий авторитет отечественного инженерного образования реально подтверждается тем фактом, что даже в условиях спада производства и снижения уровня финансирования научных исследований и научно-технических разработок спрос на инженерное образование не только не снижается, а растет» [Дегтярев М. Г., 2005].
В последнее время наметилась явная тенденция повышения спроса у молодежи на получение высшего образования [Дегтярев М. Г., 2005], о чем свидетельствуют данные табл. 1. Увеличение количества студентов связано с растущим спросом на высшее образование, вызванное изменениями на рынке труда. Особенно это заметно на инженерных специальностях. При среднем по России конкурсе на уровне 1,99 человека на место конкурс на инженерные специальности достигает 3 и более.
Одним из главных критериев востребованности специалистов на рынке труда [Васильченко Н. Г., 2005] и эффективности работы высшего технического учебного заведения является динамика трудоустройства его выпускников. При этом спрос на специалистов [Васильченко Н. Г., 2005] может принимать следующие формы: отрицательный спрос, отсутствие спроса, скрытый спрос, падающий спрос, нерегулярный спрос, полноценный спрос, чрезмерный спрос.
В связи с этим одним из условий проектирования образовательных программ должно быть согласование содержания программ с их профессиональной направленностью и мониторингом востребованности будущих специалистов. В качестве примера востребованности будущих специалистов в табл. 2 приведены такие данные по ГОУВПО «МГУ им. Н. П. Огарева» в целом и по трем инженерным специальностям: «Технология обслуживания и ремонт машин в АПК» (ТОРМ), «Механизация сельского хозяйства» (МСХ), «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции» (МПСХП).
Однако [Жураковский В. М., 2001], несмотря на масштабность подготовки инженеров в России, развитие ее промышленно-технологического потенциала, внедрение высоких технологий и обеспечение трансферта технологий, во многом сдерживается недостаточным уровнем образованности трудоспособного населения. Специалисты с высшим образованием в составе трудоспособного населения составляли в 1998 году в России немногим больше 18 %, в то время как в развитых странах этот показатель имел значение 30 —40 %, а в отдельных странах мира достигал 60 %.
Сегодня во всем мире высшее образование сталкивается с серьезными трудностями, которые характерны для большинства стран независимо от уровня их развития. Основными из них являются [Бахарев Н. П., 2001]: недостаточное финансирование; повышение качества преподавания, научных исследований, образовательных услуг; трудоустройство выпускников и их адаптация в современном производстве; условия доступа к различным уровням обучения; доступ к благам международного сотрудничества.
По мнению Н. П. Бахарева, «...эти проблемы в России и зарубежных странах решаются путем увеличения численности студентов в технических вузах, расширения выпуска университетов по направлениям с ориентацией на технические профили обучения (Франция, Англия, США); пересмотра перечня инженерных специальностей и направлений для перспективных отраслей экономики (Франция, Германия, США. Россия); развития научных исследований в системе высшей школы, в том числе в инженерно-технических вузах, по тематике промышленных фирм и производств (Франция, Германия, США, Россия); устранение в профессиональной системе образования тупиковости направлений обучения (Германия, США, Россия); повышение мобильности перехода учащихся из одного типа школ в другие на основе координации и согласования учебных планов и расширения доступа к высшему образованию (Германия, Россия); создание разветвленной сети университетского сектора: колледжей, профессиональных школ, технологических институтов (Япония, Франция, Германия, США, Россия)» [Бахарев Н. П., 2001]. Большинство индустриально развитых стран в последнее десятилетие провели реорганизацию системы профессиональной подготовки кадров с целью обеспечения экономики специалистами, способными работать в условиях информационного общества, готовыми воспринимать и развивать новейшие технологии без ущерба для природы и человека [Валеева Н. Ш., 1998].
Чтобы возродить в России утраченные традиции, в феврале 1998 года началось совершенствование (перестройка) высшего и среднего специального образования, которая продолжается по настоящее время. Ее основной задачей в современных условиях является обеспечение гарантированного уровня подготовки инженеров, соответствующего требованиям современной мировой экономики и международным стандартам. Для выявления задач, стоящих перед высшими техническими учебными заведениями, необходимо проанализировать основные направления перестройки инженерного образования в новых создавшихся социально-экономических условиях.
Одним из основных направлений повышения качества подготовки инженеров считалась «работа учебно-научно-производственных комплексов на базе кафедр и других подразделений, а также НИИ; целевая интенсивная подготовка специалистов; создание конструкторско-технологических подразделений с опытными производствами, подготовка на кооперативных началах по двухсторонним договорам, переподготовка кадров и т.д.» [Основные направления перестройки высшего и среднего специального образования в стране, 1987]. Сюда же можно добавить и тенденцию последних лет социалистической системы — создание заводских кафедр на базе передовых производств (их количество достигало 30 % от кафедр инженерных факультетов). По мнению бывшего ректора МВТУ им. Баумана А. Елисеева, «... готовить высококвалифицированных инженеров можно только на базе передовых научно-технических разработок... В зарубежных странах основное звено, как правило, — научная лаборатория. В ней проводятся фундаментальные исследования и выполняется передовое проектирование... У нас же иначе расставлены приоритеты... Мы много внимания уделяем методике обучения и явно недостаточно заботимся о передаче студентам передовых научных инженерных знаний» [Обучение неотделимо от науки: интервью с ректором МВТУ им. БауманаА. Елисеевым, 1989.].
Из анализа состояния инженерного образования Л. В. Масленниковой и Э. В. Майкова [Масленникова Л. В., 1999] следует, что усиление роли вузовской науки, в первую очередь фундаментальных исследований в подготовке инженерных кадров, является одним из основных направлений перестройки высшего образования, и обучение студентов должно находиться в органическом единстве с их активной научно-исследовательской, конструкторской и производственной деятельностью. С первых же дней появления студента в вузе нужно стараться привлечь его к научной деятельности. «Это очень существенно в высшей школе, когда профессиональные знания ученые должны передавать тут же, как говорится, не отходя от станка, потому что молодежи нужно не только передавать сами знания, но и научить ее видеть то, как эти знания добываются, а это можно сделать, только привлекая учащуюся молодежь к самому процессу получения знаний...» [Масленникова Л. В., 1998]. В настоящее время высшая школа испытывает серьезные затруднения в проведении научных исследований, прежде всего это недостаток государственного финансирования госбюджетных научных исследований; кроме того, это резкое сокращение хоздоговорных научных работ с предприятиями и институтами из-за их плохого экономического положения, а в отдельных случаях закрытия или банкротства. Вследствие этого не может полноценно развиваться важнейшее направление реформирования высшей школы. Учебно-научно-производственные комплексы и центры как база для подготовки инженеров высшей квалификации не получили широкого развития и не во всех вузах существуют по той же причине.
Формирование профессионально-ориентированной информационно-учебной среды в системе подготовки специалистов инженерного профиля
За 300 лет российское инженерное образование прошло большой путь, получив признание и завоевав уважение в мире. Наших выпускников всегда отличали широта профессиональных познаний, которые базировались на глубокой фундаментальной подготовке. Тем более велика наша забота о том, чтобы высокий уровень российского высшего образования, несмотря на многочисленные социально-экономические проблемы, стоящие перед Россией, был сохранен.
Сейчас мы являемся свидетелями широкого внедрения во все области деятельности человека информационных технологий, что сопровождается резким увеличением количества специалистов, занятых в этой сфере деятельности, причем рост потребности общества в таких специалистах существенно опережает темпы их подготовки. Такая же картина наблюдается в области высоких информационных, и не только технологий и наукоемких производств. Возрастающая сложность современных технологических систем и устройств, рост их возможностей, обострение конкурентной борьбы между фирмами заставляют, с одной стороны, конструировать все более сложные системы, а с другой - повышать их надежность, упрощать управление, использовать нестандартные решения. Все это приводит к необходимости разработки новых высокоэффектив 58 ных технологий и подготовки соответствующих специалистов.
Процесс информатизации педагогических систем обладает общими закономерностями, является управляемым и подчиняется, по нашему мнению, ряду принципов:
1. Принцип научности информатизации системы непрерывной подготовки специалистов означает опору на науку как источник системы закономерностей, понятий и проявляется в обосновании информатизации посредством совокупности общенаучных и частнопедагогических методологических закономерностей.
2. Принцип целостного подхода к информатизации системы непрерывной подготовки специалистов. Информатизация не должна рассматриваться как простая совокупность мероприятий, она должна осуществляться с позиций интересов и основных целей системы: формирования готовности к профессиональной деятельности и жизнедеятельности в условиях современной информационной среды и быстрой адаптации к изменяющимся условиям.
3. Принцип системности предусматривает рассмотрение всех сторон информатизации и явлений в их внутренних и внешних связях и взаимодействиях, информатизацию структурных составляющих системы и функциональных связей, внедрение информационно-коммуникационных технологий во все основные виды деятельности системы непрерывной подготовки специалистов.
4. Принцип технологичности информатизации, т.е. ориентации информатизации на концептуальное обоснование, планирование и этапность работ, прогнозирование результатов на каждом этапе информатизации.
5. Принцип централизованного управления информатизацией предусматривает контроль со стороны конкретного руководителя (заместителя директора по информатизации, проректора по информатизации) и создание единого координационно-методического и технического центра информатизации.
6. Принцип актуальности задач информатизации, предусматривающий ориентацию на перспективные технологии и направления информатизации, на интеграцию с мировым научно-образовательным пространством при условии сохранения российского менталитета.
7. Принцип информатизации профессионально ориентированной учебно-образовательной среды подготовки специалистов на основе учета психолого-педагогических факторов и использования средств дистанционного доступа к информационным ресурсам России и мира (электронные библиотеки, информационно-поисковые системы, телеконференции, программы для обучения и контроля знаний, электронная почта и др.).
8. Принцип альтернативного выбора стратегии информатизации: без изменения структуры учебного заведения ("медленная информатизация"); с изменением структуры ("быстрая информатизация").
9. Принцип приоритетности информатизации управления педагогической системой, в противном случае "старая" система управления тормозит процесс информатизации других структурных компонентов системы либо эффективность информатизации функциональных связей низка.
10. Принцип новых задач. Использование средств информационно-коммуникативных технологий предусматривает изменение содержательных компонент деятельности.
11. Принцип маркетинга информатизации, предусматривающий постоянный внутренний и внешний маркетинг информатизации на основе установленных критериев.
Психолого-педагогическая сфера информатизации образования, по мнению академика Б.С. Гершунекого, наиболее близка к практике и "... призвана, способна и обязана придать практико-ориентированную технологичность и критериально-оценочную полноту и законченность всем концептуально важным, но все же в большей или меньшей мере дистанцированным, оторванным от непосредственной образовательной деятельности социально-методологическим и научно-техническим аспектам целостной идеологии компьютеризации и информатизации в сфере образования".
Применение компьютера, непосредственно встроенного в управление процессом обучения, требует принципиальной перестройки содержания обуче 60 ния, приближения его к реальным потребностям жизни на основе функционирования информационно-учебной среды. Среда способствует формированию личностных качеств специалиста.
Под информационно-учебной средой понимается совокупность условий, способствующих возникновению и развитию процессов информационно-учебного взаимодействия между обучаемыми, преподавателем и средствами информационно-коммуникационных технологий, а также формированию познавательной активности обучаемого при условии наполнения компонентов среды предметным содержанием.
Информационно-учебная среда, обеспечивая функционирование организационных структур педагогической системы, включает средства и технологии сбора, накопления, передачи, обработки и распределения учебной информации и средства представления знаний. Ее назначение состоит в выявлении и развитии способностей обучаемых к творческой инициативе, создании условий для самостоятельного извлечения знаний и их качественного усвоения; обеспечении автоматизации обработки результатов обучения; устранении нежелательных последствий общения обучаемого со средствами информационных технологий и многое другое.
Для выявления тенденций и особенностей формирования профессионально ориентированной информационно-учебной среды в условиях информатизации рассмотрим связь системы непрерывной подготовки специалистов с внешней средой.
Внешняя среда, окружающая систему, оказывает на нее самые разнообразные воздействия: влияет на жизнедеятельность системы и результаты ее функционирования, создает условия для функционирования системы, оправдывает ее существование и многое другое. Но как позитивные, так и негативные воздействия среды носят дезорганизующий характер: система либо приспосабливается к изменениям окружающей среды, либо сама ее изменяет, если имеет высокий уровень организации. Информатизация, охватывая системы внешней среды, опосредованно (или непосредственно) заставляет систему непрерывной подготовки специалистов изменять свою структуру, перестраивать процессы, частично изменяя свои параметры и показатели, но, не нарушая своей сущности (рис. 4).
Инновационная технология подготовки специалистов инженерного профиля
Основная закономерность подготовки будущего специалиста состоит в том, что главным стимулом к саморазвитию отдельного человека является изучение им результатов собственного труда, диагностирование причин своих успехов и неудач, самостоятельное принятие решений о путях собственной учебной и профессиональной деятельности, а также самостоятельная оценка меры продвижения в направлении достижения искомого результата.
Одной из важнейших задач профессиональной подготовки в вузе, по мнению А. А. Бадаева, является «разработка предельно технологичных стратегий и тактик организации и практического осуществления процесса перевода начинающего свою самостоятельную деятельность специалиста на более высокие уровни профессионализма» [Бадаев А.А., 1986].
Новые подходы к качественно измененному содержанию высшего образования, обеспечение продуманной, научно обоснованной системы дидактических, информационных и технологических мероприятий помогают обучаемому полноценнее проявить себя на соответствующем этапе развития.
Понятием «мотивация» в психолого-педагогических науках обозначается процесс, в результате которого определенная деятельность приобретает для индивида известный личностный смысл, создает устойчивость его интереса к ней и превращает внешне заданные цели деятельности во внутренние потребности личности. Потребности, трансформированные в мотивы, способствуют формированию различных уровней мотивации усвоения учебного материала в условиях вуза. Всего выделяется три таких уровня.
Начальный (внешний) уровень мотивации связан с тем, что потребность в усвоении учебного материала побуждается внешним социальным или узколичностным мотивом. Он обусловливает внешнее (формальное) отношение к учебной деятельности.
Основной (внутренний) уровень мотивации достигается тогда, когда потребность будущего специалиста «находит» объективно необходимые знания, умения и навыки, профессиональные позиции и развитые (адаптированные) личностные особенности. Такая «опредмеченная потребность» становится внутренним мотивом усвоения учебного материала.
Высший (внутренний) уровень мотивации отражает потребность обучаемого в эффективной реализации своего творческого потенциала. Его основой выступают высокие притязания будущего специалиста на самореализацию в учебно-познавательной деятельности, которая принимается им как высший и главный приоритет. Задействование творческого потенциала обеспечивает наилучшее удовлетворение потребности будущего специалиста в саморазвитии. На данном уровне мотивации заметную роль играет мотивация достижения. Она характеризуется стремлением обучаемого выполнить дело на высоком уровне качества везде, где имеется возможность проявить свое личное мастерство и индивидуальные способности.
Использование компьютерных средств обучения (КСО) предусматривает обеспечение обучаемых четкой и адекватной информацией о продвижении в обучении, поддерживает их компетентность и уверенность в себе, стимулируя тем самым внутреннюю мотивацию к саморазвитию в учебной и профессиональной деятельности:
соотнесенность усвоенных знаний с действительным отношением личности к себе в сравнении с окружающими;
ценностное отношение к собственным личностным качествам, которое предполагает удовлетворенность положительными качествами и потребность в их закреплении, неудовлетворенность отрицательными или недостаточно развитыми качествами своей личности и желание внести в них изменения;
регуляция учебно-практических действий, целесообразность самопроявления в ней;
оценка, контроль и корректировка различных личностных качеств, прогнозирование результатов собственной учебной деятельности.
Образовательный процесс с использованием КСО находится под контролем самого обучаемого: он чувствует ответственность за собственное поведение, объясняет причины своего успеха не внешними факторами (легкость задачи, везение), а собственным старанием и усердием. Именно эта схема «неуспех-недостаточность усилий» является, по мнению психологов, наилучшей для сохранения и развития внутренней мотивации саморазвития в учебной и профессиональной деятельности.
КСО при соответствующем качестве программного обеспечения способствует предоставлению реальной свободы студентам в выборе уровня усвоения информации в зависимости от их индивидуальных способностей и наклонностей. Такая тенденция к дифференциации и индивидуализации обучения дает возможность гораздо большему числу обучающихся обрести уверенность в собственных способностях, привести в соответствие требования и сложность заданий с уровнем их способностей и возможностей. Общение с ЭВМ не надоедает, так как чем больше обучаемые работают с ним, тем больше узнают нового. Большую ценность представляет возможность при использовании КСО обеспечивать послепроизвольное внимание, что подтверждается результатами проведенных исследований. Работа с применением КСО дает обучаемому такой заряд активности, настолько увлекает его, что он уже забывает о времени и заканчивает свою работу как правило лишь после неоднократных напоминаний преподавателя. Это создает благоприятную психологическую обстановку и указывает на устойчивое внимание обучаемых при работе с ЭВМ, возможность выдавать информацию с учетом индивидуальных особенностей восприятия пользователей, позволяет снять напряженность, что положительно влияет на их эмоциональное состояние, формирует позитивное отношение к обучению и саморазвитию.
Процесс познания не мыслится без запоминания, являющегося его существенной и неотъемлемой частью. Обучаемые в процессе усвоения нового материала должны в обязательном порядке пройти стадию свободного и сознательного воспроизведения материала. Это позволяет заложенная в компьютерную обучающую программу возможность повторить ее просмотр в условиях высокой эмоциональности и непроизвольной активизации внимания, что в особой мере способствует созданию соответствующих внутренних мотивов усвоения учебного материала, позволяющих эффективно решать поставленные перед обучаемым дидактические задачи.
Предусмотренные в КСО возможности активного самоконтроля позволяют обучаемому выявлять степень рассогласованности между заданной для усвоения информацией и фактически усвоенной, что способствует формированию у него адекватной самооценки. При этом процесс запечатления материала усиливается за счет включения в него ряда мыслительных операций и в частности сравнения и обобщения. Такой процесс протекает на следах гибкой кратковременной памяти, позволяющей обучаемому быстро корректировать свой ответ и исправлять допущенные ошибки, повышает умственную активность, логичность рассуждений и обоснованность выводов, пополняемость знаний о собственных личностных качествах, обеспечивает организацию и поддержание внимания.
Проведенный в рамках исследования эксперимент показал, что в условиях применения КСО складывается более благоприятная ситуация для проявления индивидуальных форм мотивации усвоения учебного материала у студентов, происходит переход от «маскировочных» ролевых мотивов к реально действующим, личностным. Обучение с применением КСО позволяет формировать у них позитивное отношение к учению, поддерживать их компетентность и уверенность в себе, стимулируя тем самым внутреннюю мотивацию, повысить объективность самооценки, дисциплинированность и интеллектуальную активность, самочувствие и настроение и тем самым эффективность профессиональной подготовки в целом и эффективность обучения в частности.
КСО могут оказывать решающее влияние и на формирование познавательного интереса. Во многих обучающих программах реализуется принцип побуждения обучающихся к поиску, когда компьютер в случае ошибочного решения дает ориентирующие указания, направляя тем самым действия обучаемых. Эффективная обучающая система, в конечном счете обеспечивает исправление ошибки и позволяет довести решение задачи до конца. Благодаря этому устраняется одна из распространенных причин отрицательного отношения к учебе, а именно неудачи в достижении результата.
Ход и результаты экспериментального исследования
Эффективность влияния авторской технологии проверялась при сопоставлении результатов тестирования в экспериментальных и контрольных группах в конце каждого модуля.
Дидактические принципы организации учебного процесса, лекционный курс, читаемый студентам с мультимедийным сопровождением, реализуемая совокупность заданий и задач, обобщенные способы действий их решения, комплексы тестов контроля и самоконтроля предоставляют студентам возможность индивидуально, в максимально возможном темпе переходить с одного уровня усвоения учебного материала на другой, более высокий способствуют формированию устойчивой мотивации усвоения учебного материала, активизации познавательной творческой деятельности.
Проследим результаты диагностики формируемых качеств будущего специалиста у студентов экспериментальных групп при переходе от одного модуля междисциплинарного курса к другому.
Как было представлено в параграфе 2.2, курс «Основы проектирования в агроинженерии» состоит из трех модулей, в каждый из которых заложен теоретический материал таких наук как математика, физика, теоретическая механика с точки зрения междисциплинарных связей. На этом материале были построены лекционный курс электронное учебно-методическое пособие, обеспечивающее углубленное изучение теоретической части курса комплекс заданий и задач для лабораторно-практических занятий расчетно-графические задания (самостоятельная работа студентов) тесты промежуточного и итогового контроля; тесты для самоконтроля студентов и т.д.
Методическое наполнение лабораторно-практических занятий содержит задачи и задания прикладного характера. Кроме этого студенты имели возможность самостоятельной работы в компьютерном классе. Преподавателями междисциплинарного курса проводились консультации со студентами, участвовавшими в эксперименте.
Для диагностики результатов эксперимента были разработаны тесты, содержащие задачи прикладного характера разных уровней.
Результаты тестирования студентов экспериментальных групп по окончании первого модуля представлены в таблице 4.
Представленные в таблице 4 данные позволяют констатировать изменения в уровнях усвоения учебного материала у студентов экспериментальных групп: 10 студентов изменили уровень с «базового» на «углубленный», 5 студентов изменили уровень с «углубленного» на «креативный».
Для наглядности представим результаты диагностики уровней усвоения учебного материала у студентов экспериментальных групп на конец первого модуля в сравнении с результатами диагностики входного тестирования на диаграмме (рис. 19).
Нам также было интересно в ходе экспериментальной работы отслеживать изменения в уровнях мотивации усвоения учебного материала (рис. 20) и познавательной творческой активности (рис. 21) у студентов экспериментальных группы.
В результате учебной деятельности в рамках разработанной технологии уровень мотивации усвоения учебного материала у студентов экспериментальных групп изменился: с уровня «низкий» на «средний» у 8 студентов (10,4 %), с уровня «средний» на уровень «профессионально-личностного саморазвития» у 4-х студентов (5,1 %).
Сокращение часов дисциплин учебного плана инженерных специальностей привело к тому, что в рамках занятий общеобразовательных дисциплин (математика, физика и др.) время на решение прикладных задач ограничено. Междисциплинарный курс, его дидактическое и методическое обеспечение, использование компьютерных средств обучения позволяют студентам наглядно увидеть приложения знаний общеобразовательных дисциплин к задачам профессиональной направленности.
При выполнении заданий на лабораторно-практических занятиях курса, расчетно-графических работ у студентов формируется потребность (мотив) в углубленном изучении материалов курса, что в свою очередь повышает их познавательную творческую активность. Это подтверждают данные диаграммы (рис. 21).
Второй модуль предусматривает изучение кинематического анализа механизмов, решение прикладных задач дифференциального исчисления с применением компьютерных средств обучения. Лекции, как отмечалось ранее, читаются с мультимедийным сопровождением, что позволяет лектору наглядно представить схемы описываемых процессов. Элементы мультипликации, выделение важных моментов цветом способствуют лучшему усвоению учебного материала студентами, запоминанию ключевых моментов изучаемого курса. По окончании второго модуля было проведено тестирование студентов экспериментальных групп (таблица 5).
Чтобы наглядно представить изменения в уровнях усвоения учебного материала у студентов экспериментальных групп, проведем сравнение результатов тестирования первого и второго модуля на диаграмме (рис. 22).
Сравнение результатов тестирования первого и второго модуля показывает изменения в уровнях сформированности усвоения учебного материала у студентов экспериментальных групп: у 11 студентов (14,5 %) уровень усвоения изменился с «базового» на «углубленный». Следовательно, в результате обучения с применением компьютерных средств обучения эти студенты приобрели навыки решения задач прикладного характера, требующие углубленного изучения теоретического материала курса. У 6 студентов (7,9 %) уровень усвоения изменился с «углубленного» на «профессионально-личностное саморазвитие».
