Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИЯ КАК НАУЧНАЯ ДИСЦИПЛИНА 19
1.1. Философско-методологические аспекты использования информационных и компьютерных технологий в сфере образования 19
1.2. Психолого-педагогические аспекты использования Интернет-технологий в обучении 34
1.3. Интернет как информационная сеть развития коммуникационных образовательных ресурсов 43
1.4. Разработка Интернет - ресурса как метода обучения 55
Выводы 77
ГЛАВА II. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИЙ В ВЫСШЕМ ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ 79
2.1. Архитектура современных поисковых систем World Wide Web в высшем профессиональном образовании 79
2.2. Математические сайты как средство изучения математических дисциплин в вузе 87
2.3. Типы информационно-поисковых языков в профессиональной подготовке будущих специалистов 94
Выводы 102
ГЛАВА III. МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕРНЕТ- ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ ГУМАНИТАРНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ 103
3.1. Использование Интернет-технологий при изучении математики 103
3.2. Модель обучения математике студентов гуманитариев на основе использования коммуникационных технологий 130
3.3. Применение Интернет технологий при обработке педагогических измерительных материалов 144
3.4. Опытно-экспериментальное исследование и его результаты 149
Выводы 161
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 163
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 165
ПРИЛОЖЕНИЕ 178
- Философско-методологические аспекты использования информационных и компьютерных технологий в сфере образования
- Архитектура современных поисковых систем World Wide Web в высшем профессиональном образовании
- Использование Интернет-технологий при изучении математики
Введение к работе
Актуальность исследования. Возможность и необходимость использования Интернет-технологий при преподавании фундаментальных наук сейчас уже не нужно пропагандировать. Применение мультимедийных программ, возможность визуализации проводимых расчетов позволяют сделать обучение более наглядным, в значительной мере помогают преодолеть барьеры, воздвигнутые традиционно чрезмерно формализованным и абстрактным изложением многих университетских учебных курсов. При этом для многих дисциплин, таких, как, например, геометрия, теория вероятностей и элементы математической статистики, астрофизика, использование компьютерных средств необходимо связывать с компьютерным моделированием. По многим разделам фундаментальных наук в Интернет накоплено огромное количество полезной информации, которую необходимо отыскивать и систематизировать с применением поисковых систем и, возможно, использовать в процессе преподавания. Анализ научной литературы позволяет сделать вывод о том, что отдельные психолого-педагогические и методические аспекты использования компьютерных технологий в высших учебных заведениях рассматривались в работах С.Ф. Аверьяновой, Ю.Н. Афанасьева, В.П. Беспалько, Ю.С. Брановского, А.П. Вер-холы, Л.И. Долинера, И.М. Зубковой, А.В. Куценко, Н.Л. Липатниковой, Л.С. Лисициной, М.Р. Меламуд, СВ. Панюковой, И.Н. Розиной, O.K. Филатова, В.Ф. Шангина и других. На основе применения новых информационных технологий Ю.С. Брановский исследовал активизацию учебной деятельности студентов, В.Ф. Шангин изложил методические основы познавательной деятельности студентов, Л.С. Зубкова определила дидактические условия их внедрения. Использование новых компьютерных технологий применительно к процессу обучения математики рассмотрено в диссертационных работах А.Н. Бурова, Н.М. Власовой, С.А. Дьяченко, М.И. Рагулина, О.П. Солобуто, А.В. Юдакова и других. А.Н. Буровым обозначены проблемы оптимизации курса математики в вузе, Н.М. Власовой раскрыты научно-методические основы использования компьютерных технологий при изучении геометрии в школе, Н.И. Рагулиным раз-
работай профильный курс математических приложений для старшеклассников, где показано, что он является средством формирования творческой направленности.
Вопросы использования Интернет-технологий нашли отражение главным образом в справочных руководствах. В работах В.Д. Байкова, А.С.Лесневского, С.В.Глушакова, Л.И.Долинера, Е.И.Кареловой, А.В.Могилева, О.Ю.Овакимяна, А.Н.Тихонова и других показано, что Интернет-технологии могут быть использованы в качестве символьного, наглядного, доступного средства обучения.
Как средство обучения Интернет-технология рассмотрена в нашей работе, где дано описание этой системы применительно к изучению материала курса дифференциальной геометрии в педагогических вузах.
Использование Интернет-технологий позволяет обеспечить многозадачность и разноуровневый подход к обучению студентов различных специальностей, в том числе и гуманитарных. Перед профессиональным высшим образованием современный мир, научно-техническая концепция ставит ряд задач, которые очень нелегко было бы решать без одновременного развития инфоком-муникационных технологий.
Использование мультимедийных презентаций при проведении занятий позволяет достаточно полно и ясно показать имеющиеся достижения. Практические занятия теперь все чаще нужно проводить в компьютерном классе с подключением к Интернет. Применение таких мощных пакетов, как Mathematica, Maple, MathCAD, позволяют студентам не только самостоятельно выполнить индивидуальные задания, скажем, представить в наглядном виде графики функций, удобном для анализа, но и одновременно провести поиск необходимых документов, расположенных на других серверах.
В отдельных случаях студенты сейчас имеют возможность бесплатно изучить отдельные разделы математики, математической логики, теории вероятностей и математической статистики в «онлайновом» режиме и выполнить уникальные демонстрационные эксперименты, поставленные в ведущих международных центрах. Как правило, эту возможность предоставляют сайты
6 крупных американских университетов, что, одновременно, стимулирует активное изучение студентами профессионального английского языка, позволяет им быть в курсе самых последних научных результатов и наглядно ощутить интернациональный характер Науки. Очень существенной является возможность бесплатного доступа к электронным энциклопедиям, журналам и препринтам (LANL, HEP, CERN и др.) и Интернет-версиям журналов.
В высших учебных заведениях, хотя и осознали потребность формирования Интернет-знаний у специалистов, процесс создания соответствующей материальной базы и обучения преподавателей идёт крайне медленно. Это в первую очередь связано с непониманием администрацией высших учебных заведений прогрессивности и перспективности использования современных информационных технологий, а также с низким квалификационным уровнем преподавателем, которые при отсутствии системы переподготовки кадров не могут самостоятельно освоить новые знания. Но именно высшие учебные заведения призваны и должны в ближайшее время стать колыбелью формирования нового Интернет-ориентированного сознания молодых людей. Именно ВУЗы обязаны обеспечить этот процесс материально, преподаватель в своей деятельности должен ориентироваться как на традиционные, так и нетрадиционные методы обучения. Главное - сформировать у студента Интернет-ориентированный способ мышления, научить использовать информацию для самообразования, повышения квалификационного уровня, решения вероятных производственных проблем и задач.
Актуальность рассмотрения оснований компьютеризации на философско-методологическом уровне, прежде всего анализ отношений «человек-компьютер» в различных педагогических ситуациях не вызывает сомнений. Такой анализ необходим потому, что он направлен на обоснование общих мировоззренческих установок в исследовании многообразных возможностей применения компьютерной техники в сфере образования.
В условиях ускорения социально-экономического и научно-технического прогресса, усиления внимания к комплексу вопросов, связанных с трактовкой
роли и места человеческого фактора в интенсификации общественного производства, все более актуальной является проблема прямой и непосредственной взаимосвязи педагогических и собственно технических факторов. Эта взаимосвязь находит свое отражение в процессе взаимодействия человека с компьютерной техникой - высшим проявлением технизации общественно полезной человеческой деятельности.
Таким образом, вопрос использования Интернет-технологий в процессе обучения высшей математике в вузе естественно-технического профиля на должном уровне пока не нашел отражения. Отсутствие конкретной методики внедрения Интернет-технологий в процесс обучения высшей математике и определило актуальность темы диссертационного исследования.
Однако, несмотря на имеющиеся исследования, в аспекте повышения эффективности обучения с использованием информационных и компьютерных технологий в педагогическом образовании, многие проблемы, а именно использование Интернет-технологий при обучении математике студентов гуманитарных специальностей, не решены как в теоретическом, так и в практическом аспектах. Практика использования Интернет технологий в образовательном процессе высшей школы свидетельствует о наличии противоречий между:
традиционными видами учебно-методического обеспечения и потребностью практики в инновационных формах применения Интернет-технологий в учебном процессе вузов;
процессом информатизации образования и отсутствием общего подхода к использованию Интернет-технологий к обучению студентов современных образовательных учреждений;
между поиском и обнаружением информации необходимой для организации учебного процесса и дигитализированной информацией, которая позволяет применять более активные современные способы поиска, восприятия, обработки, использования и хранения информации;
абсолютизацией структур и форм построения учебно-методических материалов для студентов и потребностью практики в их инновационных
s структурах с расширенными функциональными и информационными возможностями.
Указанные противоречия привели к формированию проблемы исследования: какова методика использования Интернет-технологий в обучении студентов гуманитарных специальностей? Решение данной проблемы является целью нашей диссертации.
Цель исследования состояла в выявлении научно-методических основ и психолого-педагогических особенностей использования Интернет-технологий для организации различных видов занятий со студентами гуманитарных специальностей при изучении математических дисциплин в Ставропольском государственном университете.
Объект исследования - использование Интернет-технологий при изучении математических дисциплин в педагогическом процессе.
Предмет исследования - Интернет-технологии как средство обучения студентов гуманитарных специальностей математическим дисциплинам.
На основе изучения теоретических источников и собственного педагогического опыта была выдвинута гипотеза, основанная на том, что использование Интернет-технологий в высшем профессиональном образовании будет наиболее успешно осуществляться если:
в образовательном пространстве вуза будет создана насыщенная мультисреда, в которую вовлекаются различные каналы восприятия информации - текстовой, визуальной, аудиоинформации, что позволит интенсифицировать учебный процесс и готовить студента к будущей работе в гуманитарной сфере, в которой усиливаются тенденции конвергенции сенсорных каналов восприятия информации;
разработана архитектура современных поисковых систем World Wide Web в высшем профессиональном образовании;
используются методы активного обучения математике студентов например, математические сайты;
апробирована модель обучения математике студентов гуманитари-
ев на основе использования коммуникационных технологий.
В соответствии с темой, объектом, предметом и целью исследования были поставлены следующие задачи:
Поиск и обнаружение информации, необходимой для организации учебного процесса. Электронные библиотеки и журналы, различные справочные материалы, существующие в Интернете.
Создать насыщенную мультисреду, в которую вовлекаются различные каналы восприятия информации - текстовой, визуальной, аудиальной, что позволит интенсифицировать учебный процесс и готовить студента к будущей работе в гуманитарной сфере, в которой усиливаются тенденции к конвергенции сенсорных каналов восприятия информации.
Создать в Интернете учебно-методические комплексы по математике, которые можно было бы применить в технологии обеспечения интерактивности, позволяющей применять активные методы обучения (онлайновые упражнения, учебные дискуссии, виртуальные ролевые игры и др.), осуществлять личностно ориентированный подход.
Разработать методики учебной связи со студентами очной, заочной форм обучения, так как Интернет-технологии позволяют осуществлять регулярное дистанционное общение с преподавателем (выполнение заданий, тестов, индивидуальные консультации) и обеспечение студентов необходимыми материалами.
Повысить у студентов культуру использования Интернет-технологий.
На различных этапах опытно-экспериментальной работы использовались следующие методы исследования: теоретический анализ философской, психолого-педагогической, научно-методической и специальной литературы по проблемам исследования, моделирование педагогического процесса, обобщение результатов исследования с учетом конкретных условий и новых фактов; эмпирические: сравнительно-сопоставительный анализ результатов констатирующего и формирующего экспериментов, наблюдение, беседы, анкетирова-
ниє, педагогический эксперимент, математико-статистическая обработка результатов.
Методологической основой исследования явились представления о сложной структуре научного мировоззрения, включающей философский, онтологический, гносеологический, аксиологический аспекты; психолого-педагогические концепции поэтапного формирования умственных действий и теоретических обобщений; роль науки в современном обществе, закономерности и объективные условия науки в процессе профессионального становления личности; фундаментальные работы в области образования, психолого-педагогические научные теории и методики в области информатизации образования.
Теоретической основой исследования явились работы по гуманизации и гуманитаризации образования (А.А. Аминов, СИ. Архангельский, Ю.Н. Афанасьев, Ю.И. Бабаев, Ю.К. Бабанский, В.А. Шаповалов и др.), теория информационного моделирования (В.К. Белошапка, Ю.С. Брановский, Я.А. Вагра-менко, Н.М. Власова, Л.И. Долинер, Д.А. Поспелова, И.Н. Розина), теория формирования умственных действий и понятий (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, Э.И. Герман, В.З. Ямпольский, A.M. Малышенко, В.И. Каган и др.), концепция формирования и развития единого информационного пространства в России и соответствующих государственных информационных ресурсов (М.Б. Лебедева, Е.И. Машбиц, СВ. Пацюкова, Ю.С. Зубкова, И.М. Андреева, А.Ю. Уваров, Л.Л. Федосеев и др.), идеи проблемного (A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов и др.) и контекстного (А.А. Вербицкий) обучения, теории профессионального образования (С.А. Архангельский, Ю.С. Брановский, В.И. Горо-вая, А.Л. Денисова и др.); работы по Интернет-технологиям (С.Ф. Аверьянова, СВ. Папшев, Ю.С. Брановский, А.А. Гаффин, М.Б. Лебедева, Е.П. Соколова, В.Н. Васильев, Л.С. Лисицина, СВ. Глушаков, Д.В. Ломатько, А. Денисов, СВ. Симонович и др.).
Организация исследования. Исследование проводилось в три этапа - с 2001 по 2004 годы.
Первый этап (2001-2002 гг.) состоял в обосновании актуальности избранной проблемы, получении первичного эмпирического материала для его дальнейшего теоретического осмысления и практического использования на последующих этапах эксперимента. Разрабатывалась общая концепция исследования: определялись цели, задачи, методология, конкретизировались объект и предмет исследования.
Второй этап (2002-2003 гг.): формировалось представление о специфике и принципиальной модели обучения, и осуществлялась ее практическая реализация в образовательной практике студентов факультета романо-германских языков на основе использования Интернет-технологий при изучении математических дисциплин.
Третий этап (2003-2004 гг.): осуществлялась опытная проверка теоретических положений исследования, формулировались основные выводы, составлялись рекомендации по дальнейшему совершенствованию разработанной модели обучения.
Достоверность и обоснованность научных результатов исследования обусловлена использованием методов исследования, адекватных его предмету и задачам, а также методологической обоснованностью теоретических положений и использованием математического аппарата высокой степени надежности для оценки результатов исследования.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
- теоретически разработаны психолого-педагогические основы использования Интернет-технологий в профессиональном образовании;
обоснованы принципы использования Интернет как информационной сети развития коммуникационных образовательных ресурсов;
выделен метод активного обучения: «Интернет-ресурс»;
разработана архитектура современных поисковых систем World Wide Web в высшем профессиональном образовании;
создана методика использования Интернет-технологий в обучении студентов гуманитарных специальностей;
- представлена и опытно-экспериментальным путем доказана значимость
модели обучения математике студентов-гуманитариев на основе использования
коммуникационных технологий.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что в нем:
теоретически осмыслены организационно-содержательные параметры реализации задач Интернет-обучения в высшей школе;
обоснована на научном уровне возможность использования Интернет-технологий при изучении математических дисциплин;
теоретически представлена модель обучения математическим дисциплинам на основе использования инфокоммуникационных технологий;
в обиход исследования введен термин «Интернет-технология».
Практическая значимость исследования состоит в разработке внедрения Интернет-технологий в учебный процесс вуза; создании электронных учебников на основе использования Интернет-технологий по математической логике и элементам абстрактной и компьютерной алгебры.
В работе предложены экспериментально проверенные Интернет-технологии в организации учебного процесса на факультетах: романо-германских языков, юридическом, экономическом. Инвариантность Интернет-технологий в образовательном поле позволит использовать их потенциал в решении аналогичных задач учебных дисциплин не только естественно-математического цикла. Обоснована система дидактических средств в применении Интернет-технологий, практически используемых при разработке учебной документации, составлении методических пособий, учебно-методических комплексов и дидактических материалов.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Информационную систему вуза можно построить на основе автоматизированных рабочих мест (АРМ), реализующих следующие функции:
- сбор, хранение и обработка информации, необходимой для управления
учебного процесса с помощью учебных планов, реализующих госстандарты об
разовательно-профессиональных программ; эффективный доступ к этой ин-
формации, подготовка учебных планов;
создание и хранение, возможность корректировки образовательно-профессиональных программ базовых, смежных и дополнительных специальностей;
формирование базы учебно-методического и научного обеспечения по дисциплинам: математическая логика и элементы абстрактной и компьютерной алгебры;
создание базы по содержанию и организации самостоятельной и индивидуально-творческой деятельности студента;
оперативный доступ к разработанным базам данных;
доведение до объектов управления соответствующих управляющих воздействий.
2. Продуктивным подходом к исследованию сложной, по своей сути
комплексной, проблемы обучения через Интернет является подход от конеч
ных целевых установок учебно-воспитательной деятельности, определенных
общей стратегической ориентацией системы образования на формирование
всесторонне развитой, гармоничной личности каждого студента.
Основной курс высшей математики в техническом вузе является фундаментом математической подготовки будущего специалиста, осуществляющейся с целью развития логического и алгоритмического мышления студента, вооружения его методами исследования, анализа и моделирования устройств, явлений и процессов, а также методами обработки и анализа результатов численных экспериментов.
Использование метода обучения на основе Интернет - технологий реализуется через включение системы лабораторных работ в процесс обучения и направлено на формирование обобщенных понятийных систем, приемов умственной деятельности на основе активизации познавательной самостоятельной деятельности студентов.
Апробация результатов исследования. Результаты исследования были обсуждены на научно-методических семинарах кафедры информационных тех-
пологий в обучении и управлении учебным процессом Ставропольского государственного университета (2001-2004), на ежегодных региональных научно-методических конференциях «Университетская наука - региону» (Ставрополь, 2000-2003); на Всероссийской конференции «Математическое моделирование в научных исследованиях» (Ставрополь, 2000), на Всероссийском симпозиуме «Математическое моделирование и компьютерные технологии» (Кисло-водск,2002). Материалы исследований также отражены в учебно-методических пособиях для учителей «Модель обучения математике студентов-гуманитариев на основе использования коммуникационных технологий» (Москва, 2002), «Интернет - технологии как средство обучения математике студентов гуманитарных специальностей» (Москва, 2003). Результаты исследования могут найти применение в учебных процессах общеобразовательных школ, различных сферах общественной деятельности человека.
Внедрение результатов исследования осуществлялось в форме лекций, лабораторных и практических занятий в Ставропольском государственном университете при изучении курсов дисциплин: математическая логика, элементы абстрактной и компьютерной алгебры, теория вероятностей и элементы математической статистики, а также при изучении курса «Интернет-технологии для учителя-предметника» в Ставропольском Центре Интернет Образования.
Результаты исследования внедрены в учебный процесс Ставропольского государственного университета в качестве электронных учебников по математической логике и элементам абстрактной и компьютерной алгебры.
Публикации. По материалам исследования опубликовано 5 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и трех приложений. Общий объем диссертации составляет 187 страниц, из них 161 - основной текст, 13 - список использованной литературы из 156 наименований. В тексте содержатся 2 рисунка, 2 таблиц и 4 диаграмм.
Во введении раскрывается актуальность темы, определяется объект, цель, гипотеза, задачи и методы исследования, характеризуются научная но-
визна, теоретическая и практическая значимость.
В первой главе «Педагогическая Интернет - технология как научная дисциплина» рассматриваются теоретические вопросы решения многоаспектных проблем использования Интернет-технологий в сфере образования и психолого-педагогические требования и условия, определяющие конечную эффективность учебно-воспитательной, управленческой и научно-исследовательской педагогической деятельности. Актуальность психолого-педагогической проблематики обусловленная тем, что она охватывает практически все направления использования Интернет - технологий. Рассматривается такой практически очень важный вопрос, как преодоление своеобразного психологического барьера, возникающего у многих потенциальных пользователей-учителей, руководителей учебных заведений, педагогов-исследователей и (что отнюдь не исключено, хотя, как показывает имеющийся опыт, и маловероятно) у учащихся, по отношению к самой идее использования Интернет - технологий и связанной с этим необходимостью приложить немалые усилия для овладения новой, весьма сложной и своеобразной техникой.
В главе рассматриваются такие понятия как «образовательная среда», «Интернет-среда», «информационное пространство», «информационная среда», «интегрированные Интернет-технологии», которые являются базовыми для данной работы, дается определение этих понятий, рассматриваются свойства этих явлений, принципы формирования, структура и функции современного гуманитарного образования, делается вывод о том, что использование Интернет-технологий при обучении студентов гуманитарных специальностей математическим дисциплинам - это качественно новый этап в инновационных формах организации учебного процесса.
Рассматривается проблема психолого-педагогического обеспечения использования Интернета в качестве эффективного средства обучения, так или иначе связанных с разработкой целостной психолого-педагогической концепции Интернет-обучения. К числу наиболее неотложных следует отнести вопросы целеполагания в реализации задач Интернет - обучения по разным учебным
16 дисциплинам как естествонаучного, так и гуманитарного цикла. Выясняются психологические особенности и педагогическая целесообразность общения с Интернетом учащихся разного возраста.
Проведен анализ социальной в своей основе и педагогической по своему содержанию концепции всестороннего развития личности, определяющей целевые установки учебно-воспитательной деятельности, в том числе и в условиях информационного обучения, настоятельно требует обращения к психологической и дидактической проблематике. Психологический аспект проблемы информационного обучения связан, прежде всего, с углубленным анализом деятельности как основного механизма достижения преподавателем и учащимися тех или иных конкретных учебных целей, а дидактический аспект предлагает выявление и использование закономерностей самого процесса обучения, переосмысление этих закономерностей с учетом специфических условий информатизации.
Во второй главе «Использование Интернет - технологий в высшем профессиональном образовании» рассматриваются вопросы использования образовательных ресурсов Интернет для профессиональной подготовке специалистов. Дается определение и классификация информационно-поисковых систем, характеризуются требования и архитектура поиска информации. Анализируются математические сайты, которые можно использовать как образовательные технологии и методика проведения занятий по математическим дисциплинам с использованием Интернет-технологий. На основе проведенного анализа проектируется организационно-методическая модель доступа к математическим порталам и сайтам.
В третьей главе «Методика использования Интернет-технологий в обучении студентов гуманитарных специальностей» анализируется опыт использования Интернет-технологий при изучении математики, сравниваются традиционные методы обучения: проведение лекционных, практических и лабораторных занятий, функции преподавателя на лекциях, который обязан давать концептуальные основы, связанные с развитием и функционированием Интернета,
иллюстрируя изложение материала доступными примерами (желательно с использованием раздаточных материалов). Рассматриваются возможности, которые должны иметь студенты при получении информации об аппаратном, программном и информационном обеспечении использования Интернета. Изложение курса анализируется, начиная с освещения вопросов глобального характера - истории и тенденций развития Интернета, а далее логически переходит к проблемам аппаратного (технического) и программного обеспечения. Так, например, студентам, изучающим математику нужно дать материалы о наиболее известных Интернет-ресурсах математической направленности.
Использование Интернет-технологий стало неотъемлемой частью технологий гомогенных и гетерогенных видов тестирования, а, в частности, при проведении Централизованного Всероссийского тестирования, а в дальнейшем и Единого Государственного Экзамена. Проникновению точных измерительных методов в такие «неточные» сферы, как психология и педагогика, способствовало быстрое развитие естествознания, возникновение и распространение теорий, объяснявших процесс развития человека как изменяющийся и усложняющийся во времени.
В опытно-экспериментальной части диссертационного исследования проводится педагогический эксперимент, предполагающий одновременную работу в контрольной и экспериментальной группах. Цель эксперимента - оценить эффективность использования профессиональной подготовки специалистов Интернет-технологий как средства обучения математике. Эксперимент проводился на базе дисциплины «Педагогическая информатика», проводимой на факультете романо-германских языков, специальность «информатика, лингвистика, межкультурная коммуникация». Излагаются теоретические принципы проведения эксперимента, этапы, критерии оценки, представляются результаты эксперимента, на основании которых делаются выводы.
В заключении диссертации формулируются основные результаты исследования, теоретические выводы и практические рекомендации по использованию Интернет-технологий при проведении различных видов занятий по мате-
матике со студентами гуманитарных специальностей вуза.
В приложениях приводятся фрагменты электронных учебников, разработанных на основе использования Интернет-технологий по следующим математическим дисциплинам: математическая логика, элементы абстрактной и компьютерной алгебры.
Философско-методологические аспекты использования информационных и компьютерных технологий в сфере образования
Актуальность рассмотрения оснований компьютеризации на философско-методологическом уровне, прежде всего анализ отношений «человек-компьютер» в различных педагогических ситуациях не вызывает сомнений. Такой анализ необходим потому, что он направлен на обоснование общих мировоззренческих установок в исследовании многообразных возможностей применения компьютерной техники в сфере образования. [2]
Подчеркивая важность разработки философских проблем компьютеризации, Г.Л. Смолян пишет, что вычислительная техника в наши дни глубоко проникает в структуры человеческой деятельности, преобразует содержание и характер труда и обучения, по-новому ставит проблемы развития человеческого интеллекта и личности, оказывает серьезное влияние на мировоззрение людей и идеологические концепции, порождает новые способы и формы организации научных исследований. Вот почему социально-философские и философско-методологические аспекты развития электронной вычислительной техники заслуживают пристального внимания. [118, - с. 100-203]
Это требование относится к разным отраслям научных знаний, в том числе и педагогической науке, отражающей сущностные характеристики предметной области своего исследования - педагогической деятельности.
Интеграция педагогики, науки по своей сути общественной, не только с другими общественными науками (социологией, психологией, логикой, этикой, эстетикой и т.д.), но и с науками естественными, техническими — ведущая тенденция совершенствования системы научно-педагогических знаний. Указанная тенденция просматривается и при изучении проблемы взаимодействия человека с компьютером в сфере образования, которая при всей своей самостоятельности и важности является, по существу, лишь частью более общей социально-философской проблемы «человек-машина» - центральной проблемы современной научно-технической революции. При этом категория «машина» носит собирательный характер, обозначая любые технические устройства, использующиеся в качестве средства повышения эффективности целесообразности человеческой деятельности. [137]
В условиях ускорения социально-экономического и научно-технического прогресса, усиления внимания к комплексу вопросов, связанных с трактовкой роли и места человеческого фактора в интенсификации общественного производства, все более актуальной является проблема прямой и непосредственной взаимосвязи педагогических и собственно технических факторов. Эта взаимосвязь находит свое отражение в процессе взаимодействия человека с компьютерной техникой - высшим проявлением технизации общественно полезной человеческой деятельности.
Усиление взаимодействия общественных, естественных и технических наук подчеркивает значимость системы философских знаний, составляющих ядро интегративных, междисциплинарных форм познания и оказывающих решающую роль на понимание процесса сближения наук о природе и обществе, на развитие техники. [144, - с. 12-20]
Непосредственным методологическим ориентиром взаимодействия наук о человеке и технике служит философский принцип всеобщей связи и взаимозависимости предметов и явлений объективной действительности. С диалекти-ко-материалистической точки зрения, способность вещей, объектов, явлений, процессов, часто качественно глубоко различных, к разнообразным взаимодействиям, как проявление принципа материального единства мира, утверждающего наличие законов, которые распространяются на разные по своей природе объекты.
Вместе с тем диалектическая логика требует, чтобы наряду с констатацией принципиальных различий между трудовой деятельностью человека и функционированием разнообразных машин были выявлены и объективно существующие аналоги между интеллектуальными и физическими процессами, сопровождающими трудовую деятельность человека, и процессами, протекающими в машинах. Более того, жизнь требует создания таких концепций, которые позволили бы рассматривать человека и машину с единой позиции, отнюдь не означающей, однако, что при этом стираются всякие качественные различия между человеком и роботом. «В строгом смысле слова, ни одна машина, даже самая совершенная, не трудится и не может трудиться. Она лишь является орудием труда, с помощью которого человек воздействует на природу, изменяя последнюю сообразно заранее поставленной цели. Каких бы замечательных успехов не достигла техника, какие бы удивительные автоматы не создавались, труд всегда был и остается сознательной деятельностью человека, а человек - субъектом труда». [147, - с.8-24]
Архитектура современных поисковых систем World Wide Web в высшем профессиональном образовании
Такие имена информационных служб как Lycos, AltaVista, Yahoo, OpenText, InfoSeek, Rambler, Yandex, Aport и ряд других, хорошо известны пользователям Internet. Без пользования услугами этих систем практически нельзя найти что-либо полезное в море информационных ресурсов Сети. Но что они из себя представляют, как устроены, почему результат поиска в терабайтах информации выдается так быстро, как устроено ранжирование документов при выдаче, что из себя представляют информационные массивы этих систем -этим вопросам посвящен реферат.
Информационно-поисковые системы появились на свет достаточно давно. Теории и практике построения таких систем посвящено довольно большое количество статей, основная масса которых приходится на конец 70-х - начало 80-х годов. Среди отечественных источников следует выделить научно-технический сборник «Научно-техническая информация. Серия 2. Информационные процессы и системы», который выходит до сих пор. На русском языке издана так же и «библия» по разработке этого рода систем - «Динамические библиотечно-информационные системы» Жерарда Солтона, в которой рассмотрены основные принципы построения информационно-поисковых систем и моделирования процессов их функционирования. Таким образом, нельзя сказать, что с появлением Internet и бурным вхождением его в практику информационного обеспечения, появилось нечто принципиально новое, чего не было раньше. Если быть точным, то информационно-поисковые системы в Internet — это признание того, что ни иерархическая модель Gopher, ни гипертекстовая модель World Wide Web не решают проблему поиска информации в больших объемах разнородных документов. И на сегодняшний день нет другого способа быстрого поиска данных, кроме поиска по ключевым словам. [116]
При использовании иерархической модели Gopher приходится довольно долго бродить по дереву каталогов, пока не встретишь нужную информацию. Эти каталоги должны кем-то поддерживаться и при этом их тематическое разбиение должно совпадать с информационными потребностями пользователя. Учитывая анархичность Internet и огромное количество всевозможных интересов у пользователей Сети, понятно, что кому-то может и не повезти, и в сети не будет каталога отражающего конкретную предметную область. Именно по этой причине для множества серверов Gopher, которое называется GopherSpace, была разработана информационно-поисковая программа Veronica (Very Easy Rodent-Oriented Net-wide Index of Computerized Archives).
Аналогичное развитие событий мы видим и в World Wide Web. Собственно еще в 1988 году в специальном выпуске «Communication of the acm» среди прочих проблем разработки гипертекстовых систем и их использования Франк Халаз назвал проблему организации поиска информации в больших гипертекстовых сетях в качестве первоочередной задачи для следующего поколения систем этого типа. До сих пор многие идеи, высказанные в этом разделе, не нашли еще своей реализации. Естественно, что система, предложенная Бернер-сом-Ли и получившая такое широкое распространение в Internet, должна была столкнуться с теми же проблемами, что и ее локальные предшественники. Реальное подтверждение этому было продемонстрировано на второй конференции по World Wide Web осенью 1994 года, на которой были представлены доклады о разработке информационно-поисковых систем для Web, а система World Wide Web Worm, разработанная Оливером МакБрайном из Университета Колорадо, получила приз как лучшее навигационное средство. Следует также отметить, что все-таки долгая жизнь суждена не хорошим программам талантливых одиночек, а средствам, которые являются результатом долгосрочного планирования последовательного движения к поставленной цели научных и производственных коллективов.
Использование Интернет-технологий при изучении математики
aВзрывной характер развития Интернет в последние годы свидетельствует о ТОМ, ЧТО новые информационные технологии получили в мире широкое общественное признание. Практически все страны - члены мирового сообщества в той или иной степени интегрированы в сеть Интернет. За свою короткую тридцатилетнюю историю, начиная с октября 1969 года, Интернет перевернул восприятие пространства-времени и ознаменовал переход на новый качественный уровень общественных отношений. Так, в США, уже сейчас 40% домохозяйств имеют выход в Интернет, 80% классных комнат во всех учебных заведениях подсоединены к Интернете, 5 млрд. долларов из госбюджета планируется расходовать на помощь малообеспеченным гражданам в приобретении компьютерной техники и подключению к Интернету. В ВУЗах, хотя и осознали потребность формирования Интернет-знаний у специалистов, процесс создания соответствующей материальной базы и обучения преподавателей идёт крайне медленно. Это в первую очередь связано с непониманием администрацией ВУЗов прогрессивности и перспективности использования современных информационных технологий, а также с низким квалификационным уровнем преподавателем, которые при отсутствии системы переподготовки кадров не могут самостоятельно освоить новые знания. Но именно ВУЗы призваны и должшл в ближайшее время стать колыбелью развития нового Интернет-ориентированного сознания молодых людей. Именно ВУЗы обязаны обеспечить этот процесс материально, Преподаватель в своей деятельности должен ориентироваться как на традиционные, так и нетрадиционные методы обучения. Главное — сформировать у студента Интернет-ориентированный способ мышления, научить использовать информацию для самообразования, повышения квалификационного уровня, решения вероятных производственных проблем и задач. [9, - с.82-84]
Наиболее известными из традиционных методов обучения являются проведение лекционных, практических и лабораторных занятий. При этом на лекциях преподаватель обязан давать концептуальные основы, связанные с развитием и функционированием Интернета, иллюстрируя изложение материала доступными примерами (желательно с использованием раздаточных материалов). Студенты должны получить информацию об аппаратном, программном и информационном обеспечении использования Интернета. Изложение курса желательно начинать с освещения вопросов глобального характера - истории и тенденций развития Интернета, а далее логически переходить к проблемам аппаратного (технического) и программного обеспечения. Особое внимание следует уделить информационной стороне функционирования Интернета, поскольку именно информация - это основа и самоцель Сети. А её создание, распространение, поиск и использование становятся на сегодняшний день неотъемлемыми функциями эффективной системы управления. После освещения общих вопросов по проблематике Интернета следует переходить к аспектам использования Интернета по специальности. Так, например, студентам, изучающим математику нужно дать материалы о наиболее известных Интернет-ресурсах математической направленности.
