Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретические основы использования электронных образовательных технологий в подготовке студентов бакалавриата 14
1.1. Проблемы и перспективы использования электронных образовательных технологий в современном вузе 14
1.2. Бакалавриат: состояние и перспективы развития 33
1.3. Анализ готовности студентов бакалавриата по направлению «Физика» к использованию электронных образовательных технологий 50
Выводы по главе 1 63
Глава II. Практика реализации электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке студентов бакалавриата 66
2.1. Модель использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке студентов бакалавриата 66
2.2. Информационно-методическое обеспечение электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров - физиков 85
2.3. Организация и анализ результатов опытно-экспериментальной работы 124
Выводы по главе 2 142
Заключение 145
Список использованной литературы 147
Приложения 164
- Проблемы и перспективы использования электронных образовательных технологий в современном вузе
- Анализ готовности студентов бакалавриата по направлению «Физика» к использованию электронных образовательных технологий
- Информационно-методическое обеспечение электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров - физиков
- Организация и анализ результатов опытно-экспериментальной работы
Введение к работе
Актуальность исследования. Приоритетная ориентация современного образования на модернизацию, повышение его эффективности и качества в сложившихся социально-экономических условиях требуют новых подходов к подготовке кадров с высшим образованием. В настоящее время идет интенсивное оформление новой парадигмы высшего профессионального образования (ВПО), основные черты которой - гуманизация, личностная обращенность, фундаментализация, информатизация. В этих условиях необходима существенная корректировка содержания и способов развертывания ВПО в профессиональной подготовке выпускника вуза.
В условиях перехода к уровневой структуре высшего профессионального образования, стратегические ориентиры модернизации отечественного образования отражены в Концепции Федеральной целевой программы развития образования на 2011-2015 годы, Национальном проекте «Образование», модели «Российское образование - 2020».
Оптимизация ВПО является одной из острых национальных проблем: присоединение России к Болонскому процессу, в связи с чем: введение массового бакалавриата и магистратуры; разработка и внедрение образовательных стандартов третьего поколения; создание федеральных университетов; поиск эффективного соотношения гуманитарных, социально-экономических, математических, естественнонаучных, общепрофессиональных, специальных блоков дисциплин в их системной целостности и др. Эта многоплановость проблемы повышения эффективности и качества профессиональной подготовки в вузе отражена в современных исследованиях.
Значительный вклад в разработку проблем подготовки будущих учителей внесли, Т.Г. Везиров, Г.М. Гаджиев, Б.С. Гершунский, Л.Н. Давыдова, СИ. Зиновьев, Г.А. Караханова, И.Я. Лернер, Д.М. Маллаев, А.Н. Нюдюрмагомедов и другие ученые.
Вопросы исследования по проблемам профессиональной подготовки студентов бакалавриата рассмотрены в работах М.В. Лазаревой, В.Е. Мельникова, Т.Л. Камо-за, А.К. Касимова, П.В. Станкевича, Л.А. Угаровой, И.В. Шумовой и др.
На современном этапе качество подготовки студента в условиях модернизации системы отечественного образования обусловливает необходимость поиска новых подходов к организации учебного процесса. Один из них связан с информатизацией образования. В настоящее время информатизация системы образования вступает на качественно новый уровень, так как решается задача эффективного использования электронных образовательных технологий (ЭОТ) для конструирования учебного процесса и организации взаимодействия всех субъектов этого процесса. С применением и созданием электронных образовательных технологий, которые позволяют управлять самостоятельной работой обучающихся на принципиально новом организационном уровне, связаны перспективы развития различных технологий обучения.
Многочисленные исследования в области формирования современной образовательной среды (В.Н. Агеев, В.И. Батищев, Е.И. Бутиков, Ю. Брановский, С.Г.
Григорьев, С.А. Жданов, К.К. Колин, М.П. Лапчик, А.А. Кузнецов, И.В. Роберт, А.В. Усова и др.) убедительно показывают, что наиболее эффективный путь к достижению указанной цели - интенсивное использование информационных технологий (в том числе и ЭОТ) в учебном процессе.
Теоретические вопросы построения средств обучения с использованием компонентов учебного материала в электронной форме рассмотрены в работах: А.Г. Абросимова, Я.А. Ваграменко, С.Г. Григорьева, В.В. Гриншкуна, Л.Х. Зайнутдино-вой, О.В. Зиминой, С.Д. Каракозова, А.И. Кириллова, А.А. Кузнецова, СИ. Макарова, А.В. Осина, Е.С. Полат, И.В. Роберт, Н.Х. Розова, А.Л. Семенова, А.Ю. Уварова, А.В. Хуторского и других.
В настоящее время многие учебные заведения самостоятельно занимаются разработкой собственных электронных ресурсов различного назначения и применяют их в учебном процессе. Можно отметить результаты работ А.Г. Абросимова, В.П. Демкина, Ю.И. Капустин, М.П. Карпенко, Г.А. Красновой, С.Л. Лобачева, СИ. Макарова, М.И. Нежуриной, В.И. Солдаткина, В.П. Тихомирова и других.
Созданием подобных продуктов для разных типов учебных заведений занимаются и специализированные организации такие, как, например: «1С», «Кирилл и Мефодий», «Физикон», «Медиахауз», «Просвещение-Медиа» и другие.
Существуют и достаточно широко представлены промышленностью разработки специальной электронной техники, позволяющие подключить к компьютеру различные датчики и устройства, обеспечивающие получение компьютером данных от изучаемого объекта непосредственно в ходе учебного эксперимента. В этой связи необходимо отметить разработки компании «Квазар-Микро», объединяемые общим названием МИОС (мультисервисная информационно-образовательная среда), а также информационные ресурсы, представленные на Российском образовательном портале ()
Можно констатировать, что в нашей стране складываются теория и практика разработки и внедрения ЭОТ в образовательный процесс.
Таким образом, проблема использования современных электронных образовательных технологий, их адаптации и внедрения в образовательный процесс представляется актуальной и востребованной.
Анализ состояния проблемы использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке студентов выявил ряд противоречий:
между требованиями государственного образовательного стандарта к качественной двухуровневой подготовке специалиста-педагога и традиционными методиками его реализации в системе непрерывного педагогического образования;
между необходимостью перехода высшего педагогического образования на двухуровневую систему подготовки кадров в связи с современными требованиями и слабой теоретической и методической разработанностью этой проблемы в части организации процесса использования электронных образовательных технологий;
между необходимостью создания адаптивной образовательной среды, учитывающей индивидуальные характеристики студентов, и отсутствием информационно-методического обеспечения, способного сделать эффективным функционирование данного процесса;
потребностью образовательной практики в использовании электронных обра-
зовательных технологий в процессе обучения дисциплинам и отсутствием комплексного, систематического исследования возможностей их эффективного использования;
позитивными потенциальными возможностями использования электронных
образовательных технологий в обучении бакалавров по направлению «Физика» для
решения ряда профессиональных задач и недостаточной разработанностью мето
дик обучения с использованием электронных образовательных технологий.
Обозначенные выше противоречия определили проблему исследования, которая состоит в выявлении потенциальных возможностей современных электронных образовательных технологий в решении ряда методических проблем в процессе профессиональной подготовки бакалавров по направлению «Физика» и разработке эффективного информационно-методического обеспечения.
Тема исследования: «Электронные образовательные технологии в профессиональной подготовке бакалавров по направлению «Физика»».
Объект исследования - профессиональная подготовка бакалавров-физиков в условиях информатизации образования.
Предмет исследования - процесс использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров-физиков.
Цель исследования - теоретически обосновать и экспериментально проверить эффективность модели использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке студентов бакалавриата по направлению «Физика».
Цель и предмет исследования позволили сформулировать гипотезу исследования - использование электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке студентов бакалавриата по направлению «Физика» будет успешным, если:
моделировать процесс использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке;
в процессе подготовки бакалавров-физиков с использованием электронных образовательных технологий выделить три взаимосвязанных этапа: информационный, целью которого является формирование компетенции в области использования электронных образовательных технологий для решения учебных задач; практический, целью которого является освоение технологий создания электронных образовательных ресурсов для решения практико-ориентированных учебных задач, и профессиональный, обеспечивающий приобретение бакалаврами-физиками опыта по созданию и применению электронных образовательных ресурсов для реализации профессиональной деятельности;
выполнение студентами заданий на основе электронных образовательных технологий обеспечит систематический перенос знаний из одной изучаемой дисциплины в другую, а также активизирует профессиональную деятельность.
Для достижения поставленной цели исследования и проверки гипотезы были определены следующие задачи:
изучить и проанализировать современные тенденции использования электронных образовательных технологий в подготовке бакалавров-физиков;
выявить готовность студентов бакалавриата по направлению «Физика» к ис-
пользованию электронных образовательных технологий;
разработать и апробировать модель использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров-физиков;
разработать информационно-методическое обеспечение процесса использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке студентов бакалавриата по направлению «Физика»;
экспериментально проверить эффективность модели использования электронных образовательных технологий в профессиональной деятельности бакалавров-физиков.
Методологическую основу исследования составили фундаментальные работы ведущих ученых по дидактике (СИ. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Бес-палько, Н.Ф. Талызина и др.); использованию информационных технологий в профессиональном образовании (Е.С. Полат, Е.И. Машбиц, Ю.С. Брановский, П.И. Образцов, Т.Н. Вишнякова, А.П. Ершов, Я.А. Ваграменко и др.), в частности по физике (Г.А. Бордовский, Г.В. Ерофеева, С.А. Чудинова и др.).
Теоретическую основу исследования составили теории: деятельности (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, Д.М. Маллаев, Н.Ф. Талызина и др.); лич-ностно-ориентированного обучения (Е.В. Бондаревская, И.Б. Котова, И.С. Якиманская и др.); теории и практики разработки компьютерных учебных курсов (В.Н. Агеев, А.И. Башмаков, И.Х. Галеев, С.Г. Григорьев, Ю.Г. Древс, А.П. Зайцев, А.Ф. Кавтрев, Г.М. Нурмухамедов, А.В. Осин, О.М. Раводин, Л.А. Торгонский и др.).
Для реализации поставленных целей и задач исследования был использован комплекс теоретических и эмпирических методов: теоретический анализ педагогической, психологической, методической и специализированной (предметной) литературы по исследуемой проблеме; педагогическое наблюдение; обобщение педагогического опыта; опрос студентов и преподавателей; наблюдение; беседа; тестирование; интервьюирование и анкетирование; организация опытно- экспериментальной работы; использование электронных лекториев в учебном процессе.
База исследования. Исследование проводилось на факультете физики и информационно-коммуникационных технологий ФГБОУ ВПО «Чеченский государственный университет». В эксперименте приняло участие 84 студента бакалавриата, обучающихся по специальности 011200.62 - «Физика».
Этапы исследования. Диссертационное исследование осуществлялось в несколько взаимосвязанных этапов:
Первый этап (2007-2008 гг.) направлен на анализ научной и методической литературы по данной теме, рассмотрен передовой педагогический опыт по использованию новых технологий обучения в условиях современной педагогической системы, решались задачи, связанные с изучением состояния проблемы (практика подготовки студентов бакалавриата с использованием электронных образовательных технологий), разработкой гипотезы, формулированием целей и задач экспериментального исследования, составлением его плана, разработкой программы и технологии констатирующего и формирующего экспериментов, подготовкой анкет, определением контрольной и экспериментальной учебных групп.
Второй этап (2008-2011 гг.). На данном этапе в рамках констатирующего эксперимента были проведены беседы, анкетирование, начальное диагностирование,
которые позволили установить уровень готовности бакалавров по направлению «Физика» к использованию электронных образовательных технологий. Главной задачей формирующего эксперимента была оценка эффективности обучения студентов с введением экспериментального фактора, то есть определенной технологией протекания практических и лабораторных занятий в экспериментальной группе и без введения экспериментального фактора в контрольной группе.
Третий этап (2011–2012 гг.) направлен на обработку, сравнение и анализ данных, полученных в результате экспериментального исследования, формулировку выводов.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
1. Представлены инновационные методы использования электронных образо
вательных технологий в профессиональной подготовке студентов бакалавриата по
направлению «Физика» в рамках курса «Медицинская и биологическая физика» и
спецкурса «Электронные образовательные технологии в профессиональной дея
тельности бакалавра-физика».
-
Разработана модель использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров по направлению «Физика», включающая: цель использования ЭОТ в профессиональной подготовке; этапы использования ЭОТ в профессиональной подготовке; формы и методы обучения на основе ЭОТ, используемые на каждом этапе; результат эффективности использования ЭОТ в профессиональной подготовке и критерии их оценки.
-
Разработано информационно-методическое обеспечение процесса использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров-физиков.
Теоретическая значимость исследования состоит:
в разработке теоретико-методологических предпосылок использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров-физики;
в обосновании компетентностного подхода в профессиональной подготовке бакалавров-физиков в условиях информатизации образования;
в выявлении тенденции совершенствования профессиональной подготовки бакалавров по направлению «Физика» в процессе обучения в вузе на основе использования в учебном процессе электронных образовательных технологий;
в разработке структурной модели использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров-физиков.
Результаты диссертационного исследования существенно дополняют теорию и практику профессионального образования в области использования электронных образовательных технологий в контексте компетентностного подхода.
Практическая значимость исследования заключается в реализации условий эффективности использования авторского ЭУМК «Медицинская и биологическая физика» в профессиональной подготовке бакалавров-физиков, внедрении спецкурса «Электронные образовательные технологии в профессиональной деятельности бакалавров-физиков» при переподготовке учителей физики в институте повышения квалификации педагогических кадров. Предлагаемый теоретический материал может служить основой для введения электронных образовательных технологий в
систему профессиональной подготовки бакалавров педагогического образования, при разработке элективных курсов для профильной школы.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается исходными методологическими положениями, их соответствием современным тенденциям развития педагогического образования; использованием комплекса методов, адекватных объекту, предмету, цели, задачам и логике репрезентативных данных исследования; длительным характером эксперимента, результаты которого подтверждают эффективность теоретических выводов и проделанной практической работы; опытом преподавательской деятельности диссертанта.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования докладывались и обсуждались на научно-методических семинарах кафедр: «Методика преподавания математики и информатики» ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный педагогический университет» и «Теоретическая физика» ФГБОУ ВПО «Чеченский государственный университет». Теоретические положения и результаты исследования внедрены в учебный процесс факультета физики и информационно-коммуникационных технологий Чеченского государственного университета, представлялись на совещаниях и конференциях: Материалы II Международной научно-практической конференции (Дербент, 2010); Материалы Всероссийской научно-практической конференции (Грозный, 2010); Сборник материалов III Международной научно-практической конференции (Дербент, 2011); Научно-теоретический журнал «Экономические и гуманитарные исследования регионов» (Ростов-на-Дону, 2011); Журнал «Ученые записки» (Баку, 2011); Материалы II Всероссийской научно-методической конференции (Грозный, 2011); Научно-методический журнал «Информатика и образование» (Москва, 2011); Сборник I ежегодной итоговой конференции профессорско-преподавательского состава ЧГУ (Грозный, 2012).
На защиту выносятся следующие положения:
-
Информационные методы использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке студентов бакалавриата по направлению «Физика» в рамках курса «Медицинская и биологическая физика» и спецкурса «Электронные образовательные технологии в профессиональной деятельности бакалавра-физика».
-
Модель использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров по направлению «Физика», включающая компоненты: цель профессиональной подготовки бакалавров-физиков в условиях информатизации образования; этапы использования ЭОТ в профессиональной подготовке студентов бакалавриата по направлению «Физика» (информационный, практический, профессиональный); формы и методы обучения ЭОТ (мультимедийные проекты, обучение в сотрудничестве, электронное «портфолио»), используемые на каждом этапе; критерии эффективности использования ЭОТ и их оценки (низкий, средний, высокий); результат эффективности использования ЭОТ в профессиональной подготовке бакалавров-физиков.
-
Информационно-методическое обеспечение процесса использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров-физиков: ЭУМК; образовательные ресурсы сети Интернет; мультимедийные ресур-
сы фирм «1С», «Кирилл и Мефодий», «Физикон»; электронные лекции и практические занятия, интегративные занятия с использованием мультимедийных проектов и интерактивной доски; электронное «портфолио».
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.
Проблемы и перспективы использования электронных образовательных технологий в современном вузе
В образовательной практике ставятся и достигаются разнообразные цели, решаются многие задачи с опорой на различные методы, методики или технологии. Объясняется данный факт тем известным обстоятельством, что для достижения одной и той же цели можно использовать разные технологии, методы или приемы, средства или процедуры, применение которых, однако, может дать разный эффект, потребует больших или меньших временных, человеческих или материальных ресурсов и затрат.
Для того чтобы оптимизировать процесс достижения конкретной цели в условиях образовательного процесса на уровне деятельности педагога, повысить эффект от их применения, ученые и специалисты сферы образования обратились к феномену «технология» [101, С. 12].
Эпиграфом для рассмотрения этой проблемы могут служить слова А.С. Макаренко [19]: «Наше педагогическое производство никогда не строилась по технологической логике, а всегда по логике моральной проповеди. Именно поэтому у нас отсутствуют все важные отделы педагогического производства: технологический процесс, учет операций, конструкторская работа, применение кондукторов и приспособлений, нормирование, контроль, допуски и браковка».
Технология в соответствии с определением, даваемым в Большой советской энциклопедии, - это искусство, мастерство, умение в совокупности с методами обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции [120]. Из этого следует, что первоначально понятие техноло 15 гии было связано в большей степени с производством материальных ценностей. Со временем термин «технология» стал широко применяться и в других сферах человеческой деятельности, т.е. приобрел широкое философское толкование. По образному выражению Э. Де Боно [46], технология - это процесс производства чего-либо полезного на основе использования знаний, а основная функция технологии - внедрение теории в практику.
Появление термина «технология» в науке и образовательной практике связывают с особенностями применения технологического подхода:
к решению задач обучения, воспитания и развития субъектов педагогического процесса (в результате появился термин «педагогическая технология», который конкретизировался в других разновидностях с учетом специфики педагогических задач - технология обучения, технология воспитания, образовательная технология);
работе субъектов образовательного процесса с информацией, в результате чего информационные технологии стали активно применяться в образовательной практике;
организации учебного процесса (соответственно появился термин «технология обучения»);
организация образовательного процесса (что привело к появлению термина «образовательная технология»).
Противники идеи технологизации в педагогической деятельности считают недопустимой вольностью рассматривать творческий, сугубо интимный, как они считают, педагогический процесс как технологический. Однако любая деятельность может быть доведена до степени искусства. Ведь искусство - это «высокая степень умения, мастерства в любой сфере деятельности» [22, С. 507], а «технология - это искусство, мастерство, умение [35, С. 469].
В понимании технологии, применительно к образованию, до сих пор нет единой точки зрения, а различные аспекты отражены в следующих определениях [101, С. 13-14]:
- процедурное воплощение компонентов организуемого педагогом процесса в виде системы действий;
- цикл или алгоритм действий субъектов образовательного процесса;
- возможность построения педагогической системы на основе определенного набора приемов;
- редукция образовательных целей к целям деятельности конкретного педагога по реализации государственного образовательного стандарта на уровне конкретной учебной дисциплины или фрагмента образовательного процесса, организуемого для реализации образовательной программы и успешного ее освоения или для решения других, не менее важных образовательных задач;
- способ реализации конкретного процесса в образовательной практике путем расчленения его на систему последовательных, взаимосвязанных процедур и операций, которые выполняются субъектами этого процесса однозначно;
- конструирование и оценка образовательных процессов при учете человеческих, временных и других ресурсов в достижении эффективности образования и его целей.
Если проанализировать разные трактовки термина «технология» в образовании, то можно обнаружить тенденции в изменении их содержания, которое по сути представлено разными аспектами, отражающими направления развития и смыслового обогащения рассматриваемой категории [101, С. 18-19].
Первый аспект — технико-инструментальный. Он характеризуется тем, что понятие «технология» по содержанию сводится к техническим средствам, которые применяются в образовательном процессе, — средства звукозаписи, учебное кино, телевидение и др. Поиск путей использования технических средств в обучении определил возможность выделения особой сферы, которая получила название «технология в обучении». В этом значении разработчики новых технологий отталкивались от возможностей развивающихся технических средств как исходного момента построения образовательного процесса. Сторонники рассматриваемого аспекта ориентируются на выбор средств, обеспечивающих эффективность образовательного процесса, возможность достижения образовательных результатов системой разных, в том числе и технических, средств.
Второй аспект — функционально-процессуальный — по сути и есть собственно технологический подход к построению вузовского образовательного процесса, в котором способы, средства и условия могут выполнять разные функции в достижении одной и той же образовательной цели. Не случайно сторонники данного аспекта считают, что для достижения одной и той же цели педагог может использовать разные технологии. В рамках функционально-процессуального аспекта технология характеризуется как процесс выбора и использования определенной системы средств, необходимой для достижения поставленной преподавателем цели в определенной, заданной педагогом логике, эффективность которых будет достигаться только при определенно заданных условиях. Одним из результатов такого понимания технологии была ориентация педагогов на определение путей заранее спланированного поэтапного и процедурного достижения целей, противопоставленная расплывчатости целевых ориентиров на уровне только идей и деклараций. В рамках рассматриваемого аспекта можно сказать, что технологии, применяемые в образовательной практике, раскрывают воспроизводимые моменты организации образовательного процесса и процесса обучения конкретным учебным дисциплинам, управления процессом освоения образовательной программы, их общения или развития. Масштабы воспроизводимых моментов организуемого преподавателем образовательного процесса определяются исходными установками, в качестве которых могут быть социальный заказ, образовательный стандарт, модель будущего специалиста, образ современного молодого человека, цели и содержание школьного или профессионального образования и т.д.
В настоящее время термин «технология» активно расширяет свою гео 18 графию в образовательной практике, поэтому требуется уточнение разных его смыслов и значений, а также наиболее общих понятий, связанных с этим термином, таких как «педагогическая технология», «технология обучения», «образовательная технология», которые составляют фундамент понятийного аппарата технологического подхода в образовании. И.В. Блауберг, В.И. За-гвязинский, Г.Б. Корнетов, Ю.С. Мануйлов, В.Л. Назаров, Т.А. Панкова, О.Ю. Стрелова, Э.Г. Юдин и другие считают, что разработка теории любого подхода начинается с осмысления, обоснования и содержательного наполнения понятийного аппарата. Его единицами являются уже имеющиеся термины и новые, специально вводимые в ходе разработки подхода. «Объекты современного научного познания требуют не просто расширения существующего концептуального аппарата, но именно нового категориального строя, новой системы понятий» [11]. Совершенствуется такой категориальный аппарат за счет увеличения числа новых понятий и обогащения содержательного их наполнения. Понятийный аппарат означает новый подход, обоснование «идеальной» модели образовательной технологии.
В науке нет однозначного толкования термина «образовательная технология», что в значительной мере обусловлено сложностью проблемы и раз-нонаправленностью путей реализации технологического подхода в образовательной практике. Понятие «образовательные технологии» многозначно по своей сути. Это означает, что оно объективно имеет несколько значений и смыслов, и в разных контекстах может быть понято в зависимости от того, в каком значении и смысле употребляется.
Анализ готовности студентов бакалавриата по направлению «Физика» к использованию электронных образовательных технологий
Как известно, ориентировочная часть всякой деятельности выполняет, прежде всего, функцию образа, идеальных (психических) действий (апробирования, примеривания). Именно ориентировка, по мнению П.Я Гальперина, опосредует и организует вторую, исполнительную часть деятельности. Ориентировочная часть должна задавать не только идеальный продукт, то, что должно быть сформировано на выходе, но и предполагает описание условий, средств деятельности, на которые необходимо опираться, чтобы достигнуть конечного результата [38]. Для реализации указанных целей, формируемая деятельность должна быть расчленена на части (задачи, цели), промежуточные действия, расположенные в определенной последовательности. Чтобы получить ориентировочную основу деятельности, нужно редуцировать некоторую эмпирическую деятельность, которая подлежит формированию (в нашем случае, это деятельность по организации технологии использования электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров по направлению «Физика»). Механизм, обеспечивающий развитие деятельности - это ситуация затруднения в ее функционировании, поэтому существенна фиксация проблемной ситуации. Именно с разрешения проблемной ситуации связано развитие деятельности. Способом разрешения является рефлексия. Таким образом, полноценное развертывание нужной деятельности можно осуществить только через цепочку проблематизаций, рефлексий и конструирования новых деятельностей. Как отмечает В.И. Олешке-вич, «ориентировочная основа в этом смысле не может быть задана целиком в эмпирическом смысле, а должна постепенно развёртываться в процессе ее конструирования» [97, С. 239].
Факторы, влияющие на эффективность использования электронных образовательных технологий (ЭОТ) в подготовке бакалавров по направлению «Физика», в связи со спецификой этой деятельности многочисленны. Анализ имеющейся на настоящий момент научно-педагогической и научно-психологической литературы показал, что, несмотря на разнообразие подходов в исследованиях, посвященных изучению вопросов готовности к деятельности, подготовки к деятельности, данная проблема имеет много неопределенностей, особенно в части выявления зависимости в диаде «готовность к деятельности - эффективность деятельности».
Необходимо отметить, что авторы многих психолого-педагогических исследований [65, 76, 86, 88, 116 и др.] отмечают большое влияние профессионально-личностной готовности к деятельности на результативность деятельности. Эффективность использования ЭОТ в подготовке бакалавров может быть высокой, если бакалавры будут подготовлены (готовы) к этой деятельности. Поэтому мы, прежде всего, обратились к обзорам исследований, посвященных изучению феномена готовности.
Понятие «готовность» ввел в научный оборот Б.Г. Ананьев в 50-х годах двадцатого века. Большинство исследователей согласны с тем, что готовность - это психологическая категория, отражающая определенное состояние личности. Однако до сих пор в психолого-педагогической науке нет единой трактовки определения готовности и единого понимания ее структуры [5].
В «Психологическом словаре» [107, С. 494] готовность трактуется как «активно-действенное состояние личности, установка на определенное поведение, мобилизованность сил для выполнения задачи. Для готовности к действию нужны знания, умения, навыки, настроенность и решимость совершать эти действия». Составители словаря считают, что затрудняют появление этого состояния такие факторы, как пассивное отношение к задаче, беспечность, безразличие, отсутствие плана действий.
По мнению Л.В. Кондрашовой, готовность - это интегративное понятие, которое характеризуется сложной динамической структурой взаимосвязанных личностных компонентов: профессиональная направленность, способность к самооценке, потребность в профессиональном самовоспитании [73].
Исследователи Л.А. Кандыбович и М.И. Дьяченко под готовностью понимают личностное образование, которое включает положительное отношение к профессии и достаточно устойчивые мотивы деятельности, черты характера, адекватные профессиональным требованиям, специальные способности, особенности восприятия, памяти, внимания, мышления, эмоционально-волевых качеств [47].
Также нет единого мнения в понимании терминов «готовность к деятельности» и «готовность к профессиональной деятельности». Так, Т.А. Синьковская [116] утверждает, что в широком понимании «готовность к деятельности» - это готовность к жизненной практике в целом, к самореализа 53 ции в творческой деятельности, к переносу знаний и способов деятельности из одной сферы в другую, к деятельности в новых, постоянно изменяющихся условиях. Готовность к профессиональной деятельности, по определению Я.Л. Коломинского, это сформированность целостной системы ценностно-ориентированных, когнитивных, эмоционально-волевых, операционно-поведенческих качеств личности [72].
По мнению Н.Б. Шмелевой, готовность - это один из структурных компонентов в модели профессионально-личностного развития. Она также выделяет несколько видов готовности: нравственно-психологическая готовность, содержательно-информационная готовность, операционно-деятельностная готовность, готовность к профессиональной деятельности [140].
Опираясь на приведенные выше высказывания, можно предположить, что состояние готовности к профессиональной подготовке бакалавра по направлению «Физика» с использованием электронных образовательных технологий - это одно из профессионально-личностных новообразований, заключающееся в состоянии личности студента бакалавриата, обеспечивающем умение сохранять эффективность профессиональной подготовки в условиях информатизации образования и вхождения системы высшего образования в русло компетентностного подхода. Естественно, психологическое состояние готовности может быть результатом подготовленности к такой деятельности. Подготовленность же, в свою очередь, может быть следствием соответствующей подготовки.
С целью выявления структурных компонентов готовности, а также взаимосвязи и взаимовлияния состояния готовности бакалавров к деятельности и эффективности его деятельности мы осуществили также целенаправленный анализ психолого-педагогической литературы.
Например, И.Б. Котова и Е.Н. Шиянов выделяют несколько уровней готовности: уровень ценностных ориентации, уровень понимания, уровень умений и навыков. Функционально в составе готовности они выделяют психологическую и физическую готовность [77]. С учетом высказанных предварительных тезисов о специфике ориентировочно-исследовательской части всякой реализуемой деятельности, перейдем к непосредственной характеристике первой части второго этапа нашего исследования (констатирующий эксперимент).
На этапе констатирующего эксперимента опытно-экспериментальная работа проводилась в 2008 году на базе Чеченского государственного университета. На этом этапе исследования выступили 84 респондента 2 курса бакалавриата факультета «Физика и информационно-коммуникационные технология» (по направлению подготовки: 011200.68 - «Физика»). В условиях традиционного обучения путём комплексной диагностики по выбранным критериям был изучен уровень готовности к использованию электронных образовательных технологий у бакалавров по направлению «Физика». На данном этапе решалась задача по сбору эмпирических данных для качественного и количественного анализа системы готовности бакалавров-физиков к использованию ЭОТ.
Исследуя структуру готовности к использованию ЭОТ в профессиональной подготовке, мы обратились к модели, предложенной Н.П. Клушиной [67], в которой автор выделяет следующие компоненты готовности:
1. Мотивационно-ценностный компонент (осмысление ценности профессии и профессионального самосовершенствования, проведение самооценки относительно требований профессии);
2. Интеллектуально-познавательный компонент (осознание и личностное принятие знаний профессионально-этического характера, знаний форм и методов осуществления профессиональной деятельности);
3. Действенно-практический компонент (внешне наблюдаемые поведенческие и деятельностные умения и навыки: коммуникативные, конструктивные, организаторские, гностические)
Информационно-методическое обеспечение электронных образовательных технологий в профессиональной подготовке бакалавров - физиков
Мы считаем, что профессиональная подготовка студентов бакалавриата по направлению «Физика» с использованием электронных образовательных технологий будет протекать эффективнее, если весь процесс провести в три этапа:
1. Информационный этап подготовки бакалавров-физиков - формирование компетенций в области применения электронных образовательных технологий для решения учебных задач, на примере курса «Медицинская и биологическая физика».
2. Практический этап подготовки бакалавров-физиков - освоение технологий создания электронных образовательных технологий для решения прак-тико-ориентированных учебных задач, для чего нами разработан спецкурс «Электронные образовательные технологии в профессиональной деятельности физиков».
3. Профессиональный этап подготовки бакалавров-физиков, реализация которого позволит обеспечить приобретение студентами опыта по применению и созданию электронных образовательных технологий для решения задач на профессиональном уровне.
При разработке технологии профессиональной подготовки студентов бакалавриата с использованием электронных образовательных технологий мы обратились к федеральным государственным стандартам высшего профессионального образования третьего поколения по направлению 050100 «Педагогическое образование» (профиль «Физика») для четкой направленности нашего исследования.
Изучив содержание стандартов, мы выделили следующие компетенции, опираясь на которые выбрали направление для проектирования технологии, соответствующей требованиям вышеуказанному стандарту:
1. Способность приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ОК-3) - пользоваться базами данных ЭУМК;
2. Способность работать самостоятельно и в коллективе (ОК-8) - работа в сотрудничестве, практика реализации совместных проектов;
3. Способность овладеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12) - практика применения ЭУМК как средства получения и хранения информации, разработка электронного «Портфолио»;
4. Способность использовать в познавательной и профессиональной деятельности навыки работы с информацией из различных источников (ОК-16) -использование возможностей ЭУМК: база данных ЭОР, образовательные ресурсы Интернет;
5. Способность эксплуатировать современную физическую аппаратуру и оборудование (ПК-3) — выполнение виртуальных лабораторных работ средствами ЭУМК;
6. Способность понимать и излагать получаемую информацию и представлять результаты физических исследований (ПК-10) - проведение виртуальных физических исследований с использованием ЭОТ в своей профессиональной деятельности.
7. Способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-9) — практика использования образовательных ресурсов Интернета в ЭУМК;
8. Готовность применять современные методики и технологии, методы диагностирования достижений обучающихся для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ПК-3) -разработка ЭУМК;
9. Способность организовывать сотрудничество обучающихся, поддерживать активность и инициативность, самостоятельность обучающихся, их творческие способности (ПК-7) - использование ЭОТ в учебно- воспитательном процессе.
Рассмотрим каждый этап более подробно.
1 этап: Информационный.
Информационный этап подготовки реализуется в процессе изучения курса «Медицинская и биологическая физика», который преподается на 4 и 5 семестрах и входит в математический и естественнонаучный цикл (Б2.В.1.1).
Целью изучения этой дисциплины является, прежде всего, получение студентами систематических знаний фундаментальных законов физики, а также процессов и явлений, лежащих в основе современной медицинской физики.
Современная медицина тесно связана с физикой и широко использует физические приборы и методы при диагностике и лечении различных болезней. Связь медицины с физикой весьма обширна. Поэтому перечислим основные аспекты этой связи.
В организме протекают молекулярные процессы, понимание физической сути которых необходимо для оценки состояния организма, природы заболевания, механизма действия лекарств, а, следовательно, для правильного выбора тактики лечения.
Многие методы диагностики и лечения основаны на использовании физических законов и явлений. Современные медицинские приборы - это физические приборы. Среди методов лечения достойное место занимают методы, основанные на воздействии физических факторов на организм человека. Крайне актуальной задачей современной медицины является определение физических свойств, как материалов используемых в медицине, так и самих биологических объектов. Несомненно, врач должен уметь оценивать физические свойства и характеристики внешней среды от которых зависит состояние организма.
Таким образом, медицинская физика является комплексом разделов прикладной физики и биофизики, в которых рассматриваются физические явления и процессы применительно к решению медицинских задач. В рамках этой дисциплины изучаются устройства и принцип работы основной медицинской аппаратуры.
Для успешного изучения курса «Медицинская и биологическая физика» нами создан ЭУМК, включающий инновационные качества, использующие новые педагогические инструменты, такие, как интерактив; мультимедиа (аудивизуальное представление фрагмента решения задачи); моделинг (имитационное моделирование с аудиовизуальным отражением изменений на изображении в процессе решения задачи); коммуникативность (обеспечивается вузовскими и региональными системами телекоммуникаций); производительность (имеется в виду производительность труда учащегося для успешного освоения учебного материала).
При реализации процесса обучения курсу «Медицинская и биологическая физика» используются практически все формы взаимодействия пользователя с ЭУМК: пассивные (чтение текста, просмотр чертежей и их отдельных элементов, прослушивание звукового сопровождения каждой учебной темы и т. д.), активные (навигация по элементам контента, копирование элементов контента в буфер, множественный выбор изображений из элементов контента, масштабирование изображения для детального изучения, изменение пространственной ориентации объектов (поворот объемных тел вокруг осей) и т. д.), деятельностные (декомпозиция и/или перемещение по уровням вложенности объекта, представляющего собой сложную систему). В настоящее время разрабатываются вопросы внедрения исследовательских форм взаимодействия студентов с ЭУМК для повышения образовательной эффективности. Структура ЭУМК по курсу «Медицинская и биологическая физика» составлена по схеме от простого к сложному и реализуется для каждой темы в классической последовательности:
ответы на контрольные вопросы по ранее изученным темам;
объяснение нового материала;
выполнение и защита индивидуального задания;
ответы на тестовые вопросы.
ЭУМК по курсу «Медицинская и биологическая физика» имеет блочно-модульную структуру, основу содержания которого составили идеи развивающего, проблемно-модульного и личностно-ориентированного обучения, аксиологического подхода, эвристического и исследовательского методов, направленных на формирование познавательной самостоятельности, творческого развития и саморазвития личности обучающегося.
Организация и анализ результатов опытно-экспериментальной работы
С целью верификации предложенной модели и проверки выдвинутой гипотезы на факультете физики и информационно-коммуникационных технологий Чеченского государственного университета (бакалавриат по направлению «Физика») нами было проведено экспериментальное исследование, охватившее 84 студента - 2-4 курсов (на начало и конец эксперимента).
Исследование было спланировано и проведено в соответствии с основными подходами к организации педагогического эксперимента, разработанными Ю.К. Бабанским, В.П. Беспалько, В.И. Журавлевым, В.И. Загвязинским, А.А. Кыверялг, В.В. Краевским, A.M. Новиковым, Е.В. Сидоренко и другими учеными.
Цель опытно-экспериментального исследования состояла в практической реализации разработанной модели профессиональной подготовки бакалавров по направлению «Физика» с использованием ЭОТ и оценки ее эффективности в процессе педагогического управления.
Для достижения поставленной цели был проведен комплексный педагогический эксперимент, который включал три основных этапа, хотя следует отметить, что это деление было весьма условным. Для каждого этапа были разработаны конкретные задачи, которые определяли его содержание.
В рамках нашего исследования были запланированы: констатирующий, формирующий и рефлексивно-оценочный этапы эксперимента.
Опытно-экспериментальная работа осуществлялась в несколько этапов согласно нижеприведённой схеме. Длительность эксперимента (2007 - 2011 гг.) позволила многократно проверить отдельные гипотетические положения, что обеспечило достижение максимальной чистоты результатов и минимизацию элементов субъективизма.
1-й этап эксперимента: Аналитический.
Первый этап проходил с 2007 - 2008 гг., и был направлен на анализ научной и методической литературы по данной теме, рассмотрен передовой педагогический опыт по использованию новых технологий обучения в условиях современной педагогической системы, решались задачи, связанные с изучением состояния проблемы (практика подготовки студентов бакалавриата с использованием электронных образовательных технологий), разработкой гипотезы, формулированием целей и задач экспериментального исследования, составлением его плана, разработкой программы и технологии констатирующего и формирующего экспериментов, подготовкой анкет, определением контрольной и экспериментальной учебных групп.
2-й этап эксперимента: Диагностический.
Второй этап проходил с 2008 - 2011 гг.. На данном этапе в рамках констатирующего эксперимента были проведены беседы, анкетирование, начальное диагностирование, которые позволили установить уровень готовности бакалавров по направлению «Физика» к использованию электронных образовательных технологий. Главной задачей формирующего эксперимента была оценка эффективности обучения студентов с введением экспериментального фактора, то есть определенной технологией протекания практических и лабораторных занятий в экспериментальной группе и без введения экспериментального фактора в контрольной группе.
3-й этап эксперимента: Рефлексивно-оценочный.
Третий этап проходил с 2011 - 2012 гг., и был направлен на обработку, сравнение и анализ данных, полученных в результате экспериментального исследования, формулировку выводов.
Рабочая гипотеза эксперимента была сформулирована следующим образом: повышению уровня профессиональной подготовки бакалавров по направлению «Физика» будет способствовать:
методически обоснованное и последовательное использование на занятиях по курсу «Основы медицинской и биологической физики» электронных образовательных технологий;
разработанный спецкурс «Электронные образовательные технологии в профессиональной деятельности бакалавра-физика».
Эффективность процесса обучения представляет собой достаточно сложное понятие, как с точки зрения определения, так и с точки зрения измерения, поскольку в любом эксперименте необходимо определить качественные и количественные параметры целей обучения, т.е. будущего результата. Существуют различные подходы в определении критериев эффективности педагогических исследований.
Проведенный нами анализ литературных источников показал, что одной из важных и трудных проблем в системе образования на сегодняшний день, является проблема оценивания уровня сформированности компетенций студентов. Системное оценивание компетенций с целью выявления характера продвижения обучающихся в своем развитии должно проводиться путем сравнения полученных результатов с какими-либо нормами, средними величинами или путем сопоставления их с результатами предыдущих диагностических процедур. Компоненты компетенции формируются в немалой степени в процессе практической и самостоятельной работы студента. Соответственно и оценочные средства для компетенций отличаются от оценочных средств контроля знаний, умений и навыков тем, что формируемые у студентов компетенции являются интегральными, комплексными характеристиками уровня его универсальной и профессиональной квалификации. Процедура оценки компетенций должна быть основана на оценивании продуктов деятельности испытуемого или на формализованном наблюдении за его деятельностью (групповая работа, диалог, решение проектов, публичные выступления и др.).
Проанализировав многообразие подходов к определению критериев эффективности педагогических приемов, мы выделили следующие:
уровень усвоения учебного материала или качества усвоения;
коэффициент усвоения учебного материала;
критерий эффективности по времени усвоения учебного материала;
прочность усвоения учебного материала;
уровень сформированности профессиональных компетенций.
Для оценки эффективности предложенной нами технологии обучения был проведен сравнительный эксперимент, предполагающий формирование экспериментальной и контрольной групп. В эксперименте участвовали группы студентов бакалавриата по направлению «Физика» 2 курса по 20 - 22 человека в каждой (всего 84 человека).
Выделение контрольных и экспериментальных групп было проведено после констатирующего эксперимента, в ходе которого был выявлен уровень готовности студентов бакалавриата по направлению «Физика» 2 курса к использованию ЭОТ в профессиональной подготовке.
По результатам констатирующего эксперимента были сформированы контрольная и экспериментальная группы, примерно одинаковые по уровню готовности к использованию ЭОТ. Группа каждого типа продолжала изучение учебного материала на аудиторном занятии по своему сценарию учебной работы. Занятия в контрольной группе проводились с помощью традиционных методов и средств, а в экспериментальной - в рамках разработанной авторской технологии обучения.
В ходе формирующего эксперимента проводилась текущая проверка усвоенных знаний путем тестирования студентов на уровне знакомства с теорией и путем проведения контроля умения решать типовые и нетиповые задачи. В целях диагностики различных параметров обученности применялись методы: анкетирование, тестирование, опросы и др.
1.Уровень усвоения учебного материала или коэффициент качества знаний. Под уровнем усвоения понимают степень овладения деятельностью, достигнутую обучающимися в результате обучения. Научной основой для выделения параметра «уровень усвоения» явились труды таких ученых как А. Вине, Л.С. Выготского, И.Ф.. Гербарта, Я.А. Коменского и других ученых. Этими учеными сформирована теория, в основе которой лежит постулат о том, что любая деятельность выполняется человеком только на основе ранее усвоенной им информации и тем успешнее, чем это усвоение качественней и прочнее. Качество усвоения информации описывается названным параметром уровнем усвоения.
Знания и умения можно представить в виде следующих четырех последовательных уровней усвоения как способности решать различные задачи, отражающие развитие опыта студента по данному предмету в процессе обучения.
1-й уровень - узнавание объектов, свойств или процессов данной области действительности, при повторном восприятии ранее усвоенной информации о них (репродуктивная несамостоятельная деятельность, выполняемая с «подсказкой»);
2-й уровень - воспроизведение (самостоятельная репродуктивная деятель 129 ность, выполняемая по памяти или алгоритму);
3-й уровень - эвристический (самостоятельная репродуктивная деятельность, выполняемая по самостоятельно созданному алгоритму или типовому алгоритму, преобразованному в ходе самого действия);
4-й уровень - творческий (творческая деятельность, при этом добывается объективно новая информация).
Для предварительной оценки знаний в ходе констатирующего эксперимента студентам были предложены тесты двух первых уровней усвоения по В.П. Беспалько. Существенных различий в усвоении учебного материала на этих уровнях между студентами контрольной и экспериментальной групп не наблюдалось. Результаты тестирования приведены в таблице 4.
Для определения показателей усвоения в ходе формирующего эксперимента мы снова обратились к уровням усвоения, предложенным В.П. Беспалько.
