Введение к работе
Актуальность исследования. В современных условиях информационного общества, в котором наблюдаются явления непрерывного обновления техносферы, «информационный взрыв», необходимы инженеры, умело использующие при решении производственных задач информационные технологии.
Данная позиция отражена в Национальной доктрине образования Российской Федерации до 2025 года, где в качестве одной из приоритетных задач развития отечественной системы образования указывается обеспечение подготовки высокообразованных людей и компетентных специалистов, способных к профессиональному росту и профессиональной мобильности в условиях информатизации общества. Соответственно актуальной задачей высшего профессионального образования становится подготовка бакалавров технологических направлений, владеющих существующими и готовыми овладевать новыми информационными технологиями для успешной профессиональной деятельности.
Появление национальных исследовательских университетов, которые осуществляют подготовку бакалавров и магистров на основе компетентностного подхода в соответствии со стандартами третьего поколения, связано с решением данной задачи, предполагающей выявление и реализацию эффективных педагогических условий многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений.
Степень разработанности проблемы. Идеи компетентностного подхода рассматриваются П.Я. Гальпериным, Дж. Дьюи, В.В. Краевским, Н.В. Кузьминой, И.Я. Лернером, М.Н. Скаткиным, Г.П. Щедровицким, И.А. Зимней, М.А. Петуховым, Г.В. Мухаметзяновой и др.
Теории формирования профессиональной компетентности будущего специалиста рассматриваются в работах В.И. Байденко, А.С. Белкина, Л.И. Гурье, Э.Ф. Зеера, А.К. Марковой, В.А. Сластенина, Г.С. Трофимовой, Ю.Г. Татура и др.
Проблемам профессионального образования инженеров посвящены работы А.А. Кирсанова, В.М. Жураковского, Н.К. Нуриева, Ю.Г. Фокина, Н.И. Воропаева, Н.Р. Галиуллова, Т.М. Коровиной, Т.Ю. Ломакиной, О.В. Читаевой и др.
Проблема формирования информационно-компьютерной подготовки в вузе нашла отражение в работах К.А. Климова, Г.И. Кириловой, М.Н. Капрановой и др.
Признавая неоспоримую теоретическую и практическую значимость данных исследований, следует отметить недостаточную разработанность теоретических и научно-методических основ формирования информационно-компьютерной компетентности бакалавров технологических направлений.
Анализ литературы по проблеме исследования показал, что для качественной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений необходимо разрешить противоречия.
между быстрым ростом сложности организации и содержания продуктов программной инженерии и ограниченностью времени подготовки в рамках дисциплин, связанных с информационно-компьютерной подготовкой;
между увеличивающимся объемом подлежащей усвоению информации для обеспечения компетенций в соответствии с новыми образовательными стандартами и дефицитом аудиторного времени;
между необходимостью развития способностей к исследовательской деятельности для обучения бакалавра в национальном исследовательском университете и неразработанностью соответствующей технологии обучения;
между необходимостью развития способностей к информационно-компьютерной деятельности для формирования информационно-компьютерной компетентности бакалавров технологических направлений и отсутствием целостной системы многопрофильной информационно-компьютерной подготовки, развивающей эти способности.
Эти частные противоречия конкретизируются в общем противоречии между необходимостью формирования информационно-компьютерной компетентности как важной составляющей профессиональной компетентности бакалавров и отсутствием модели и педагогических условий многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений. Под многопрофильной информационно-компьютерной подготовкой бакалавров технологических направлений мы понимаем подготовку в рамках дисциплины «Информатика», нацеленную на формирование информационно-компьютерной компетентности при развитии профессиональных компетенций бакалавров с учетом как отдельных направлений, так и входящих в них профилей.
Указанные противоречия обусловили постановку проблемы исследования. каковы модель и педагогические условия многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений в вузе.
Важность и актуальность поставленной проблемы, ее недостаточная теоретическая и практическая разработанность, поиск путей решения выявленных противоречий обусловили выбор темы исследования. «Многопрофильная информационно-компьютерная подготовка бакалавров технологических направлений (на примере национального исследовательского университета)».
Цель исследования - разработать модель, выявить, теоретически обосновать и экспериментально проверить педагогические условия многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений в вузе.
Объект исследования - процесс профессиональной подготовки бакалавров технологических направлений в условиях высшей школы.
Предмет исследования - многопрофильная информационно-компьютерная подготовка бакалавров технологических направлений в условиях высшего профессионального образования.
Гипотеза исследования. Многопрофильная информационно-
компьютерная подготовка бакалавров технологических направлений в вузе будет успешной, если:
раскрыты сущность и структура информационно-компьютерной компетентности бакалавров технологических направлений, определены показатели и охарактеризованы уровни ее сформированности;
разработана и внедрена модель многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений на основе компетентностного и проектно-деятельностного подходов;
реализованы следующие педагогические условия:
структурирование содержания многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений в виде универсальной системы модулей с выделением фундаментальных и профессионально-значимых модулей, включающих классифицированную по содержанию, развитию проектно-конструктивных способностей, сложности базу задач для составления учебно-проектных заданий, и электронное представление модулей на базе системы дистанционного обучения Moodle;
организация дидактического процесса многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений в виде технологии развития проектно-конструктивных способностей, основанной на выполнении разноуровневых учебно-проектных заданий с виртуальной поддержкой самостоятельной работы студентов;
организация мониторинга формирования информационно-компьютерной компетентности бакалавров технологических направлений в рамках дисциплины «Информатика» на основе балльно-рейтинговой системы оценки учебных достижений.
Согласно цели, предмету и выдвинутой гипотезе в работе решаются следующие задачи.
1. На основе изучения литературы по теме исследования, анализа
основных тенденций информационно-компьютерной подготовки студентов в
условиях развития инженерного образования раскрыть сущность и структуру
информационно-компьютерной компетентности бакалавров технологических
направлений; определить показатели, с учетом которых охарактеризовать
уровни ее сформированности.
2. Разработать модель многопрофильной информационно-компьютерной
подготовки бакалавров технологических направлений.
3. Выявить и теоретически обосновать педагогические условия
многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров
технологических направлений в вузе.
4. Экспериментально проверить эффективность разработанной модели и
педагогических условий многопрофильной информационно-компьютерной
подготовки бакалавров технологических направлений.
Методологическую основу исследования составили фундаментальные положения диалектики о всеобщей связи, взаимообусловленности и целостности явлений; о единстве теории и практики; о единстве эмпирического и теоретического в научном исследовании.
Теоретической базой исследования являются идеи компетентностного подхода (И.А. Банько, В.И. Байденко, И.А. Зимняя, Г.И. Ибрагимов, М.А. Петухов, А.В. Хуторский и др.); идеи проектно-деятельностного подхода (С.Г. Дьяконов, В.Г. Иванов, Н.К. Нуриев, А.Р. Тузиков и др.); инновационного подхода к организации информационных ресурсов и проектированию технологий поддержки учебного процесса (А.А. Андреев, В.И. Андреев, В.П. Беспалько, Л.И.Гурье, А.А. Кирсанов, Н.К. Нуриев, А.З. Рахимов и др.); теории проблемного обучения (И.Я. Лернер, В.Оконь, М.И. Махмутов и др.); индивидуализации и личностно-ориентированного подхода (А.А. Кирсанов, В.В. Сериков и др.); теории опережающего обучения (Л.С. Выготский, Л.В. Занков и др.); модульного и концентрированного обучения (С.Я. Батышев, Г.И.Ибрагимов, В.В.Краевский, И.Я. Лернер, М.А. Чошанов, П.А. Юпявичене и др.); интенсификации обучения (И.П.Волков, Е.И.Пассов, И.В. Трайнев, В.Ф.Шаталов и др.); формирования компетентности выпускника на основе развития проектно-конструктивных способностей (Н.К. Нуриев, С. Д. Старыгина и др.).
Для решения поставленных задач и проверки исходных положений использовались следующие методы исследования, системный анализ психолого-педагогической, социально-экономической, научно-методической литературы, содержания сайтов и порталов Web - сети по теме исследования; анализ федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования, учебно-программной документации и других нормативных документов, регламентирующих требования к уровню усвоения профессиональных знаний, умений и навыков для бакалавров; анализ, синтез, сравнение полученной информации; анализ и обобщение опыта преподавания информатики в высшей школе; методы моделирования и педагогического проектирования; педагогический эксперимент; методы педагогической диагностики: тестирование, наблюдение, анкетирование, беседа, анализ результатов входного, текущего, итогового контроля; методы математической статистики.
Опытно-экспериментальная база исследования - ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет». Эксперимент проводился в процессе обучения студентов первого курса института полимеров, института легкой промышленности, моды и дизайна, инженерного химико-технологического института ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» по дисциплине «Информатика». Всего в эксперименте участвовало 529 студентов и 3 преподавателя вуза.
Этапы исследования. Диссертационное исследование проводилось с 2009 по 2012 годы в три этапа.
Первый этап (2009-2010 гг.) - подготовительный - включал теоретическое осмысление и обоснование проблемы, цели, задач исследования; выдвижение
гипотезы исследования, разработку инструментария ее проверки; изучение и анализ философской, психолого-педагогической и методологической литературы по проблеме исследования; изучение и обобщение педагогического опыта современной системы высшего профессионального образования; выявление педагогических условий многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений; выполнение констатирующей части эксперимента.
Второй этап (2010 - 2011 г.г.) - моделирующий. Разработка и реализация модели многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений; реализация педагогических условий многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений; выполнение формирующей части эксперимента, проверка эффективности реализации.
Третий этап (2011 - 2012 г.г.) - корректирующий и завершающий - был посвящен подведению итогов эксперимента и включал теоретическое осмысление, количественный и качественный анализ, обобщение и описание результатов опытно-экспериментальной работы и проведенного исследования в целом, оформление текста диссертации.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
раскрыты сущность и структура информационно-компьютерной компетентности бакалавров технологических направлений как профессионального качества бакалавра, определяемого уровнем полноты и целостности информационно-компьютерных знаний и уровнем развития проектно-конструктивных способностей, достаточных для решения задач из области профессиональной деятельности;
разработана и апробирована модель многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений на основе компетентностного и проектно-деятельностного подходов, включающая цель, результат, методологическую, содержательную и технологическую составляющие;
выявлены и научно обоснованы педагогические условия многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений:
структурирование содержания многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений в виде универсальной системы модулей с выделением фундаментальных и профессионально-значимых модулей, включающих классифицированную по содержанию, развитию проектно-конструктивных способностей, сложности базу задач для составления учебно-проектных заданий, и электронное представление модулей на базе системы дистанционного обучения Moodle;
организация дидактического процесса многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений в виде технологии развития проектно-конструктивных способностей, основанной на выполнении разноуровневых учебно-проектных заданий с виртуальной поддержкой самостоятельной работы студентов;
- организация мониторинга формирования информационно-
компьютерной компетентности бакалавров технологических направлений в рамках дисциплины «Информатика» на основе балльно-рейтинговой системы оценки учебных достижений.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что его результаты вносят определенный вклад в теорию и методику профессионального образования. В работе раскрыты сущность и структура информационно-компьютерной компетентности бакалавров технологических направлений; определены показатели и охарактеризованы уровни ее сформированности; выявлены и научно обоснованы педагогические условия многопрофильной информационно-компьютерной подготовки, нацеленной на формирование информационно-компьютерной компетентности бакалавров технологических направлений; разработана модель данного процесса; теоретически обоснована необходимость применения проектно-деятельностного и компетентностного подходов в процессе подготовки бакалавров технологических направлений.
Результаты исследования могут служить теоретической основой для дальнейшей разработки проблемы информационно-компьютерного образования в высшей школе.
Практическая значимость исследования состоит в разработке и внедрении в учебный процесс вуза модели и педагогических условий многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений, учебно-методического комплекса по дисциплине «Информатика», виртуальной поддержки студентов и преподавателя в виртуальном кабинете преподавателя, разработанного на базе системы дистанционного обучения Moodle, базы задач и разноуровневых учебно-проектных заданий, тестов входного контроля и контроля полученных знаний с целью развития проектно-конструктивных способностей.
Материалы исследования могут быть использованы в образовательном процессе высших учебных заведений и в системе подготовки и повышения квалификации педагогических кадров.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются опорой на фундаментальные исследования в области педагогики, методологии и методики преподавания «Информатики», опыт кафедры информатики и прикладной математики ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», а также данными экспериментальной проверки эффективности внедрения разработанной модели многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений.
На защиту выносятся следующие положения.
1. Информационно-компьютерная компетентность бакалавров
технологических направлений - это профессиональное качество бакалавров, определяемое уровнем полноты и целостности информационно-компьютерных знаний и уровнем развития проектно-конструктивных способностей, достаточных для решения задач из области профессиональной деятельности.
Модель многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений, разработанная на основе компетентностностного и проектно-деятельностного подходов в единстве целевой, методологической, содержательной, технологической и результативной составляющих, способствует эффективности данного процесса.
Педагогическими условиями многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений являются:
структурирование содержания многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений в виде универсальной системы модулей с выделением фундаментальных и профессионально-значимых модулей, включающих классифицированную по содержанию, развитию проектно-конструктивных способностей, сложности базу задач для составления учебно-проектных заданий, и электронное представление модулей на базе системы дистанционного обучения Moodle;
организация дидактического процесса многопрофильной информационно-компьютерной подготовки бакалавров технологических направлений в виде технологии развития проектно-конструктивных способностей, основанной на выполнении разноуровневых учебно-проектных заданий с виртуальной поддержкой самостоятельной работы студентов;
организация мониторинга формирования информационно-компьютерной компетентности бакалавров технологических направлений в рамках дисциплины «Информатика» на основе балльно-рейтинговой системы оценки учебных достижений.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в соответствии с основными этапами исследования в ходе теоретической и экспериментальной работы. Результаты исследования докладывались на Международной научно-технической и образовательной конференции «Образование и наука - производству» (Набережные Челны, 2010); на XVII и XVIII Международных конференциях студентов, аспирантов, молодых ученых «Ломоносов - 2010», «Ломоносов - 2011» (Москва, 2010, 2011); на XIX Международной конференции «Математика. Образование» (Чебоксары, 2011); на Российской школе-конференции с международным участием «Математика, информатика, их приложения и роль в образовании» (Москва, 2009); на отчетной научно-практической конференции «Современное состояние высшего профессионального образования в России: научно-методическое обеспечение» (Казань, 2009); на семинаре «Педагогические основания интеграции дисциплин естественно-математического и общепрофессионального цикла» (Казань, 2011).
Основные теоретические положения, выводы и результаты исследования обсуждались на научно-методических семинарах кафедры информатики и прикладной математики ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (Казань, 2010, 2011).
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы (193 наименования) и 9
приложений. Общий объем диссертации - 201 страница. Основное содержание диссертации изложено на 165 страницах, включает 11 таблиц, 20 рисунков.
