Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ФИЗИЧЕСКОМ ОБРАЗО ВАНИИ В ВУЗЕ 23
1.1. Инновационное развитие инженерного образования в условиях внедрения информационных компьютерных технологий 25
1.2. Дидактические возможности аппаратного и программного обеспечения используемых в вузе современных компьютерных технологий 43
1.3. Сравнительный анализ современных информационных технологий и компьютерных средств обучения в физическом образовании в
вузе 50
1.4. Программы компьютерного тестирования 78
1.5. Проблемы дистанционного обучения 87
Выводы 96
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ПРОГРАМ МНЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМА ЦИОННЫХ И КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 100
2.1. Комплексная инструментальная среда «Годограф» как средство создания обучающих, контролирующих и тестирующих программ 100
2.2. Концепция создания и методика использования учебно-методических материалов, основанных на технологии мультимедиа и виртуальной реальности 169
2.3. Дидактические и методические проблемы использования мультимедийных презентаций в вузе 179
Выводы 191
ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ФОРМ И МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ПОСРЕДСТВОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮ ТЕРНОГО МНОГОКОМПОНЕНТНОГО УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА 194
3.1. Основные дидактические принципы построения компьютерного учебно-методического комплекса 194
3.2. Комплекс мультимедийных лекционных демонстраций по физике 207
3.3. Комплекс обучающих программ по основным разделам курса физики 219
3.4. Виртуальные и многокомпонентные физические лаборатории 229
Выводы 241
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИНФОРМА ЦИОННЫХ ИННОВАЦИЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ ИНЖЕ НЕРНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ 243
4.1. Критерии оценки эффективности педагогических технологий 243
4.2. Методика проведения педагогического и психолого-педагогического экспериментов 247
4.3. Анализ результатов педагогического эксперимента 254
4.4. Изучение психолого-педагогических эффектов, возникающих при использовании информационных инноваций 260
4.5. Анализ результатов психолого-педагогического эксперимента. 264
Выводы 277
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 279
- Инновационное развитие инженерного образования в условиях внедрения информационных компьютерных технологий
- Комплексная инструментальная среда «Годограф» как средство создания обучающих, контролирующих и тестирующих программ
- Основные дидактические принципы построения компьютерного учебно-методического комплекса
Введение к работе
Актуальность исследования
Основной тенденцией общественного производства в XXI веке является приоритетное развитие наукоемких, высоких технологий, широкое внедрение научных достижений в реальную жизнь, информатизация общества. В течение жизни одного поколения уже в XX веке, а тем более в наступившем, коренным образом изменяется технология производства, образ жизни. Быстроразвиваю-щаяся научно-техническая революция, основанная на процессе глобальной информатизации всех сфер общественной жизни, требует информатизации и сферы образования.
Постановлением правительства Российской Федерации № 630 от 28 августа 2001 г. была утверждена Федеральная целевая программа «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005 гг.)». Выделим среди задач, сформулированных в этой программе следующие: «создание федеральной системы информационного и научно-методического обеспечения развития образования; применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в учебном процессе, включая создание и использование в учебном процессе современных электронных учебных материалов наряду с традиционными...».
Кроме того, современная образовательная парадигма определяет обучение как управляемую учебно-познавательную деятельность, которая приводит не только и не столько к увеличению багажа знаний, умений и навыков, но к более важным изменениям личности обучаемого: повышению интеллекта, воспитанию определенных черт личности, психологическому изменению личности в направлении более полной ее самореализации. В особенности это касается обучения в высшем учебном заведении, где обучаемый постепенно по мере самоосознания своей профессиональной и социальной значимости превращается из объекта в субъект управления другими людьми и собою. В высшей школе как школе профессиональной, результат процесса обучения выступает в виде фор-
5 мирования профессионально значимых качеств личности студента - качеств,
которые определят его профессиональную компетентность и мастерство.
Поэтому разработка научно-методических основ проектирования и использования информационных и компьютерных технологий в обучении студентов вузов как средства достижения задач, поставленных в программных документах развития системы образования, является актуальной проблемой теории и методологии высшего профессионального образования.
Психолого-педагогические основы использования информационных и компьютерных технологий в образовании изложены в работах А.Г.Асмолова, В.П. Беспалько, Е.Л. Белкина, М.С. Бикбулатова, И.М. Бобко, Ю.М. Горвица, К.К.Колина, В.В.Лаптева, М. П. Лапчика, B.C. Меськова, Е. И Машбица, В.М.Монахова, Е.С. Полат, В.М. Полонского, И. В. Роберт, В.А. Сластенина, Э.Г. Скибицкого, Б.Е. Стариченко, Н.Г. Ярошенко.
Проблемой повышения эффективности обучения с использованием информационных и компьютерных технологий занимались многие ученые. Компьютерная технология основывается на использовании некоторой формализованной модели содержания, которое представлено программными средствами как педагогическими, так и телекоммуникационным. Проектирование информационных технологий обучения включает разработку как новых средств обучения, так и методов их использования в учебном процессе. Обоснованием концепций различных педагогических технологий занимались Н.Ф. Талызина, М.В. Кларин, Ф. Янушкевич и др.
Общие проблемы, связанные с проектированием новых педагогических технологий, исследовались в работах Ю.К. Бабанского, В.П. Беспалько, А.А.Вербицкого, В.К. Дьяченко, В.В. Краевского, И.Я. Лернера, Ю.С.Тюнникова, И.И. Ильясова, Н.А. Галатенко и др.
Проблемы технологии создания компьютерных обучающих программ, классификация программных продуктов учебного назначения, педагогические требования к инструментальным средствам рассматривались О.И. Мухиным,
А.Т.Ворониным, Ю.А. Чернышевым, И.В. Ретинской, М.В. Шугриной, М.В. Булгаковым, А.Е. Пушкиным, С.С. Фоминым, Е.Е. Якивчуком.
В последнее время многие авторы связывают вопросы оптимизации процесса обучения с использованием в нем компьютерных технологий: К.К. Бой-качев, В.Ф. Венда и Б.Ф. Ломов, Г. Гергей, Б.С. Гершунский, В.Я.Ляудис, Э.Г. Малиночка, Е.И. Машбиц, А.Я. Савельев, Г.К. Селевко и др. Отечественный опыт практического применения информационных и компьютерных технологий в сфере образования нашел отражение в работах А.В. Барабанщикова, Т.А. Бороненко, В.В. Вержбицкого, Т.П. Ворониной, Я.А. Ваграменко, Ю.Н. Демина, В.В. Дика, М.П. Карпенко, А.О Кривошеева, В.Г Кинелева, С.О.Крамарова, С.Л.Лобачева, Н.В. Макаровой, В.И Овсянникова, В.П. Тихомирова, А.Н.Тихонова, А.Д. Иванникова, Д.Э. Колосова, В.П. Меркулова, В.М. Матю-хина, Ю.Н. Попова, А.Я. Савельева, В.И. Солдаткина, В.А. Садовничего, В.А.Самойлова, А.А. Полякова, В.В. Иванова, О.П. Молчановой, С.А. Щенни-кова, А.А. Федосеева, А.В. Хуторского, А.В. Хорошилова.
Проблемам применения электронных учебников, средств мультимедиа, виртуальной реальности, гипертекстовых систем в обучении посвящены работы многих авторов: А.И.Архиповой, В.Н. Агеева, В.В. Амильдерова, Ю.С.Брановского, А.Г. Браун, А.В. Веселова, Д.М. Гришечкина, И.Г. Левитиной, А.Л. Ливитина, О.Б. Поповича, А.И.Тихонова, Ю.М. Тараскина, А.В.Смольянинова и др. Инструментальным средствам проектирования посвящены работы К.К. Бойкачева, И.Г. Коневой, И.З. Новик, Ю.А. Чернышова, С.Н. Трапезникова.
Однако многие проблемы разработки и применения информационных и компьютерных технологий не решены как в теоретическом, так и в практическом аспектах. Практика использования информационных и компьютерных технологий в профессиональном образовании свидетельствует о наличии противоречий:
7 -традиционными видами учебно-методического обеспечения и потребностью практики в инновационных формах представления и обработки информационных материалов;
абсолютизацией структур и форм построения учебно-методических материалов для студентов и потребностью практики в их инновационных структурах с расширенными функциональными и информационными возможностями;
процессом информатизации образования и отсутствием общего подхода к конструированию новых программных средств обучения, интегрирующих современные педагогические и информационные технологии.
Указанные противоречия привели к формированию комплекса проблем профессионального образования. Из них наиболее актуальны проблемы:
- адекватности двух систем - научных теорий и информационных техноло
гий, предназначенных для их освоения;
-системного анализа профессионального обучения с учетом современных требований философии образования, педагогики, психологии, информатизации учебного процесса к современным информационно-обучающим комплексам;
-построения и модернизации моделей применения информационных и компьютерных технологий в учебном процессе в вузе;
трансформации традиционных педагогических технологий в компьютерные и информационные формы;
обоснования методик проектирования информационных и компьютерных технологий, синтезирующих в профессиональном образовании современные педагогические инновации и коммуникационные технологии.
Цель исследования - теоретическое обоснование и экспериментальная проверка научно-методических основ проектирования и использования информационных и компьютерных инновационных технологий в рамках современной образовательной парадигмы.
Объект исследования - образовательная деятельность в высших учебных заведениях, а также в системе непрерывного, многоуровневого профессиональ-
8 ного образования с применением современных информационных технологий и
компьютерных средств обучения.
Предмет исследования - научно-методические основы проектирования и применения инновационных информационных и компьютерных технологий в системе непрерывного профессионального образования.
Гипотеза исследования состояла в предположении о том, что высокие эффективность и качество учебного процесса могут быть обеспечены, если проектирование и внедрение информационных и компьютерных инновационных технологий обучения базируются на научно-методических основах, отражающих:
-выводы теории познания, гносеологическую теорию отражения, этапы научного моделирования;
-психологические особенности процесса обучения в вузе, аппарат психологической диагностики студентов вуза;
- системный подход в научных исследованиях, а также педагогические тео
рии личностно-ориентированного, развивающего, продуктивного обучения;
-специфику изучаемой предметной области и ее учебно-методического обеспечения;
принципы: психолого-педагогические - единства фундаментального научного образования и его профессиональной направленности, форм обучения и самообразования, активизации учебной деятельности и рефлексии, гуманизации и сотрудничества в учебном процессе, учета человеческого фактора; методические - адекватности информационных и компьютерных технологий специфике научного содержания, соответствия научного содержания и структуры учебно-методических материалов, их вариативности и воспроизводимости, функциональности и информативности, дифференциации и индивидуализации обучения;
интеграцию программных продуктов и форм дистанционного обучения в систему многоуровневой профессиональной подготовки (в вузе, в довузовских
9 и послевузовских сферах);
- системный характер использования современных информационных технологий для повышения квалификации преподавателей;
-специфику информационно-гносеологической среды и психолого-педагогических условий компьютеризации учебного процесса.
Для проверки гипотезы и реализации целей были сформулированы и решены следующие задачи.
Определить теоретические положения, составляющие научно-методические основы проектирования и использования информационных и компьютерных технологий в профессиональном образовании в соответствии с выводами современных психолого-педагогических учений и требованиями компьютеризации обучения.
Выявить и обосновать дидактические принципы, критерии, условия, лежащие в основе реализации информационных и компьютерных инновационных технологий в рамках концепции непрерывного профессионального образования.
Систематизировать и обобщить процесс разработки и проектирования информационных и компьютерных инновационных технологий в обучении студентов вузов и разработать комплексное учебно-методическое обеспечение дистанционного образования, учитывающего уровень и степень подготовки обучаемых.
Разработать методику создания и применения инновационных информационных и компьютерных технологий в соответствии с концепцией формирования открытого образовательного пространства.
Разработать методику проектирования виртуальных мультимедийных лабораторий во взаимодействии с реальными, формирования банка компьютерных лекционных демонстраций с использованием видеозаписи и анимации, использования средств мультимедиа в курсовых, дипломных работах, в диссертациях и научных конференциях.
Создать инновационные автоматизированные средства диагностики знаний, позволяющие повысить объективность их оценивания.
Осуществить комплексное внедрение информационных и компьютерных инновационных технологий обучения студентов вузов посредством компьютерного учебно-методического комплекса и выявить эффективность его практического использования в учебном процессе.
Для решения проблем исследования в соответствии с указанными выше задачами были использованы следующие методы.
Теоретические, включающие изучение и критический анализ отечественной и зарубежной психологической, педагогической и методологической литературы по применению современных информационных технологий и компьютерных средств в профессиональном образовании, реализующие системный подход к педагогическим явлениям.
Эмпирические: анализ современных проблем непрерывного образования и управления учебным процессом, использования информационных ресурсов и программного обеспечения; педагогический и психолого-педагогический эксперимент в целях выявления эффективности предложенных методик применения инновационных информационных и компьютерных технологий в обучении студентов вузов и разработанного учебно-методического комплекса (анкетирование, тестирование, статистическая обработка результатов).
Этапы исследования. Теоретические и опытно-экспериментальные исследования проводились с 1987 по 2001 годы. Первый этап исследования (1987-1990) представлял собой изучение проблем информатизации в сфере образования и проведение поискового эксперимента. На втором этапе (1991-1996) проводились работы по разработке научно-методических основ проектирования информационных и компьютерных технологий и их конструированию, структурированию отобранных учебных материалов и их обработке. Разрабатывались критерии для определения эффективности процесса обучения с использованием информационных технологий. На третьем этапе (1997-2001) разрабаты-
вался компьютерный учебно-методический комплекс, апробировалось его взаимодействие с существующими компьютерными сетями, создавались тестовые системы Intranet и виртуальные многокомпонентные лаборатории. Проводился психолого-педагогический эксперимент, исследовалось влияние информационных и компьютерных технологий на качество обучения студентов.
Базы исследования - Кубанский государственный технологический университет (КубГТУ), Ставропольский государственный университет, Санкт-Петербургский государственный технический университет, Кубанский государственный университет (КубГУ), Армавирский государственный педагогический институт.
Научная новизна
Разработаны научно-методические основы проектирования и использования информационных и компьютерных технологий обучения студентов вуза, отражающие методики, процедуры и этапы создания программных продуктов учебного назначения в соответствии с психолого-педагогическими особенностями учебного процесса, спецификой конкретной предметной области, методами научного моделирования.
Определено понятие «информационная инновационная технология обучения» и обоснованы принципы ее конструирования: приоритет человеческого фактора; комфортность информационной образовательной среды; целостность; вариативность средств обучения; учет возрастных, индивидуальных и профессионально значимых качеств студентов; открытость и непрерывное совершенствование.
Создана интегративная модель применения информационных и компьютерных технологий, включающая состав компьютерного учебно-методического комплекса; структуру его научного содержания; дидактические цели формирования и применения; организацию обратной связи и учебно-познавательной деятельности посредством информационных и компьютерных технологий; диагностический аппарат с использованием средств информационных и компьютерных технологий.
Разработана интегративная система информационных и компьютерных инновационных технологий обучения, процедура их проектирования и использования в учебном процессе посредством сконструированного компьютерного учебно-методического комплекса.
Разработана методика создания и использования в обучении студентов инструментального программно-технического комплекса медиатеки со средствами поиска учебных материалов, средствами накопления, хранения и предоставления учебных ресурсов через компьютерные сети.
Разработаны структуры и методики проектирования средств обучения на электронных носителях и инструментального программного продукта (презентационное оборудование, компьютерные сети, средства хранения и вывода мультимедиа-материалов, обучающие мультимедийные комплексы для компьютерных сетей), выявлены их функциональные возможности и роль в создании открытого образовательного пространства.
Обоснована и практически подтверждена эффективность применения информационных и компьютерных технологий в целом и на уровне целей, содержания, средств, форм и методов обучения студентов вузов.
Теоретическая значимость. Сформировано новое направление в педагогических исследованиях, интегрирующее научное содержание, информационные и компьютерные технологии, педагогическое творчество при доминирующей роли первого компонента. Разработаны научно-методические основы проектирования и использования информационных и компьютерных технологий в обучении студентов вузов. Теоретически обоснована концепция создания компьютерного учебно-методического комплекса, содержащего традиционные и инновационные дидактические материалы (виртуальные лаборатории, компьютерные лекционные демонстрации и обучающие программы) и методики их использования, ориентированные на открытое образовательное пространство.
Практическая ценность работы заключается в разработке и внедрении современных информационных и компьютерных учебно-методических комплексов, включающих инструментальные среды для реализации обучающих,
13 контролирующих и тестирующих программ, мультимедийных обучающих комплексов для сетей Intranet; Java - апплетов сети Internet; электронных библиотек учебных материалов с доступом к размещенным в них образовательным ресурсам. Осуществлена их интеграция с традиционными средствами обучения.
Результаты исследования внедрены в учебный процесс КубГТУ на инженерных факультетах, в Ставропольском государственном университете, естественнонаучных факультетах КубГУ, Санкт-Петербургском техническом университете, при обучении физике в Армавирском государственном педагогическом институте.
На защиту выносятся следующие положения
1. Научно-методические основы проектирования и использования информационных и компьютерных инновационных технологий обучения для профессиональной подготовки студентов в высших учебных заведениях базируются на
-выводах философии образования и современной образовательной парадигме, гносеологической теории отражения, этапах научного моделирования, системном подходе в научных исследованиях, психологических особенностях учебного процесса в вузе, соответствующем аппарате психологической диагностики, педагогических теориях личностно-ориентированного, развивающего, продуктивного обучения, специфике изучаемой предметной области и ее учебно-методического обеспечения;
- принципах: системном, выражающем адекватность трех компонентов -научного содержания, информационных и компьютерных технологий и педагогического творчества, психолого-педагогических - единства фундаментального научного образования и его профессиональной направленности, целесообразности и детерминированности, единства форм обучения и самообразования, активизации учебной деятельности и рефлексии, гуманизации и сотрудничества в учебном процессе, учета человеческого фактора; методических - соответствия научного содержания и структуры учебно-методических материалов, их вариативности и воспроизводимости, функциональности и информативности, диф-
14 ференциации и индивидуализации обучения;
- интеграции программных продуктов и форм дистанционного обучения в целостную систему многоуровневой профессиональной подготовки (в вузе, в довузовских и послевузовских сферах);
-специфике информационно-гносеологической среды и психолого-педагогических условий компьютеризации учебного процесса, системном характере использования современных информационных технологий для повышения квалификации педагогических кадров.
2. Процедура проектирования информационных и компьютерных техноло
гий состоит из следующих этапов:
анализ научного содержания для выявления методов его эффективного освоения и трансформации в дидактические технологии, реализация адекватности двух систем - научных теорий и информационных технологий;
обоснование целей создания системы информационных и компьютерных инновационных технологий;
выявление взаимосвязи и взаимообусловленности педагогических, информационных и компьютерных инновационных технологий;
разработка механизма трансформации реальных дидактических объектов в их виртуальные аналоги;
конструирование инструментальных средств для преобразования одних технологий в другие.
3. Компьютерный многокомпонентный учебно-методический комплекс со
стоит из совокупности мультимедийных лекционных демонстраций, обучаю
щих программ по основным разделам учебного курса, виртуальных и много
компонентных физических лабораторий.
4. Методики создания и использования информационных технологий
включают следующие этапы: создание мультимедийных лекционных демонст
раций; разработка виртуальных многокомпонентных и дистанционных лабора
торий и практикумов; применение компьютерных технологий в курсовом и ди-
15 пломном проектировании; формирование электронных библиотек.
5. Интегративная модель применения информационных и компьютерных технологий включает состав компьютерного учебно-методического комплекса; структуру его научного содержания; дидактические цели формирования; управление учебно-познавательной деятельностью посредством информационных и компьютерных технологий; организацию обратной связи; разработку средств диагностики информационных и компьютерных технологий.
Апробация результатов работы. Отдельные части и работа в целом докладывались, обсуждались и были одобрены на научно-методических симпозиумах различного уровня: краевых и федеральных научных конференциях «Современные проблемы экологии», «Современные проблемы естествознания», «Инновационная деятельность в высшей школе», Краснодар, 1989-1995гг.; III Международной конференции «Математика, компьютер, образование», Дубна, 1996 г.; научно-технической конференции "Экологическая защита городов", Москва, 1996 г.; IV Международной конференции "Математика, компьютер, образование", Пущино, 1997 г.; Республиканской научно-теоретической конференции «Модели и моделирование в методике обучения физике», Киров, ВГПУ, 1997г.; V Международной конференции "Циклы природы и общества", Ставрополь, 1997 г.; III Всероссийской научно-методической конференции "Педагогические нововведения в высшей школе: технологии, методики, опыт", Краснодар, 1998 г.; V Международной конференции "Математика, компьютер, образование", Дубна, 1998 г.; IV Всероссийской научно-методической конференции " Педагогические нововведения в высшей школе", Краснодар, 1998 г.; II Российской национальной конференции по теплообмену, Москва, РАН, 1998 г.; VII Международной конференции "Математика. Экономика. Экология. Образование", Ростов-на-Дону, 1999 г.; Съезде российских физиков-преподавателей "Физическое образование в XXI веке", Москва, 2000г.; Всероссийской научной конференции "Математическое моделирование в научных ис-
следованиях", Ставрополь, 2000ґ.; Совещании заведующих кафедрами физики технических вузов, Москва, 2000г.
Результаты исследований использовались при разработке спецкурсов и целевых программ по проблемам образования, посредством личного преподавания в школе и в вузе, руководства педагогической практикой студентов, организационно-методической работы Академии творчества РАН, при организации и проведении IV Всероссийской телекоммуникационной олимпиады "Телетес-тинг-2000", при проведении Централизованного компьютерного тестирования 2001 года.
Некоторые результаты диссертационной работы были оформлены в виде инновационного проекта «Комплексная методика применения современных компьютерных технологий в вузе» и удостоены премии Департамента по науке и образованию Краснодарского края за 1999 г.
Результаты исследования отражены в 51 публикации автора общим объемом свыше 57 п.л. Основные из них приведены ниже.
Монографии:
Методы неравновесной термодинамики и математической физики в решении задач сложного тепломассообмена. - Краснодар: Изд-во КубГТУ, 1999. -166 с. (в соавт.)
Обучение физике с использованием современных компьютерных технологий: перспективы, достижения и проблемы. - Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2000. -231с.
Научные статьи и патенты :
Использование ЭВМ для расчета термограмм биметаллических вту-лок//Обработка сплошных и слоистых материалов: Межвуз. сб. науч. тр.- Магнитогорск, 1991. -8 с. (в соавт.).
Построение неравновесной функции распределения для термодинамической системы при помощи обобщенного уравнения Лиувилля/ТВопросы физики формообразования и фазовых превращений. - Калинин: Изд-во КГУ, 1983. - 7 с.
17 (в соавт.)
Интегральные вариационные принципы феноменологической термодинамики необратимых процессов и статистическая сущность экстремализации термодинамических функционалов// II Статистическая сущность интегральных вариационных принципов феноменологической термодинамики необратимых процессов. - М.: Наука. -11 с. (в соавт.)
Интенсификация учебного процесса на базе информационных технологий и компьютерных средств обучения: Труды V Международной конференции "Математика, компьютер, образование". - Дубна, 1998. - 5 с. (в соавт.)
Компьютерная база данных для организации интерактивного обучения и тестового контроля знаний: Материалы IV Всероссийской научно-методической конференции "Педагогические нововведения в высшей школе". -Краснодар: Изд-во КубГТУ, 1998. - 2 с. (в соавт.)
Создание медиатеки по курсу «Концепции современного естествознаниям/Совершенствование образовательных технологий: Сб. науч. тр.- Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2000. Вып.1 - 7 с. (в соавт.)
Виртуальная лаборатория по оптике//Педагогическая информатика. - 2000. -№4. - С. 17-19 (в соавт.)
Использование современных компьютерных технологий при защите курсовых и дипломных работ//Наука Кубани. - 2000. - № 1. - С.23-26
Универсальная оболочка обучающей системы/ЯТреподавание физики в высшей школе. 2001. № 21. С. 102-108 (в соавт.).
12.Устройство для обработки в разряде в условиях низкого давления. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 96109953/02(015998) (в соавт.). (в соавт.).
13.Пат. 2173353 РФ. Устройство для обработки отверстий деталей в разряде в условиях низкого давления (в соавт.)
Учебные пособия, методические указания:
Н.Использование средств мультимедиа при защите курсовых и дипломных
18 работ: Учеб. пособие. - Краснодар: Изд-во Куб! ТУ, 1999. — 112 с. (в соавт.).
15.Информационные инновационные технологии в профессиональном образовании: Учеб. пособие - Краснодар: Изд-во Кубі ТУ, 2001. - 369 с. (в соавт.).
16. Основные законы нерелятивистской механики. Методические указания к самостоятельной работе для студентов всех форм обучения. 4.1. - Краснодар: Изд-во КубТТУ, 1994. - 67 с. (в соавт.).
17.Методы вычисления погрешностей измерений: Методические указания для студентов всех форм обучения всех специальностей. - Краснодар: Изд-во Куб-ГТУ,1994. - 23с. (в соавт.).
18.Кинематика поступательного и вращательного движения. Динамика поступательного движения: Руководство к лабораторным занятиям по физике для студентов всех форм обучения и всех специальностей. Цикл 1. -Краснодар: Изд.- во КубГТУД995. - 23 с. (в соавт.).
19.Руководство к лабораторным занятиям по физике. Часть 1. Механика. -Краснодар: Изд-во КубТТУ,1996. - 86 с. (в соавт.).
20.Руководство к лабораторным занятиям по физике. Часть 2. Молекулярная физика.- Краснодар: Изд-во Куб! ГУ, 1996. - 92 с. (в соавт.).
Абитуриент, проверь себя! Тестовые задания по физике: Методическое пособие. - Краснодар: Изд-во Кубі ТУ, 1996. - 69 с. (в соавт.).
Физика на вступительных экзаменах в Кубанском государственном технологическом университете: Методические указания для абитуриентов. -Краснодар: Изд-во КубГТУ,1997. - 43 с. (в соавт.).
23.Физика для подготовки к вступительным экзаменам. 4.1.Механика: Методические указания для абитуриентов. -Краснодар. Изд-во Кубі "1 У, 1997. -71 с.
24. Физика для подготовки к вступительным экзаменам. Ч.ЇЇ. Молекулярная физика. Тепловые явления: Методические указания для абитуриентов. -Краснодар: Изд-во КубГТУ,1997. - 39 с. (в соавт.).
25.Тестовые задания по физике: Методические указания для студентов дневной и заочной формы обучения всех специальностей. - Краснодар: Изд.-во
19 КубГТУ, 1998 . - 81 с. (в соавт.).
26.Контрольные работы по физике для студентов заочной формы обучения: Методические указания для студентов заочной формы обучения всех специальностей. - Краснодар: Изд-во. КубГТУ, 1998. - 104 с. (в соавт.).
27. Физика на вступительных экзаменах в Кубанском государственном технологическом университете: Методические указания для абитуриентов. -Краснодар: Изд-во КубГТУ, 1998. - 92 с. (в соавт.).
28.Готовимся к всероссийскому государственному тестированию по физике: Методические указания для абитуриентов. - Краснодар: Изд-во КубГТУ, 1999. -90 с.
29. Абитуриенту 99: Справочник для поступающих в Кубанский государственный технологический университет. - Краснодар: Изд-во КубГТУ, 1999. -173с.
30.Мультимедийные лекционные демонстрации в курсе физики: Методические указания для студентов и аспирантов. - Краснодар: Изд-во КубГТУ, 1999. -32с.
31. Физика на вступительных экзаменах в Кубанском государственном технологическом университете: Методические указания для абитуриентов. -Краснодар: Изд-во КубГТУ, 1999. - 92 с. (в соавт.).
Тезисы научных докладов:
32.0 компьютерном моделировании профиля показателя преломления в па-рофазной технологии производства оптического волокна/УСовременные проблемы экологии: Тез. докл. краевой науч. конф. молодых ученых. - Краснодар, 1994.-2 с. (в соавт.).
33.0 возможных путях выхода из кризиса физического образования в высших технических учебных заведениях России: Тез. докл. федеральной научно-методической конференции "Инновационная деятельность в высшей школе", 4.3. - Краснодар: Изд-во КубГТУ, 1995. -2 с.
34. Активизация самостоятельной работы студентов втузов при изучении кур-
20 са общей физики: Тез. докл. федеральной научно-методической конференции "Инновационная деятельность в высшей школе", ч.З.- Краснодар: Изд. Куб-ГТУ, 1995.-2 с.
35.Компьютерные информационные технологии тестового контроля знаний: Тез. докл. III Международной конференции "Математика, компьютер, образование". - Дубна, 1996. -2 с. (в соавт.).
36. Математические методы компьютерного моделирования учебного материала по курсу физики: Тез. докл. ВГУ. - Волгоград, 1996.- 1 с.
37.Компьютерное моделирование процессов экологической очистки и фильтрации водных растворов: Тез. докл. научно-технической конференции "Экологическая защита городов". - М.,1996. - 2 с. (в соавт.).
38. Программно-методический комплекс компьютерного моделирования учебного материала в методике обучения физике: Тез. докл. республиканской научно-теоретической конференции «Модели и моделирование в методике обучения физике». - Киров, ВГПУ, 1997. (в соавт.).
39.Особенности технологии обучения дисциплине «Физика» в современном вузе: Тез. докл. 111 Всероссийской научно-методической конференции" Педагогические нововведения в высшей школе: технологии, методики, опыт". 4.V. Инновации в частных методиках преподавания. - Краснодар, 1998. - 1 с. (в соавт.).
Активизация самостоятельной работы студентов втузов при изучении курса общей физики: Тез. докл. 111 Всероссийской научно-методической конференции "Педагогические нововведения в высшей школе: технологии, методики, опыт". - Краснодар, 1997. - 2 с. (в соавт.).
Информационные технологии рейтингового тестирования в организации предметных олимпиад: Тез. докл. 111 Всероссийской научно-методической конференции "Педагогические нововведения в высшей школе: технологии, ме-% тодики, опыт". 4.111. Компьютерные технологии обучения и контроля. - Краснодар, 1998.-2 с.
42.Использование экологических сказок и кроссвордов в воспитательной работе со школьниками и студентами: Тез. докл. 111 Всероссийской научно-методической конференции "Педагогические нововведения в высшей школе: технологии, методики, опыт". 4.111. Компьютерные технологии обучения и контроля. - Краснодар, 1998. - 2 с. (в соавт.).
43.Информационные технологии и компьютерные средства управления качеством обучения: Тезисы V Международной конференции "Математика, компьютер, образование". - Дубна, 1998 -1 с.
44.Компьютерная система интерактивного обучения и тестирования: Тез. докл. IV краевой научно-практической конференции "Молодежь и будущее России" студентов и аспирантов ВУЗов и ССУЗов. Ейск, 1998.- 2 с.
45.Программно-методический комплекс для интерактивной системы обучения в курсе общей физики: Тез. докл. VII Международной конференции "Математика. Экономика. Экология. Образование" Ростов на - Дону, 1999.- 2с. (в соавт.).
46. Об одной имитационно-обучающей программе: Тез. докл. VII Международной конференции «Математика, компьютер, образование». - Дубна, 2000. -2с.
47.0 типовой структуре сайта кафедры физики: Тез. докл. Совещ. зав. каф. физики технических вузов России/Центр доп. физич. образов. -М., 2000. - С. 119 (в соавт.).
48. Адаптационная система интерактивного обучения и корректирующей диагностики усвоенных знаний по физике//Инновационные процессы в высшей школе: Сб. матер. VI Всероссийской науч. конф. - Краснодар: Изд-во Куб-ГТУ,2000. - 2 с. (в соавт.)
49.Универсальная оболочка обучающей системы//Инновационные процессы в высшей школе: Сб. матер. VI Всероссийской науч. конф. - Краснодар: Изд.-во КубГТУ,2000. - 2 с. (в соавт.)
50. Создание и использование виртуальной лаборатории//Инновационные про-
22 процессы в высшей школе: Сб. матер. VI Всероссийской науч. конф. -
Краснодар: Изд.-во КубГТУ,2000. - 2 с. (в соавт.)
51. Методическое обеспечение и компьютерные средства тестового контроля
знаний в довузовской системе подготовки//Инновационные процессы в высшей
школе: Сб. матер. VI Всероссийской науч. конф. -Краснодар: Изд.-во Куб-
ГТУ,2000. - 2 с. (в соавт.)
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения,
библиографического списка и трех приложений.
Инновационное развитие инженерного образования в условиях внедрения информационных компьютерных технологий
Компьютер рассматривается многими специалистами (Т.Гергей, Е.И. Маш-биц, 1985, 1988) как мощное средство обучения, позволяющее осуществить серьезные изменения в технологии обучения, так как он:
- значительно расширяет возможности предъявления учебной информации. Реальная обстановка деятельности может быть воссоздана благодаря применению средств мультимедиа: цвета, графики, видео, анимации, звука;
- позволяет усилить мотивацию учения. На мотивации учения позитивно сказываются: новизна работы с компьютером, занимательность обучения, возможность регулировать предъявления учебных задач по трудности, оказание помощи в процессе решения задачи;
- активно вовлекает учащихся в учебный процесс. При использовании традиционной системы обучения зачастую не обеспечивается активного включе 26 ния всех учащихся в учебный процесс;
- расширяет наборы применяемых учебных задач; зачастую поддерживает управление процессом решения задач;
- позволяет качественно изменить контроль за деятельностью учащихся, обеспечивая при этом гибкость управления процессом обучения;
- способствует формированию у учащихся рефлексии своей деятельности; прежде всего, позволяет учащимся наглядно представить результат своих действий.
А.П. Ершов в работе [61] выделил следующие педагогические возможности персонального компьютера:
- компьютер является наиболее адекватным техническим средством обучения, способствующим деятельностному подходу к учебному процессу;
- будучи в состоянии принять на себя роль активного партнера с динамическим сочетанием вызова и помощи, компьютер тем самым стимулирует активность учащегося;
- программируемость компьютера в сочетании с динамической адаптируемостью содействует индивидуализации учебного процесса, сохраняя его целостность;
- компьютер — идеальное средство для контролирования тренировочных стадий учебного процесса;
- внутренняя формализованность работы компьютера, строгость в соблюдении "правил игры" в сочетании с принципиальной познаваемостью этих правил способствуют большей осознанности учебного процесса, повышают его интеллектуальный и логический уровень;
- способность компьютера к построению визуальных и других сложных образов существенно повышает пропускную способность информационных каналов учебного процесса;
- компьютер вносит в учебный процесс принципиально новые познавательные средства, в частности, вычислительный эксперимент, решение задач с помощью экспертных систем, конструирование алгоритмов и пополнение баззнаний;
- являясь ведущим и массовым инструментом научно-технической революции, компьютер самим фактом органического включения в учебный процесс сближает сферу образования с реальным миром;
-наконец, свойства универсальности и программируемое, способность компьютера к многоцелевому применению позволяют во многих случаях сократить стоимость технических средств обучения, исключив затраты на натурные эксперименты, лабораторные работы и создав дешевую программную настройку с одного применения компьютера на другое.
СП.Седых [162] предлагает выделить два разных способа использования компьютеров в процессе обучения. При первом обучение протекает, как правило, без учителя, когда компьютер, определяет то задание, которое предъявляется обучаемым, оценивает правильность и оказывает необходимую помощь. К помощи учителя прибегают, когда компьютер не справляется с ситуацией из-за несовершенства обучающей программы.
При втором способе компьютер помогает педагогу в управлении учебным процессом, например, выдает результаты выполнения учащимися контрольных заданий с учетом допущенных теми ошибок и затраченного времени, сравнивает показатели различных учащихся по решению одних и тех же задач или показатели одного учащегося за определенный промежуток времени и т.д., т.е. ведет статистику учебного процесса.
Следует, однако, учитывать, что, как и всякое средство, обучение с помощью компьютера имеет не только преимущества, но и недостатки. При этом необходимо различать недостатки, обусловленные неопытностью разработчиков той или иной компьютерной обучающей системы, которые строят программы без учета дидактических принципов, недостатки, обусловленные неполной реализацией потенциальных возможностей компьютера, и недостатки, обусловленные самой природой компьютера как технической системы [35]. Неэффективность большинства из существующих обучающих программ связана с игнорированием многих психолого-педагогических проблем, поскольку разработчики по большей части являются специалистами в области информационных технологий и не имеют достаточной психолого-педагогической подготовки, необходимой для составления обучающих программ. Исследователями отмечается, что педагогические программные средства (111 1С) зачастую разрабатываются без какой-либо педагогической концепции. Пути преодоления этих недостатков очевидны и заключаются в опережающем развитии теории и методики применения современных компьютерных технологий, а также в привлечении к этой работе специалистов - предметников.
Основным недостатком современных компьютерных обучающих систем, как обучающей системы, является отсутствие личностного взаимодействия с обучаемым и личностного влияния на него, в то же время, как отмечает Ю.С.Брановский [24], «В настоящее время есть основания для решения актуальной задачи - определение роли и места компьютерных технологий в лично-стно-ориентированном обучении. По сути речь идет о построении теоретической модели личностно-ориентированной дидактической компьютерной среды (ЛО ДКС) ». Трудность решения этой проблемы подтверждается известным эффектом «второго учителя», когда при использовании другими учителями методических разработок и инновационных достижений учителей-новаторов они не только не дают высокого эффекта, но зачастую не дают даже положительного эффекта.
Мы считаем, что на современном этапе для ее устранения необходимо, чтобы компьютерные технологии обучения обязательно сочетались с традиционными методами, по крайней мере, под контролем и непосредственном участии преподавателя.
Для нас сейчас важно отметить, что даже в наиболее эффективных обучающих программах не всегда и часто не полностью используются возможно- 29 ста современного мультимедийного компьютера.
Некоторые педагогические аспекты информатизации обучения
Как отмечается в работе В.В. Гузеева [53], идея применения компьютера в учебном процессе возникла в рамках концепции программированного обучения, разработанной Б.Ф. Скиннером на основе психологии бихевиоризма. Основой программированного обучения является программа, понимаемая как упорядоченная последовательность задач, передаваемых с помощью дидактической машины или программированного учебника, в которой обучение основано на принципе S— R, т. е. на появлении некоторых факторов (стимулов) S и реакций на них R. Б.Ф. Скиннер сформировал принципы концепции преподавания, по которой для любой реакции, соответственно усиленной, характерна склонность к повторению и закреплению. Наградой для обучающегося этим методом является подтверждение программой каждого удачного шага, причем возможность совершения ошибки сводится к минимуму.
В зависимости от характера учения и предполагаемых ответов различают линейные, разветвленные и смешанные программы. Если основой линейной программы является стремление избежать ошибок, то разветвленная программа направлена на ликвидацию ошибок в процессе учения.
Автором концепции разветвленного программирования является Норман А. Краудер, который считал, что выбор правильных ответов требует от обучаемых больших умственных усилий, нежели запоминание какой-то информации. Ошибки Краудер трактует как возможность обнаружить недостатки в знаниях учащихся, а также установить, какие проблемы учащиеся усвоили недостаточно, таким образом разветвленное программирование сводится к "управлению процессом мышления", в то время как линейная программа основана на "управлении ответами". Практически все современные обучающие программы являются комбинацией линейного и разветвленного, т.е. относятся к смешанным обучающим программам.
Как отмечает Ю.С. Брановский [24], «современные проблемы компьютеризации образования тесно связаны с возрождением интереса к программированному обучению...Компьютерные педагогические программные средства пока еще часто разрабатываются без какой-либо общепринятой педагогической концепции». Н.Ф. Талызина в работе [181] пишет, что формализация педагогических явлений в отрыве от их конкретного содержания не позволила решить проблему управления познавательной деятельностью обучаемых ввиду необозримого множества разноплановых задач обучения. К недостаткам программированного обучения относят невозможность его использования в воспитательной области, односторонние установки программистов на стимулирование познавательных процессов, своеобразную автоматизацию образования и чрезмерную апелляцию к памяти. Из перечисленных преимуществ и недостатков программированного преподавания следует, что оно может быть эффективно использовано только в рамках определенной общей концепции обучения.
Н.И. Анацкий (1990), СИ. Архангельский и И.Г. Шамсутдинова (1990), В.Ф. Венда и Б.Ф. Ломов (1984), Г. Гергей (1985), Б.С. Гершунский (1987), Е.И.Машбиц (1988, 1989) и другие связывают вопросы оптимизации процесса обучения с использованием в нем современных компьютерных технологий и развивают идеи программированного обучения. В этих работах заложены фундаментальные психолого-педагогические основы рационального включения компьютера в учебно-познавательную деятельность обучаемых на разных ее этапах.
Комплексная инструментальная среда «Годограф» как средство создания обучающих, контролирующих и тестирующих программ
Создание и широкое внедрение компьютерных обучающих систем в настоящее время сдерживается в основном по двум причинам. Первая - недостаточная педагогическая подготовка преподавателей в области новейших инновационных педагогических технологий даже на уровне частных методик, а также основных принципов дидактики. Методы решения этой проблемы обсуждались выше в главе 1, а также авторами работ [20, 105, 108, 141, 143, 177, 189].
Вторая основная причина - отсутствие у подавляющего большинства преподавателей соответствующего уровня знаний и навыков программирования, необходимого для самостоятельной разработки обучающих программ. Поэтому в настоящее время является актуальным создание универсальных оболочек обучающих и тестирующих программ специально рассчитанных на преподавателей - предметников.
В этой главе описывается авторская универсальная комплексная инструментальная среда, предназначенная для создания обучающих и тестирующих программ по физике, рассчитанная на преподавателей — физиков и названная нами «Годограф». Обсуждается методика ее применения в процессе реализации кафедрального компонента непрерывного образования преподавателей физики втуза. В состав «Годографа» входит медиатека. Проведено сравнение «Годографа» с известными универсальными средами «Matlab» и «Stratum», как наиболее подходящими для разработки обучающих и тестирующих программ по физике.
101 2.1.1. Авторская универсальная программная оболочка « Магнетон»
Создание и широкое внедрение компьютерных обучающих программ по различным дисциплинам, как отмечается выше, сдерживается в основном отсутствием у подавляющего большинства преподавателей физики навыков программирования. Поэтому в настоящее время является актуальным создание универсальных оболочек обучающих систем, для редактирования которых требуются минимальные требования к умению работать с компьютером.
Нашей целью было создание универсальной комплексной инструментальной среды, ориентированной специально на преподавателя, возможно, и не имеющего навыков программирования. Главная особенность комплекса состоит в том, что предоставляется возможность свободного редактирования материала преподавателем, который по своему усмотрению может добавлять темы для изучения, тестовые вопросы, мультимедийные демонстрации, любой графический материал, предусмотрена возможность редактирования справочника.
Рассмотрение комплекса программ «Годограф» начнем с универсальной программной оболочки, предназначенной для создания обучающих и контролирующих программ по физике.
Основные возможности программной оболочки демонстрируются на примере создания обучающей программы по дисциплине «Ядерная физика». На каждую тему отведена своя страница с демонстрационным видеофильмом и теоретическим материалом. Переход по страницам учебника легко осуществляется с помощью списка разделов. Программа имеет глоссарий, включающий в себя справочник по выдающимся физикам. Контролирующая функция осуществляется при прохождении обучаемым теста, который составляет преподаватель по своему усмотрению. В результате прохождения теста определяются темы материала недостаточно изученные тестируемым. Программа имеет два режима работы: пользовательский и для редактирования. Все действия по изменению содержания материала учебника, справочника или теста возможны толь 102 ко в режиме редактирования. Режим редактирования защищен паролем. Основной режим работы программы - пользовательский режим. Он позволяет работать с программой, но не позволяет вносить изменения в обучающий или контролирующий материал.
Поскольку целью работы является создание универсальной оболочки обучающей системы, ориентированной специально на преподавателя, возможно, и не имеющего навыков программирования, то главная особенность программы состоит в том, что преподавателю предоставляется возможность свободного редактирования материала. Преподаватель по своему усмотрению может добавлять темы для изучения, тестовые вопросы, мультимедийные демонстрации, любой графический материал. Предусмотрена такая же возможность редактирования справочника. Основным достоинством оболочки является простота редактирования, осуществляемого стандартными средствами текстового редактора MS Word 97.
Основная функция программы - обучающая. Особое внимание уделено возможности использования в программе кроме текстового материала также и мультимедийного материала и графического изображения.
В зависимости от темы главное окно программы изменяет свой вид с тем, чтобы предоставить обучаемому все возможности. Например, если в текущем разделе присутствует видеоматериал, то слева от текста автоматически создается окно для одновременного вывода вместе с текстом видеоизображения. Естественно, кроме видеоматериалов, программа осуществляет вывод аудиоинформации, прилагающейся к видеофильму. Обучаемый может просмотреть видеофильм необходимое количество раз. Видеоматериал может быть снабжен любыми комментариями. Кроме того, текст снабжен внутренними и внешними ссылками. Обучаемый может просмотреть любую графическую информацию или информацию из справочника программы.
Основные дидактические принципы построения компьютерного учебно-методического комплекса
Объектом дидактики как науки является обучение во всем его объёме и во всех его аспектах, а предметом выступает система следующих отношений в применении к высшему образованию - «преподаватель-студент», «студент -учебный материал», «студент - другие студенты». Задача дидактики состоит в том, чтобы оценить и объединить процесс обучения и условия его реализации; совершенствовать организацию обучения, создать новые педагогические системы и технологии обучения [85,100,102,105,173,180, 197,204,230,233].
Важнейшая проблема - проблема отбора содержания учебного материала в состав компьютерного учебно-методического комплекса (КУМК) в соответствии с программами, планами, спецификой профессионального образования во втузе, с предлагаемой целью и методикой её последующего использования. При этом содержание КУМК должно удовлетворять обучающим принципам научиться систематичности, доступности, наглядности, профессионально полной познавательно.
При планировании содержания КУМК использовался модифицированный вариант информационного подхода [41, 55, 56, 97, 103, 117, 118], согласно которому выделение и представление блоков в единой понятийной форме, построение блочных структур учебного материала в виде графов, расчет информационного объёма отдельного блока предполагают анализ смысловой структуры.
При этом расчёт объёма информации каждого блока производится с учетом трёх характеристик: семантической, энтропийной и абстрагирующей. Со 195 глашаясь с такой методикой расчета, мы считаем, однако, что нужно учесть ещё и следующие такие весьма важные характеристики, как креативная сложность, трудность гносеологическая и т.д.
При подходе М.В. Вяльдина [41] измерение объёма информации всех типов проводится по специальной форме учитывающей информационную емкость каждого блока, их последовательность, а распределение учебного материала производится в соответствии с законами мышления и памяти.
Возможные различные варианты изложения М.В. Вяльдин сравнивает с учетом критерия минимизации объёма информации, при котором наилучшим считается вариант с наименьшим объемом информации.
Не подвергая сомнению правильность такого подхода, мы, однако, считаем, что критерий должен быть другой, а именно, минимизация трудности изучения темы при фиксированном уровне всей информации.
В работе A.M. Новикова [132] под профессиональным образованием предлагается понимать процесс обучения, воспитания, профессионального становления и развития личности, причём он выступает как средство самореализации, самовыражения и самоутверждения, поскольку именно работа позволяет это сделать человеку в наибольшей степени, как капитал, которым человек распоряжается на рынке труда, так как профессиональное образование обеспечивает социальную адаптацию в условиях рыночной экономики.
В КУМК в соответствии с таким пониманием принципа наглядности для многих понятий фактов и теорий используются механические аналоги.
В работе [132] предлагается деятельное знание человека подразделять на два разных типа знания об окружающей действительности: знания физических законов, свойств материалов и т.д., знание технологий, правил выполнения трудовых операций, техники безопасности и т.д.
Несмотря на очевидность и в тоже время некоторую условность такого подразделения, так как многие знания должны относиться как по первому, так и по второму типу, нужно признать, что эта классификация также позволяет
A.M. Новикову поставить такую важную проблему профобразования в России,как отрыв теоретических знаний от практического применения этих знаний, поскольку знания о действиях логически не связывались с теоретическими знаниями.
В КУМК предпринята попытка преодоления этого разрыва на основе системы специальных упражнений на использование теоретических знаний на практике в виде виртуальных лабораторий, конструкторов, специальных упражнений.
Использование современных информационных компьютерных технологий открывает новые возможности в решении проблемы индивидуализации образования при учёте специфических особенностей обучающегося.
На наш взгляд, тут необходимо учитывать следующие виды индивидуальных особенностей:
а) психологические особенности, связанные с психическими особенностями (с типом нервной системы, характером и т.д.), с физиологическими особенностями (пороговые значения слуха, зрения, скорости реакции, степени трудо способности и утомляемости) и т.д.
б) степени обученности, включая личностные знания, неразрывно связанные с переживаниями и т.д.
в) личностная система ценностей обучаемого.
г) мировоззрение (взгляды, убеждения, предубеждения и т.д.).
Анализируя современное состояние профессионального образования в
России, A.M. Новиков приходит к выводу, что имеется два круга проблем.
Первый — это построение системы знаний студентов, необходимой и достаточной для полноценного овладения ими основами профессиональной деятельности; совершенствование взаимосвязи чувственных и рациональных (теоретических) знаний, лежащих в основе овладения деятельностью; совершенствование системы знаний о деятельности, ее целях, способах, средствах и уеловиях; поиск возможностей повышения уровня обобщения формируемых знаний
о деятельности.
Второй — поиск возможностей соединения формирования теоретических знаний студентов с их практическими потребностями, их ценностными ориен-тациями; поиск путей распшрения возможностей применения теоретических знаний в практической деятельности студентов непосредственно в процессе обучения. Он заключается, в первую очередь, в создании таких условий учебно-практической деятельности, когда студентам необходимо активно применять имеющиеся теоретические знания для решения практических задач.
Мы считаем, что решение поставленных A.M. Новиковым проблем профессионального образования возможно лишь на основе использования в профессиональном образовании современных информационных и компьютерных технологий.
А это в свою очередь требует разработки методологии, методики и дидактики их использования в учебном процессе.
Одной из важнейших проблем профессионального образования является, как отмечает Б.Т. Лихачев [106], чрезвычайно слабая подготовка аспирантов и докторантов, отсутствие в России серьезного профессионально-педагогического образования.
В дополнение к этому мнению мы считаем, что педагогическое образование даже старых, достаточно опытных профессорско-преподавательских кадров вузов отличается эмпиризмом и субъективизмом, отсутствием системности, шаблонностью и косностью, незнанием и неумением применять современные достижения педагогики высшей школы, возможностей предоставляемых современными информационными и компьютерными технологиями.
В настоящее время в рамках концепции непрерывного образования, подготовка и переподготовка профессорско-преподавательского состава происходит практически лишь на факультетах повышения квалификации раз в пять лет, причём в последние годы в связи с материальными, финансовыми затрудне 198 ниями систематичность в этом деле нарушена, что очевидно совершенно недопустимо. Мы предлагаем ввести в рамки концепции непрерывного образования профессорско-преподавательского состава кафедральный компонент, понимаемый как систематическую и неотъемлемую часть непрерывного образования.
Содержанием кафедрального компонента непрерывного образования, на наш взгляд, должно составить обучение современным достижениям педагогики профессионального образования в высшей школе, инновационным педагогическим технологиям, современным информационным и компьютерным технологиям обучения, современным профессиональным навыкам и умениям, включая умения разрабатывать новые лекционные демонстрации, обучающие и тестирующие программы по курсу своих лекций, лабораторные и практические занятия.
Необходимо подчеркнуть важность последнего, поскольку многолетний опыт внедрения в школе и вузе информационных технологий, известный как эффект второго учителя, а именно: использование приёмов инновационной технологии обучения, готовой обучающей компьютерной системы и т.д., показавших у авторов этих систем высокую эффективность, оказывается зачастую не просто малоэффективным, но и вредным.
Очевидно, это связано с игнорированием роли личностных особенностей, знаний и умений преподавателя, являющихся одним из важнейших факторов успешного педагогического воздействия на обучаемого.
Исходя из особенностей, указанных выше, кафедрального компонента непрерывного образования, разработаны специфические формы учебно-познавательной деятельности профессорско-преподавательского состава кафедры.
Суммируя сказанное выше, мы приходим к выводу о кафедральном компоненте непрерывного образования, как о специфической части со своим предметом (областью) и формами образования.
В работе предпринята попытка систематического исследования методологических, методических и дидактических проблем кафедрального компонента непрерывного образования на базе современной образовательной парадигмы с использованием современных информационных компьютерных технологий обучения. Н.С. Пурышева в работе [150] предлагает отобразить процесс отбора содержания образования в виде схемы 3.1
При формировании КУМК мы использовали схему 3.1, которая, на наш взгляд, полнее других отображает процесс формирования содержания.
В качестве принципов, формирующих содержание образования выступают следующие:
-принцип соответствия содержания образования потребностям общественного развития.
При реализации этого принципа в КУМК основное внимание было уделено подходу от старой знаниевой парадигмы образования к современной деятельной парадигме, как отвечающей современным общественным потребностям.
- принцип единства содержания и процессуальной сторон обучения Основным способом обучения в КУМК являются интегрированное ком плексное использование таких традиционных форм, как лекции, практические, лабораторные занятия, и новых форм, таких как мультимедийные лекционные демонстрации, виртуальные лаборатории и т.д., причем в каждом конкретном случае устанавливается единство предметного содержания и способов обучения.
- принцип структурного единства образования на различных уровнях.Этот принцип последовательно претворен в структуре КУМК при его использовании в довузовской подготовке, в работе со студентами и послевузовском образовании (аспирантура, докторантура кафедральный компонент и т.д.)
