Содержание к диссертации
Введение
Глава I.Теоретические основы оптимизации ориентировочной деятельности студентов
1.1. Особенности требований к общетехнической подготовке студента технического вуза - специалиста в области информационных систем
1. 2. Исследование начальной подготовленности студентов
1. 3. Место и роль оптимизации ориентировочной деятельности студентов в процессе учебно-познавательной деятельности
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I 53
Глава II Разработка системы управления ориентировочной деятельностью студентов
2.1. Электронное пособие как оптимальное средство организации ориентировочной деятельности студентов
2. 2. Выбор оптимальной совокупности методов организации ориентировочной деятельности обучаемых
2. 3. Критерии диагностики оптимальной организации ориентировочной деятельности студентов
2. 4. Исследование влияния оптимизации ориентировочной деятельности студентов на уровень их учебно-познавательной деятельности 12
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II 116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
118 122 143
- Особенности требований к общетехнической подготовке студента технического вуза - специалиста в области информационных систем
- Исследование начальной подготовленности студентов
- Электронное пособие как оптимальное средство организации ориентировочной деятельности студентов
Введение к работе
Актуальность исследования. Современный этап социально-экономического развития российского общества выдвигает требования качественного обновления образования в сфере профессиональной подготовки специалистов технического профиля. Национальная доктрина образования Российской Федерации в качестве одной из основных задач ставит подготовку высококвалифицированных специалистов, способных к профессиональному росту и профессиональной мобильности. В соответствии с положениями Государственного стандарта высшего профессионального образования технические вузы должны обеспечить высокий уровень усвоения фундаментальных и специальных знаний и умений обучаемых на основе эффективной организации их учебно-познавательной деятельности.
Согласно положениям деятельностного подхода к обучению (Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн, А.Н. Леонтьев, П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, И.А. Зимняя, И.И. Ильясов, Н.Н. Нечаев и др.) усвоение знаний, овладение умениями, навыками и формирование мышления составляют единый процесс.
Исследования закономерностей усвоения знаний, умений, навыков (В.И. Беспалько, Б.Ф. Ломов, и др.) показывают, что традиционный метод обучения способствует формированию репродуктивного характера усвоения знаний, умений, что приводит к невысокому уровню мыслительной деятельности. Преодоление репродуктивного стиля обучения и переход к новой парадигме, обеспечивающей познавательную активность и самостоятельность мышления учащихся, является одним из стратегических направлений в модернизации образования.
В работах СИ. Архангельского, Н.Ф. Талызиной, В.П. Беспалько, Б.С. Гершунского и др. исследуются вопросы управления учебно-познавательной деятельностью обучаемых с целью эффективной организации учебного процесса. Ряд авторов (Д.В. Чернилевский, И.А. Чучкалов, Э.В. Лузик, В.Е. Ми-зонов, В.П. Жуков, А. А. Баку шин и др.), опираясь на теорию оптимизации учебного процесса Ю. К. Бабанского, исследует проблему оптимизации учебно-познавательной деятельности студентов технических ВУЗов. Вместе с тем, проблема оптимизации учебно-познавательной деятельности студентов технического университета исследована недостаточно. Так, нами выявлено малое число работ, посвященных исследованию взаимодействия двух частей учебно-познавательной деятельности, которые, по определению П.Я. Гальперина носят названия ориентировочной и исполнительной частей действия. Так, З.А. Решетова, И.П. Калошина исследуют проблему формирования технического мышления на основе полной ориентировочной основы действий в учебно-производственных условиях. М.В. Лагунова описывает формирование умственных действий на ориентировочной основе в процессе графической подготовки военных специалистов. В.И. Каган и И.А. Сычеников предлагают для медицинских вузов единую методическую систему, включающую схему ориентировочной основы деятельности.
Однако до настоящего времени не проводилось специального исследования, позволяющего выявить и разработать задачу по оптимизации ориентировочной учебно-познавательной деятельности студентов в условиях технического университета, что и обусловило актуальность нашего диссертационного исследования.
Необходимость разрешения противоречия между, с одной стороны, высоким уровнем требований к организации учебно-познавательной деятельности студентов технических вузов, предъявляемых Квалификационной характеристикой и требованиями Госстандарта и, с другой стороны, недостаточной разработанностью теоретических основ и практической организации ориентировочной деятельности студентов определяет цель нашего исследования.
Цель исследования: разработка теоретических основ и практическое осуществление оптимизации ориентировочной учебно-познавательной деятельности студентов в условиях технического университета с использованием системы управления процессом ориентировочной деятельности.
Объект исследования: процесс ориентировочной учебно-позна ва-тельной деятельности студентов в условиях технического университета.
Предмет исследования: оптимизация процесса ориентировочной учебно-познавательной деятельности студентов в условиях технического университета.
Гипотеза исследования. процесс ориентировочной учебно-познавательной деятельности студентов в условиях технического университета является оптимальным, если: организуется с учетом профессиональной направленности, специфики предметной области, целей и задач различных этапов учебного процесса, а также уровня базовой подготовленности студентов; осуществляется посредством оптимальной совокупности методов, средств и форм организации ориентировочной деятельности; обеспечивается системой управления, реализованной в электронном варианте.
В исследовании поставлены следующие задачи:
Выявить степень разработанности проблемы оптимизации ориентировочной учебно-познавательной деятельности студентов технических ВУЗов в педагогической теории и практике.
Уточнить сущность понятий: «ориентировочная учебно-познавательная деятельность», «оптимизация ориентировочной учебно-познавательной деятельности» студентов технического университета.
Определить уровень базовой подготовленности студентов по блоку физико-математических дисциплин, а также соответствие их учебно-познавательных интересов направлению будущей профессиональной деятельности.
Дать теоретическое обоснование места и роли ориентировочной деятельности студентов в процессе учебно-познавательной деятельности.
Обосновать необходимость оптимизации ориентировочной деятельности студентов для повышения уровня их учебно-познавательной деятельности.
Определить педагогические условия и критерии оптимизации ориентировочной деятельности студентов технического университета.
Разработать комплекс учебно-методического обеспечения курса «Механика сплошных сред» для организации ориентировочной деятельности обучаемых, включающий электронное пособие, структурно-технологическую карту учебной деятельности студентов, комплекты тестовых заданий и заданий для самостоятельной работы студентов.
Проанализировать влияние оптимизации ориентировочной деятельности студентов технического университета на уровень их учебно-познавательной деятельности.
Теоретико-методологические основы исследования: междисциплинарный и системный подходы, методология общей теории деятельности и деятельностного подхода к учению, теория ориентировочной деятельности, теория оптимизации учебного процесса, теория управления учебным процессом.
Методы исследования: методы сравнительного анализа и обобщения, теоретический анализ эмпирического опыта, педагогический эксперимент, наблюдение, анкетирование, методы статистической обработки материалов.
Экспериментальная база: эксперимент проводился в течение 1986-2001 г. г. со студентами высших технических учебных заведений, общее число участников составило около 1500 человек.
Основные этапы исследования:
1986-1991 г. г. - изучение особенностей учебного процесса в технических вузах, возможных направлений совершенствования методов и средств обучения, путей повышения активизации деятельности студентов при обучении общетехническим дисциплинам.
1991-1995 г. г.- разработка и апробирование обучающе-контролирую щей системы тестовых заданий, направленной на индивидуализацию обуче ния студентов в зависимости от начального уровня сформированное базо вых понятий и способностей к обучению; применение в учебном процессе ПЭВМ как средства активизации познавательной деятельности студентов.
1995-1997 г. г. - анализ педагогической и методической литературы; исследование подготовленности студентов младших курсов Нижегородского государственного технического университета по блоку физико-математических дисциплин; разработка рабочей программы, лекционного курса и заданий для расчетно-графических работ по курсу «Механика сплошных сред»; работа над повышением эффективности проведения лекций, практических и лабораторных занятий по механике сплошных сред; оценка эффективности традиционной технологии обучения.
1997-1999 г. г. - наблюдение за учебным процессом и анализ причин недостаточно высокого уровня усвоения знаний студентами; разработка тестовых заданий для контроля уровня усвоения знаний; разработка алгоритма управления ориентировочной учебно-познавательной деятельностью студентов в виде учебно-методического обеспечения.
1999-2001г. г. - разработка программного обеспечения для частичной автоматизации управления ориентировочной учебно-познавательной дея- тельностьго студентов; проведение педагогического эксперимента, направленного на выявление влияния оптимизации ориентировочной деятельности обучаемых на уровень усвоения знаний и умений; корректировка программного обеспечения, методик проведения лекционных и практических занятий; анализ результатов педагогического эксперимента и оценка эффективности разработанной системы управления ориентировочной деятельностью. Научная новизна исследования заключается в том, что впервые: дано теоретическое обоснование места и роли оптимизации ориентировочной учебно-познавательной деятельности студентов в условиях технического университета; определены педагогические условия и критерии оптимизации ориентировочной деятельности студентов в условиях технического университета; разработана и внедрена в практику концепция уровневой организации ориентировочной деятельности студентов; разработана и внедрена в практику система управления ориентировочной деятельностью студентов, включающая структурно-технологическую карту учебной деятельности студентов, электронное пособие по управлению ориентировочной деятельностью студентов, комплекты тестовых заданий и заданий на самостоятельную работу студентов по разработке схем ориентировочной основы действий при выполнении технических расчетов.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что произведено уточнение содержательных понятий: «ориентировочная учебно-познавательная деятельность», «оптимизация ориентировочной учебно-познавательной деятельности»; дано теоретическое обоснование места и роли ориентировочной деятельности студентов в процессе учебно-познавательной деятельности; обоснована необходимость оптимизации ориентировочной деятельности студентов для повышения уровня их учебно-познавательной деятельности; определены педагогические условия и критерии оптимизации ориентировочной деятельности студентов технического университета; экспериментально подтверждена эффективность разработанных теоре тических основ оптимизации ориентировочной деятельности студентов, заложенных в систему управления их ориентировочной учебно- познавательной деятельностью в условиях технического университета. Практическая значимость исследования: разработан учебно- методический комплекс обеспечения курса «Механика сплошных сред», по строенный с учетом базовой подготовленности студентов, а также целей и задач различных этапов учебного процесса, профессиональной направленно сти, специфики предметной области учебно-познавательной деятельности. Учебно-методический комплекс включает: электронное пособие по управлению ориентировочной деятельностью обучаемых; структурно-технологическую карту учебной деятельности студентов; комплекты тестовых заданий и заданий для самостоятельной работы студентов.
Основные результаты и выводы исследования можно использовать при конструировании и построении специальных технических курсов в технических ВУЗах различного профиля, а также при планировании исследований в области оптимизации познавательной деятельности студентов.
Апробация работы: исследование и отдельные его результаты обсуждались на следующих конференциях и семинарах: 15-й научно-технической конференции «Очередные задачи речного судостроения», Горький, 1985; научной конференции молодых ученых Волго-Вятского региона, Горький, 1986; 6-й научной конференции молодых ученых Горьковской области,
Горький, 1986; научно-методической конференции «Психолого-педагогические проблемы высшей военной школы», Горький, Горьковское высшее зенитное ракетное командное училище ПВО, 1991; 5-й Всероссийской научно-методической конференции «Проблемы многоуровневого технического образования», Н. Новгород, Нижегородская архитектурно-строительная академия (НАСА), 1996; Всероссийской научно-методической конференции «Новые информационные технологии в системе многоуровневого обучения», Н. Новгород, Нижегородский государственный технический университет (НГТУ), 1996; Международной конференции «Государственные образовательные стандарты и их реализация в системе непрерывного обучения», Новочеркасск, Новочеркасский государственный технический университет (НовГТУ), 1996; Всероссийской научно-методической конференции «Самостоятельная работа студентов в условиях современной информационной среды», Н. Новгород, НГТУ, 1998; Международной научно-методической конференции «Содержание и разнообразие форм современного образовательного процесса в техническом вузе», Новочеркасск, НовГТУ, 1998; Международном научно-методическом семинаре вузов Северного Кавказа «Инновационные аспекты учебного и воспитательного процессов в технических вузах», Новочеркасск, НовГТУ, 1999; VITT Международной научно-методической конференции «Проблемы многоуровневого высшего образования», Н. Новгород, НГАСУ, 2000; научно-практической конференции студентов, аспирантов, специалистов и молодых ученых «Актуальные вопросы развития образования и производства», Н. Новгород, Волжский государственный инженерно-педагогический институт (В ГИЛИ), 2000; VI региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные технологии в педагогике и на производстве», Екатеринбург, Уральский государственный профессионально-педагогический университет (УГППУ), 2000; научно-методической конференции «Высокие технологии в педагогическом процессе», Н. Новгород, ВГИПИ, 2000; 10-й юби- лейной Всероссийской научно-практической конференции по графическим и информационным технологиям и системам «Кограф - 2000», Н. Новгород, НГТУ, 2000; II Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе», Н. Новгород, ВГИПИ, 2001; научно-практической конференции студентов, аспирантов, специалистов и молодых ученых «Актуальные вопросы развития образования и производства», Н. Новгород, Волжский государственный инженерно-педагогический институт (ВГИПИ), 2001.
Внедрение результатов исследования осуществлено в Нижегородском государственном архитектурно-строительном университете.
Достоверность и обоснованность исследования обусловлена использованием методов математической статистики при обработке результатов педагогического эксперимента, а также широтой научной апробации исследования, ход и материалы которого обсуждались на конференциях различного уровня.
Положения, выносимые на защиту-
Авторское уточнение понятий «ориентировочная учебно-познавательная деятельность»,, «оптимизация ориентировочной учебно-познавательной деятельности».
Теоретическое обоснование необходимости оптимизации ориентировочной учебно-познавательной деятельности обучаемых для повышения уровня их учебно-познавательной деятельности; принятые критерии оптимизации ориентировочной деятельности.
Необходимые педагогические условия оптимизации ориентировочной деятельности: организация ориентировочной деятельности с учетом профессиональной направленности, специфики предметной области, целей и задач различных этапов учебного процесса, а также уровня базовой подготовленности студентов; применение оптимальной совокупности методов, средств и форм организации ориентировочной деятельности; наличие системы управления ориентировочной деятельностью, реализованной в электронном варианте.
4. Учебно-методический комплекс обеспечения курса «Механика сплошных сред», включающий электронное пособие по управлению ориентировочной деятельностью обучаемых, структурно-технологическую карту учебной деятельности студентов, комплекты тестовых заданий и заданий для самостоятельной работы, составляющий систему управления ориентировочной деятельностью студентов.
Публикации: по материалам диссертационной работы опубликовано 19 печатных работ, что составляет 9 п. л.
Структура работы: диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и трех приложений.
Особенности требований к общетехнической подготовке студента технического вуза - специалиста в области информационных систем
Изменения, происходящие в современном обществе, стремительное
развитие науки и техники обуславливают новые требования, предъявляемые к выпускникам высших учебных заведений. Качество профессиональной подготовки специалистов во многом зависит от степени обоснованности целей обучения, содержания обучения; эффективности организации учебного процесса.
Целеполагание производится на основе последовательной конкретизации целей, начиная с рассмотрения общего характера инженерной деятельности с учетом профессиональной направленности обучения и специфики предметной области [129].
Выпускники Нижегородского государственного технического университета по специальности 071900 "Информационные системы" получают образование инженерно-технического профиля, профессиональную квалификацию - инженер. Рассмотрим требования, изложенные в Госстандарте высшего профессионального образования [43] к уровню общей подготовки инженера.
Инженер должен отвечать следующим требованиям:
иметь целостное представление о процессах и явлениях, происходящих в неживой и живой природе, понимать возможности современных научных методов познания природы и владеть ими на уровне необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций;
владеть культурой мышления, знать его общие законы, быть способным в письменной и устной речи правильно (логично) оформить его результаты;
уметь на научной основе организовать свой труд, владеть инновационными компьютерными технологиями;
уметь использовать методы решения задач на определение оптимальных соотношений параметров различных систем;
быть способным в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, к анализу своих возможностей, уметь приобретать новые знания, используя современные информационные образовательные технологии;
понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, основные проблемы дисциплин, определяющих конкретную область деятельности, видеть их взаимосвязь в целостной системе знаний;
быть способным к проектной деятельности в профессиональной сфере на основе системного подхода, уметь строить и использовать модели для описания и прогнозирования различных явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ;
быть способным поставить цель и сформулировать задачи, связанные с реализацией профессиональных функций, уметь использовать для их решения методы изученных им наук;
быть методически и психологически готовым к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности, работе над междисциплинарными проектами. В части математических и общих естественных дисциплин выпускник должен иметь фундаментальную общенаучную подготовку, обеспечивающую широкий научно-технический кругозор. В общие требования по циклу математических и общих естественных дисциплин включаются такие требования, как, инженер должен иметь представление:
о математике как особом способе познания мира, общности ее понятий и представлений;
об информации, методах ее описания, хранения, обработки и передачи;
о Вселенной в целом как физическом объекте и ее эволюции;
о фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности естествознания и возможности его дальнейшего развития;
о дискретности и непрерывности в природе;
о соотношении порядка и беспорядка в природе, упорядоченности объектов, переходах в неупорядоченное состояние и наоборот;
о динамических и статистических закономерностях в природе;
об измерениях и их специфичности в различных разделах естествознания;
о фундаментальных константах естествознания;
о принципах симметрии и законах сохранения;
о соотношениях эмпирического и теоретического в познании;
о состояниях в природе и их изменениях со временем;
о новейших открытиях естествознания, перспективах их использования для построения технических устройств;
о физическом моделировании;
о возможностях современного программного обеспечения; знать и уметь использовать:
Исследование начальной подготовленности студентов
Преподавание общетехнических дисциплин обеспечивает плавный переход от наиболее общих, абстрактных понятий курсов математики и физики к изучению реальных технических устройств и систем и опирается на знания и умения, полученные на младших курсах при изучении естественнонаучных дисциплин [135].
Анализ состояния подготовки по отдельным разделам математики и физики студентов третьего курса позволяет изучить начальный уровень их знаний и умений, необходимых для качественного усвоения знаний при обучении основам механики сплошных сред. Диагностика уровня развития индивидуальных способностей студентов, специфичности проявления этих способностей позволяет определять направления эффективного воздействия на их дальнейшее развитие.
Объективность и сравнение данных существенно повышаются, если для проведения контроля использовать тестовые задания [156]. Это объясняется, прежде всего, тем, что любое тестовое задание требует однозначного ответа, правильность которого оценивается тоже однозначно. А единые, научно обоснованные критерии оценки успеваемости исключают элементы субъективизма и произвольного толкования качества ответов.
Применение тестовых заданий позволяет существенно увеличить объем материала, подлежащего контролю. Это связано с тем, что определенная формализация стандартизованных вопросов обеспечивается конкретностью ответов и лаконичностью формулировок [172, 173, 174]. В итоге, не увеличивая времени для контроля каждого студента, в билет включено девять вопросов.
Кроме того, используя вопросы различной категории сложности, можно проверить у студентов наличие знаний и умений, соответствующих различным уровням усвоения [120, 171]. Для исследования начальной подготовленности студентов перед обучением их блоку общеинженерных дисциплин, в том числе и основам механики сплошных сред, нами были разработаны тестовые задания входного контроля, построенные на учебном материале отдельных разделов физики и математики.
Билет-тест содержит 9 вопросов по следующим разделам: 1 - планиметрия; 2 - векторная алгебра; 3 - механика; 5 - строение твердого тела.
Задания подразделяются на 3 категории сложности:
- задания первого уровня сложности проверяют знание конкретных понятий, положений теории, терминов, законов, правил, определений физических величин, единиц их измерения;
- задания второго уровня сложности требуют для ответа анализа признаков того или иного понятия, анализ событий на основе известных законов и формул, понимание функциональных зависимостей между величинами, входящими в закон;
- задания третьего уровня сложности представляют собой задачи, для решения которых необходимо уметь использовать законы механики для объяснения различных примеров из техники и жизни.
Электронное пособие как оптимальное средство организации ориентировочной деятельности студентов
Для оптимизации процесса ориентировочной деятельности студентов нами разработана система управления этим процессом. Формирование системы управления ориентировочной деятельностью студентов заключается в выборе оптимального сочетания методов, средств и форм организации ориентировочной деятельности на основе анализа существующих современных педагогических технологий.
Традиционная технология обучения предполагает фундаментальное изучение теоретического материала с использованием систематического прослеживания учащимися процесса развития научного знания [11, 45, 50, 62, 137, 141, 175].
Однако педагогическая психология [44, 57, 123, 131, 142, 143-145, 155] требует создания у учащихся предварительных внутренних моделей предмета изучения и учебной деятельности, позволяющих ему осмысленно приступить к овладению предметом. Поэтому мы предлагаем сочетать традиционные технологии обучения с компьютерными технологиями, позволяющими посредством оптимальной организации ориентировочной деятельности учащихся добиваться высокого уровня усвоения изучаемого предмета.
Использование компьютера в процессе обучения принципиально изменяет функции преподавателя, которому надо предварительно предусмотреть, определить и разработать алгоритмы оптимального управления учебным процессом.
"Управление в учебном процессе заключается в том, чтобы направить мыслительную деятельность студентов в сторону более активного и глубокого понимания существа изучаемого вопроса и на подготовку соответствующего базиса знаний для новой информации, с мобилизацией таких психических свойств, как сообразительность, любознательность, находчивость, динамичность применения знаний в решении учебньгх и научных задач" [26, с. 361].
С рассмотрением процесса обучения как системы управления (СИ. Архангельский [7, 8], В.ГТ. Беспалько [18-20]) и др. связан качественно новый этап в развитии теории и практики обучения. Большое значение имело также проведение психологических исследований, рассматривающих возможности реализации управления процессом обучения (Н.Ф. Талызина [157,158,168] и др.).
Обучение и воспитание можно рассматривать как процессы управления учебной деятельностью. До недавнего времени педагогика и педагогическая психология сознательно опирались лишь на специфические закономерности обучения и воспитания, общие же закономерности процессов управления применялись вслепую, бессознательно [47, 49, 87].
В настоящее время имеется реальная возможность при анализе и организации обучения использовать общую теорию управления. "Управлять - это не подавлять, не навязывать процессу ход, противоречащий его природе, а наоборот, максимально учитывать природу процесса, согласовывать каждое воздействие на процесс с его логикой", - пишет Н.Ф. Талызина [158, с. 43]. Лишь понимание природы процесса обучения и его логики, выработанные педагогической психологией, может служить основой приложения к этому процессу общей теории управления.
