Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретико-методологические предпосылки исследования дистанционного обучения .13
1.1. Основные направления разработки проблемы дистанционного обучения в педагогике 13
1.1.1 Структура и содержание дистанционного обучения в системе профессионального высшего образования .14
1.1.2 Дистанционное обучение как инновационная технология 26
1.2. Виды и формы дистанционного обучения 35
1.3. Особенности организации учебной деятельности студентов при дистанционном обучении 56
Глава 2. Опытно-экспериментальная работа по моделированию процесса дистанционного обучения (на примере математических дисциплин) в техническом вузе 82
2.1. Современное состояние проблемы совершенствования методики преподавания математики в высшей школе 82
2.2. Технология дистанционного обучения в процессе изучения математики 91
Заключение 135
Библиография .139
Приложение .152
- Основные направления разработки проблемы дистанционного обучения в педагогике
- Современное состояние проблемы совершенствования методики преподавания математики в высшей школе
- Технология дистанционного обучения в процессе изучения математики
Введение к работе
Актуальность исследования. Современные требования, предъявляемые рынком к квалифицированной подготовке специалистов как к основному капиталу общества, довольно высоки. Перед системой образования стоит задача подготовить творчески мыслящего человека, владеющего исследовательскими умениями и навыками, способного ориентироваться в потоке научной информации, современных информационных технологиях. Это обусловливает содержание обучения различным дисциплинам, его методы и формы контроля.
Одним из высокоэффективных направлений совершенствования методологии высшего образования является использование в учебном процессе системы дистанционного обучения.
В настоящее время внедрение этой формы особенно актуально. В условиях информатизации образования новые методы обучения, основанные на активных, самостоятельных формах приобретения знаний, всё настойчивее вытесняют традиционные методы, ориентированные в основном на коллективное восприятие информации, то есть традиционные формы передачи знаний от преподавателя к студенту становятся менее эффективными.
Выпускники вузов, обладая большим объёмом профессиональных знаний, зачастую не могут их актуально использовать, с большими трудностями адаптируются к быстро меняющимся условиям в сфере их профессиональной деятельности. Молодые специалисты оказываются профессионально несостоятельными, даже беспомощными там, где требуется самостоятельность и компетентность в принятии решений, умение организовывать свою работу и деятельность других в обстановке большой неопределённости. Именно эти качества личности обуславливают её способность успешно адаптироваться к многообразию и динамике современного производства (Е.С. Полат, Б.С. Гершунский, СИ. Зиновьев и др.).
В связи с этим особую значимость в практике современного образования приобретают методы работы, которые стимулируют самостоятельное творчество студентов. В соответствии с концепцией модернизации российского образования на период до 2010 года (письмо Минобразования №14-55-996ин/15 от 27.11.2002 г.) предусматривается значительное повышение роли самостоятельной учебной работы студентов и существенное улучшение руководства ею, обеспечение методической помощи и контроля в выполнении самостоятельных заданий, уменьшение нагрузки студентов обязательными аудиторными занятиями.
Система дистанционного обучения — это такая форма обучения, которая базируется на преимущественно самостоятельном получении учащимися необходимого объёма и требуемого качества знаний и одновременно предусматривает использование широкого спектра как традиционных, так и новых информационных технологий.
Современный уровень развития информационных и коммуникационных технологий выводит дистанционное обучение на совершенно иной качественный уровень развития, что позволяет обеспечивать эффект непосредственного общения между преподавателем и обучающимся, всегда являющийся преимуществом и отличительной чертой очного обучения. Новый этап развития дистанционного образования связан с созданием такой формы, которая интегрирует в себе ранее существовавшие системы очного и заочного обучения. В значительной степени именно новые технологические и образовательные возможности инициировали бурное развитие системы дистанционного образования в последние десятилетия.
Важную роль в разработке методологии дистанционного обучения сыграли работы А.А. Андреева, А.А. Ахаян, A.M. Бершадского, Д.А. Богдановой, А.Д. Иванникова, В.П. Кашицина, И.Г. Кревского, М.В. Моисеевой, Е.С. Полат, А.Н. Тихонова, А.Ю. Уварова, посвященные вопросам определения сущности дистанционного обучения и способов его реализации.
Специфика использования дистанционного обучения на различных возрастных этапах образования отражена в работах Т.Р. Берлиной, В.Т. Волова, В.А. Гневко, А.И. Ершовой, В.А. Каймина, А.Н. Романова и др.
Большое значение изучению целей и содержания дистанционного обучения в системе профессионального образования уделяется в трудах СВ. Богдановой, Ю.А. Владимирова, М.В. Воронова, В.А. Гневко, Е.И. Дмитриевой, Н.В. Мараховской, С.Н. Медведевой, В.Д. Ногина, В.П. Тихомирова, М.В. Храмовой и др.
Методические проблемы дистанционного обучения, особенности проектов открытых отечественных университетов с дистанционной формой обучения изложены в исследовании С.А. Безнасюка.
Вопросам организации учебной деятельности при осуществлении дистанционного обучения посвящены труды многих исследователей: М.Ю. Бухаркиной, Е.И. Дмитриевой, М.В. Моисеевой, Е.С. Полат и др.
Однако большая часть исследований велась в направлении преподавания либо гуманитарных, либо специальных технических дисциплин. Значительно меньше были изучены вопросы использования дистанционного обучения в преподавании математики в высшей школе.
Математика как естественнонаучная дисциплина входит в фундаментальную подготовку студентов технического вуза и изучается на первых двух курсах. Однако она является для многих отраслей знаний не только орудием количественного расчёта, но и методом точного исследования, средством предельно чёткой формулировки понятий и проблем. Без современной математики с её развитым логическим и вычислительным аппаратом был бы невозможен прогресс в различных областях человеческой деятельности.
Однако традиционная методика обучения математике в вузе не обеспечивает формирования у студентов способностей к непрерывному самообучению и самообразованию, способностей трудиться творчески. Сама
учебная деятельность по усвоению основ наук носит ещё односторонний характер: в ней преобладает усвоение и запоминание готовых знаний и совершенно недостаточное место занимает самостоятельная творческая работа - студентов мало учат самим добывать знания, анализировать их, применять в различных ситуациях.
Таким образом, становится очевидным, что в современной вузовской практике существует противоречие между необходимостью научно обоснованной организации самостоятельной работы студентов при дистанционном обучении и недостаточной разработанностью педагогических условий её реализации при изучении математических дисциплин.
Именно это противоречие обусловило выбор темы исследования, проблему которого мы сформулировали следующим образом: какова эффективность дистанционного обучения в преподавании математических дисциплин в высшей школе. Решение этой проблемы является целью исследования.
Объект исследования - процесс дистанционного обучения в высшей школе.
Предмет исследования - педагогические условия использования дистанционного обучения в преподавании математических дисциплин в высшей школе.
Для достижения цели исследования определены следующие задачи:
обосновать совокупность положений, составляющих теоретическую основу использования дистанционного обучения в учебной деятельности студентов;
разработать концептуальную модель учебного процесса в вузе при дистанционной форме обучения;
определить особенности использования дистанционного обучения студентов на младших курсах при изучении математических дисциплин в техническом вузе;
разработать технологию дистанционного обучения студентов в преподавании математических дисциплин;
выявить критерии и показатели эффективности использования дистанционного обучения в учебной деятельности студентов;
определить педагогические условия использования дистанционного обучения и экспериментально проверить их эффективность в техническом вузе.
В качестве гипотезы исследования было выдвинуто предположение о том, что эффективность использования дистанционного обучения определяется совокупностью следующих педагогических условий:
исследованием состояния сформированности у студентов способностей к непрерывному самообучению и самообразованию, способностей трудиться творчески;
переориентацией стратегии обучения студентов в вузе: переход от внешнего управления к взаимодействию, самоуправлению, самоконтролю и самооценке;
организацией учебной деятельности студентов на основе единства информационного, психологического и кибернетического компонентов дистанционного обучения;
гибким сочетанием самостоятельной деятельности с различными источниками информации, учебными материалами и систематического оперативного взаимодействия с ведущим преподавателем и консультантами;
организацией целенаправленной, методически и педагогически обоснованной учебной деятельности студентов с учетом индивидуальных особенностей процессов восприятия и его умения самостоятельно работать с различными программами обучения.
Теоретико-методологическую основу исследования составляют положения о сущности дистанционного обучения (А.А. Андреев, А.А.
Ахаян, A.M. Берпіадский, Д.А. Богданова, А.Д. Иванников, В.П. Кашицин, И.Г. Кревский, М.В. Моисеева, Е.С. Полат, А.Н. Тихонов, А.Ю. Уваров); работы С.А. Архангельского, В.П. Беспалько, И.Ф. Исаева, Л.И. Мищенко, П.И. Пидкасистого, Л.С. Подымовой, В.А. Сластенина, А.Н. Ходусова, Е.Н. Шиянова о структуре и особенностях организации учебной деятельности студентов; теории активности, познавательной деятельности и творчества (Н.А.Бердяев, Н.А.Бернштейн, Д.Б.Богоявленская, Л.С. Выготский, Дж. Гилфорд, Я.А. Пономарев, С.Л. Рубинштейн, Э. Фромм).
Методы и база исследования. Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений был использован комплекс исследовательских методов и методик, взаимопроверяющих и дополняющих друг друга: методы теоретического анализа; прямое, косвенное, включенное, длительное фиксированное наблюдение; анкетирование, беседы; диагностические методы (тестирование, рейтинг); анализ продуктов деятельности; эксперимент; методы качественной и количественной обработки данных.
Опытно-экспериментальной базой исследования был Курский технический университет. Исследованием были охвачены студенты первых и вторых курсов, 122 человека экспериментальных групп и 153 - контрольных.
Организация и этапы исследования. Исследование проводилось в несколько этапов.
2000 - 2001 г.г. — этап теоретического и экспериментального исследования проблемы дистанционного обучения, изучение вариативности обучающих программ.
2001-2003 г.г.— этап экспериментальной проверки разработанных теоретических положений и технологии, внедрение полученных результатов в практику, оформление результатов исследования в виде учебного пособия.
2003 - 2004 г.г. — завершение работы, обобщение и оформление диссертационного исследования.
Основные результаты исследования и их научная новизна заключаются:
в уточнении и конкретизации сущности и структуры понятия "дистанционное обучение", разработке критериев и показателей эффективности его использования;
в определении основных направлений, принципов и педагогических условий организации учебной деятельности студентов в условиях традиционного и дистанционного обучения;
в создании технологии дистанционного обучения студентов в преподавании математических дисциплин.
Теоретическая значимость исследования:
выявлены особенности реализации дистанционного обучения студентов на младших курсах в преподавании математических дисциплин в техническом вузе;
разработаны условия организации индивидуального и дифференцированного подходов в вузовском обучении, направленного на развитие самостоятельной, активной, творческой личности;
даны классификация и описание видов дистанционного обучения в вузе;
представлены научно-методические аспекты организации дистанционного обучения, дополняющие теорию и методику обучения в современном вузе.
Практическая значимость исследования состоит в том, что содержащиеся в нем теоретические положения и выводы создают предпосылки для проектирования и организации дистанционного обучения студентов в вузе. Прошедшие опытно-экспериментальную проверку технология и педагогические условия дистанционного обучения студентов могут
быть использованы в педагогическом процессе высших учебных заведений. Разработанный методический инструментарий формирования знаний, умений и навыков с помощью дистанционного обучения может найти применение в преподавании математических дисциплин в технических вузах.
Достоверность полученных результатов обеспечивается целостным подходом к изучаемой проблеме, методологической обоснованностью исходных теоретических положений, применением адекватного комплекса надёжных методов исследования, соответствующих его предмету и задачам, внедрением авторских разработок в психолого-педагогическую и исполнительскую практику, использованием математико-статических методов при обработке и анализе результатов эксперимента. Основные положения, выносимые на защиту.
Дистанционное обучение является одной из инновационных форм обучения в системе профессиональной подготовки специалистов, базирующейся на применении широкого спектра традиционных и новых информационных технологий и их технических средств, которые используются для доставки учебного материала, его самостоятельного изучения, организации диалогового обмена между преподавателем и студентами.
Концептуальная модель учебного процесса при дистанционной форме обучения представляет собой неразрывное единство трёх составляющих: информационной, психологической и кибернетической.
Критерии оценки успешного использования технологии дистанционного обучения в математической подготовке студентов технического вуза следующие: способность к самообразованию; владение способами решения учебных задач разного уровня; активная (субъектная) позиция в обучении; способность к рефлексии в обучении; саморегуляция учебной деятельности.
4. Модель организации учебной деятельности студентов при изучении математических дисциплин с использованием дистанционного обучения включает в себя следующие этапы: формирование психологической готовности студентов к восприятию нового материала, предъявление новой информации и осмысление её студентами, выработку умений решать стандартные задачи, применение студентами полученных знаний и умений в решении нестандартных задач.
5. Эффективность внедрения технологии дистанционного обучения в процесс преподавания математических дисциплин в высшей школе определяется совокупностью педагогических условий:
- исследованием состояния сформированности у студентов способно
стей к непрерывному самообучению и самообразованию, способностей
трудиться творчески и последующей коррекцией индивидуально-
личностных характеристик, значимых для успешной учебно-
профессиональной деятельности;
переходом от внешнего управления к взаимодействию, сотрудничеству, самоуправлению и самоконтролю;
разработкой алгоритмических предписаний для оказания помощи студентам в самостоятельном овладении знаний по предмету;
созданием эмоционального комфорта, взаимной поддержки преподавателя и студентов.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе экспериментальной работы на базе Курского государственного технического университета. Основные положения и выводы исследования были представлены на всероссийских и международных научных и научно-практических конференциях в г.г. Москве (2003 г.), Белгороде (2001 г.), Курске (2001, 2003 г.), Владивостоке (2003 г.) и др. С докладами и сообщениями по результатам исследования соискатель выступал на ежегодных конференциях в Курском техническом университете, различных се-
минарах и совещаниях по вопросам совершенствования преподавания математических дисциплин в системе высшего образования. Результаты исследования внедрены в практику высших учебных заведений.
Структура диссертации отражает логику, содержание и результаты исследования. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений.
Во введении сформулирована проблема, объект, предмет, цель и задачи исследования, определена гипотеза, обоснованы актуальность, научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе диссертации сформулированы теоретические основы использования дистанционного обучения, как одной из инновационных технологий в преподавании математики в высшей школе. Рассмотрены психолого-педагогические условия повышения эффективности обучения в процессе изучения математики и их учет при использовании дистанционного обучения.
Во второй главе представлена разработка технологии дистанционного курса обучения в преподавании математики в техническом вузе. Анализируются и обосновываются результаты эксперимента, проведенного с целью выявления дидактических условий эффективного использования дистанционного обучения.
В заключении подведены итоги исследования, намечены перспективы и направления дальнейшей исследовательской работы в избранной области.
Основные направления разработки проблемы дистанционного обучения в педагогике
Перед тем как перейти непосредственно к рассмотрению дистанционного обучения как основной формы инновационных технологий, следует внести некоторую ясность в терминологию.
В современной литературе, посвященной проблемам образования, термины "обучение" и "образование" очень часто употребляются как синонимы или как весьма близкие по смыслу. В действительности, как утверждает директор Института по информационным технологиям в образовании академик В.Г. Кине лев, эти понятия не тождественны; различие между ними прежде всего в качестве достигаемых результатов. Процесс обучения так или иначе направлен на формирование конкретных, а поэтому ограниченных знаний, умений и навыков. В этом контексте образование обладает колоссальными резервами для развития и совершенствования личности, прогресса науки. Образование, в отличие от обучения, нацелено на овладе ниє "знаниями-инструментами", формирование на их основе целостного восприятия и достижение многогранности и целостности мышления, адекватного неклассической сложности окружающего мира. Именно образование позволяет индивидууму онгутить себя частью природы, понять ответственность за гармоническое существование природы и человека, воспринимать науку как инструмент достижения этой гармонии. Таким образом, "новую образовательную парадигму можно сформулировать в виде логически связанной триады: от целостной картины мира к целостному знанию и через него к целостной личности" [57, с.5].
Некоторые дискуссии долгое время происходили и по поводу термина "дистанционное образование". Многие исследователи (А.А. Андреев, A.M. Бершадский, Д.А. Богданова, А.Д. Иванников, В.П. Кашицин, И.Г. Кревский, М.В. Моисеева, Е.С. Полат, А.Н. Тихонов, А.Ю. Уваров и др.) в своих работах обращаются к понятию "дистанционное обучение" и рассматривают различные его толкования. Так, М.В. Моисеева, Е.С. Полат отмечают, что термин "дистанционное обучение" (distance education) ещё не устоялся как в русскоязычной, так и в англоязычной педагогической литературе. Встречаются такие версии, как "дистанционное обучение" и "дистанционное образование". А.А. Андреев рассматривает понятия "образование" и "обучение" с позиции системного подхода, соответственно проецируя их на дистанционную форму. В настоящее время дистанционное образование определено как комплекс образовательных услуг, предоставляемых широким слоям населения в стране и за рубежом с помощью специализированной среды, основанной на использовании новейших информационных технологий, обеспечивающих обмен учебной информацией на расстоянии (спутниковое телевидение, компьютерная связь и т.д.). Процесс приобретения знаний, умений и навыков в системе дистанционного образования получил название дистанционного обучения [153]. Анализ реальной педагогической практики показывает, что наиболее концентрированно суть дистанционного образования, вписывающегося в современные тенденции развития образования, определена А.А. Андреевым. Дистанционное образование - это синтетическая, интегральная, гуманистическая форма обучения, базирующаяся на использовании широкого спектра традиционных и новых информационных технологий и их технических средств, которые используются для доставки учебного материала, его самостоятельного изучения, организации диалогового обмена между преподавателями и обучающимися, когда процесс обучения некритичен к их расположению в пространстве и во времени, а также к конкретному образовательному учреждению.
Современное состояние проблемы совершенствования методики преподавания математики в высшей школе
Возможности совершенствования методики преподавания различных дисциплин в высшей школе и, в частности, математики зависят от умения преподавателей целенаправленно активизировать мыслительную деятельность студентов. Осуществлять такое управление преподаватель может, опираясь на психолого-педагогические знания, то есть на систему закономерностей, концентрирующую в себе сведения по психологии и дидактике, и соответствующую методику применения этой системы при обучении предмету.
В этих закономерностях раскрываются взаимосвязи между внутренними процессами, протекающими в сознании студентов, и внешними, дидактическими условиями, в которых проходит учебная деятельность. К внешним условиям относятся содержание упражнений, их последовательность, приёмы организации занятий; к внутренним -активная мыслительная деятельность, процессы запоминания, самоконтроль и т.п
Поскольку в закономерностях отражаются взаимосвязи между внутренними процессами учебной деятельности обучающихся и внешними, дидактическими условиями, то, опираясь на эти закономерности, высшая школа может путём видоизменения внешних условий координировать внутренние процессы, протекающие в сознании студентов. Как уже отмечалось выше, главной проблемой современного образования является создание новых методов и технологий обучения, отвечающих телекоммуникационной среде общения. В этой среде ярко проявляется то обстоятельство, что обучающиеся - не просто пассивные потребители информации, в процессе обучения они создают собственное понимание предметного содержания обучения. Необходима коррекция устаревшей модели обучения, которая характеризовалась тем, что
в центре технологии обучения - преподаватель;
между студентами идёт негласное соревнование;
студенты играют пассивную роль на занятиях;
суть обучения - передача знаний (фактов). Вхождение современного общества в информационную цивилизацию
предъявляет новые требования к качеству подготовки специалистов. В результате на смену устаревшей модели должна прийти новая модель, основанная на следующих положениях:
в центре технологии обучения - студент;
в основе учебной деятельности - сотрудничество;
студенты играют активную роль в обучении;
суть технологии - развитие способности к
самообразованию.
В течение 2001-2003 гг. нами был проведён эксперимент по созданию и усовершенствованию методики преподавания математики в техническом вузе с целью развития качеств личности, необходимых будущему профессионалу.
Поэтому в ходе работы со студентами с применением ряда нововведений, включавших разные виды творческой деятельности преподавателя и студентов, нами была создана развивающая программа по творческой самореализации личности на начальных этапах её профессионального становления.
При организации опытно-экспериментальной работы мы исходили из того, что формирование личности будущего специалиста в процессе математической подготовки в техническом вузе с помощью инновационно-информационных технологий носит сложный характер, поскольку зависит от многих объективных и субъективных факторов. Коллектив любой группы вуза необычайно сложен и многообразен. Чтобы обеспечить его нормальное функционирование, средства, формы и методы обучения должны обладать не меньшим разнообразием. Поэтому ни одна из новых форм организации обучения не должна вытеснять традиционные. Путь к успеху проходит через разумное сочетание нового со старым.
Цель констатирующего этапа опытно-экспериментальной работы состояла в определении проблем по применению дистанционных технологий при изучении математики в техническом вузе. Основной задачей явилось получение эмпирического описания объекта исследования - состояние сформированности студента как активно-мыслящей личности в процессе усвоения математики. Следует отметить, что творческая самореализация является функциональным блоком и промежуточной целью профессионально-творческого саморазвития, по достижении которой начинается новый виток бесконечного процесса самосовершенствования.
Технология дистанционного обучения в процессе изучения математики
В результате, чтобы разрешить сложившуюся ситуацию и помочь студентам, преподавателям пришлось наряду с планируемыми занятиями всё-таки прибегнуть к традиционным формам обучения: проводились дополнительные занятия (аналогия тех же практических и лекционных занятий), где в сжатом виде разъяснялись студентам отдельные теоретические и практические выкладки. Следовательно, этот пример ещё раз подтверждает мысль о том, что непродуманная программа обучения способна загубить «на корню» такие качества студента, как веру в свои силы и интерес к предмету. Не нужно забывать один из основных принципов обучения -учёт возрастных и индивидуальных особенностей учащихся.
По традиции считается, что математика имеет большой развивающий потенциал и что студент, занимающийся ею, так или иначе получает широкое развитие. С хорошо подготовленными студентами так и происходит. Даже если они не поняли, откуда взялось правило выполненной математической операции, если им не совсем ясна картина нового знания в целом, то в процессе работы по образцам они, опираясь на развитую интуицию, наблюдательность, умение обобщать и т. п., могут "дорисовать" картину знаний. Таким студентам иногда бывает достаточно показать, как надо действовать, и они если и не домыслят всех необходимых деталей и связей, то всё же в целом верно ухватят суть показанного действия, закрепят его тренировкой.
В работе со слабыми студентами этого практически недостаточно. Они не могут самостоятельно дополнить недостающие знания, для них важен алгоритм выполнения действий. Осуществление неосмысленных шагов психологически труднее, оно приводит к большому числу ошибок.
Отсюда вытекает закономерность: чем активнее студент включается в собственную образовательную деятельность, тем полнее его индивидуальная творческая самореализация через образовательный продукт, тем качественнее его образовательное приращение. Согласно технологии организации индивидуальной образовательной траектории развивается не только студент, но и программа его образования. Студент может и должен уметь быть субъектом, конструктором своего образования, полноправным источником и организатором своих знаний.
Опираясь на отмеченные теоретические подходы, мы сформулировали частную гипотезу о том, что активная работа студентов с помощью системы математических заданий, представленных в специальной компьютерной программе, позволит повысить эффективность обучения, оптимизировать психические состояния обучаемого в процессе обучения.
После анализа недостатков в преподавании математики по предложенной выше технологии для нашего исследования ценным и значимым на следующем этапе констатирующего эксперимента явилось обращение к традиционной технологии (лекции, практические, лабораторные, дополнительные занятия) на примере изучения одной из тем математического анализа "Предел функции".усвоена студентами обеих групп недостаточно хорошо. Качественный результат (показатель по количеству "4" и "5") составил в группе ПС-23 - 32%, а в группе ЭН-22 - 31,8%. Плохая успеваемость объяснялась тем, что третья часть студентов не смогла быстро адаптироваться к вузовскому режиму учебной деятельности. Столкнувшись с трудностями, эти студенты даже не пытались дома самостоятельно выполнить хотя бы малую часть упражнений, а систематически списывали домашнее задание.
Это позволяет сделать вывод, что традиционный метод домашнего задания "к следующему занятию" изживает себя: если преподаватель не требователен, то оно просто не выполняется большей частью студентов, если же преподаватель проводит жёсткий систематический контроль, то следствием оказывается массовое списывание. По этим же причинам проверку домашней работы на занятии мы считаем напрасной тратой драгоценного времени.
