Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Анализ проблемы оптимизации образовательного процесса в учреждениях высшего образования с использованием информационно коммуникационных технологий 19
1.1 Образовательный процесс в высшем учебном заведении с использованием информационно-коммуникационных технологий 19
1.1.1 Анализ информационно-коммуникационных технологий, применяемых в образовательных учреждениях высшего образования России 19
1.1.2 Анализ информационно-коммуникационных технологий обучения, применяемых в высших учебных заведениях зарубежных стран
1.2 Выявление противоречия в образовательном процессе высших учебных заведениях при использовании информационно-коммуникационных технологий 58
1.3 Подходы к решению проблемы оптимизации образовательного процесса с использованием информационно-коммуникационных технологий 64
Выводы по первой главе 78
ГЛАВА 2 Модель персонализации профессионального обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий 81
2.1 Обоснование модели повышения качества образовательного процесса в ВУЗе с использованием информационно-коммуникационных технологий 81
2.1.1 Подходы к формированию модели 81
2.1.2 Определение доминирующих факторов, влияющих на уровень профессиональной подготовки выпускников ВУЗа 85
2.2 Теоретическое обоснование оптимизации образовательного процесса в ВУЗе с использованием информационно-коммуникационных технологий 104
2.2.1 Оптимизация образовательного процесса с учетом влияния профессиональной направленности на результаты профессиональной подготовки студентов в ВУЗе с использованием информационно коммуникационных технологий 104
2.2.2 Оптимизация образовательного процесса с учетом влияния уровня среднего общего образования на уровень профессиональной подготовки студентов в ВУЗе с использованием информационно-коммуникационных технологий 111
2.2.3 Оптимизация образовательного процесса с учетом влияния свойств личности на уровень профессиональной подготовки студентов в ВУЗе с использованием информационно-коммуникационных технологий 116
2.3 Построение модели персонализации профессионального обучения с использованием информационно коммуникационных технологий 122
Выводы по второй главе 133
ГЛАВА 3 Методика персонализации профессионального обучения с использованием информационно коммуникационных технологий 137
3.1 Разработка алгоритма методики персонализации профессионального обучения на основе использования персонального электронного учебного места 137
3.2 Разработка информационной системы «Персональное электронное учебное место» 140
3.3 Методика персонализации профессионального обучения на основе использования персонального электронного учебного места 149
3.4 Оценка эффективности методики персонализации профессионального обучения с использованием персонального электронного учебного места 155
Выводы по третьей главе 170
Заключение 173
Библиографический список
- Анализ информационно-коммуникационных технологий, применяемых в образовательных учреждениях высшего образования России
- Определение доминирующих факторов, влияющих на уровень профессиональной подготовки выпускников ВУЗа
- Методика персонализации профессионального обучения на основе использования персонального электронного учебного места
- Оценка эффективности методики персонализации профессионального обучения с использованием персонального электронного учебного места
Введение к работе
Актуальность исследования. Если рассматривать современный этап развития общества, в том числе такую его функцию как образование, то нельзя не отметить повсеместную компьютеризацию и информатизацию. Стремительное развитие информационно-коммуникационных технологий, начавшееся еще в семидесятых годах XX века, приобрело в веке XXI поистине глобальные масштабы. На сегодняшний день информационные технологии используются практически повсеместно и оказывают влияние на все сферы деятельности человеческого общества: от науки и техники, до экономики и образования.
В настоящее время уровень научно-технического прогресса достиг состояния, когда количество информации в потоке, поступающем в сферу производства и науки, значительно превосходит имевшееся ранее. За прошедшие два тысячелетия первое удвоение объема знаний в обществе произошло в 1750 году. Второе удвоение случилось уже в начале XX века, третье – к 1950 году. С этого момента объем знаний у человечества удваивался каждые 10 лет, с 1970 года – каждые 5 лет, а с 2010 года – каждые два года. Ученые полагают, что объем знаний в мире к началу XXI века увеличился уже более чем в 250 тысяч раз. В этих условиях обществу и государству необходимы люди, обладающие значительными познаниями в самых разных областях.
При этом, увеличение потока информации неизбежно влечет за собой повышение информативной емкости занятий (в том числе в высшей школе), что порождает необходимость в совершенствовании учебного процесса. Для решения этой проблемы требуется разработать и внедрить научно обоснованную методику профессионального обучения, которая позволит мобилизовать как творческий потенциал студентов, так и педагогическое мастерство профессорско-преподавательского состава в условиях повсеместной компьютеризации и информатизации.
Имеющийся в настоящее время отечественный и зарубежный опыт использования информационно-коммуникационных технологий в образовании свидетельствует о том, что их применение позволяет существенным образом повысить эффективность учебного процесса. Компьютеризация и информатизация образования создают хорошие предпосылки для широкого внедрения в педагогическую практику новых методических разработок, направленных на интенсификацию учебного процесса и реализацию в нем инноваций.
Современное обучение уже невозможно представить себе без компьютеров, мультимедиа, систем электронного обучения и поддержки студентов и выпускников и т.п. Тестовые задания давно не ограничиваются просто текстом, картинкой или видеосюжетом – теперь контроль знаний может проходить в интерактивной форме в режиме реального времени с
возможностью составления рейтинга обучающихся всего за несколько секунд прямо на занятии. Эти новые организационные, педагогические, познавательные возможности необходимо учитывать в профессиональном обучении.
Современные технологии открыли широкие возможности для разработки и создания автоматизированных обучающих систем, в том числе благодаря различным вариациям гипертекстовой технологии на базе языка разметки HTML. Распространение гипертекстовой технологии в определенной мере послужило своеобразным толчком к созданию и широкому тиражированию в сети интернет разнообразных электронных изданий: учебников, пособий, справочников, словарей и другого образовательного контента.
Использование в электронных изданиях различных информационных технологий (анимации, мультимедиа, адаптивных опросов, интерактивных элементов и проч.) дает весомые дидактические преимущества электронному образовательному контенту по сравнению с традиционным:
на основе моделирования процесса обучения становится возможным дополнить классический учебник тестовыми материалами и дополнительным контентом, отслеживать, направлять, адаптировать траекторию изучения материала, осуществляя, таким образом, обратную связь;
в технологии мультимедиа создается обучающая среда с простым, ярким и наглядным представлением информации;
осуществляется интеграция значительных объемов информации на едином носителе (более терабайта в случае переносных твердотельных накопителей, и фактически неограниченного количества информации для контента, размещаемого в сети интернет);
возможности современных информационных технологий, благодаря обработке больших объемов информации, предоставляют возможность выбора персональной схемы изучения материала.
Анализ технологий обучения, применяемых при подготовке студентов в высших учебных заведениях, показывает, что наиболее применяемой технологией обучения в дисциплинах специальной подготовки пока еще является классическое (традиционное) обучение, которое составляет 50% от общего числа применяемых технологий. На втором месте по применению, с незначительным отрывом, идут технологии компьютерного обучения, которые составляют 45% от общего числа применяемых технологий. Таким образом, уже сегодня значительная часть профессорско-преподавательского состава использует в учебном процессе информационные технологии.
Исследования компьютерной грамотности студентов показали, что значительная часть из них уже готова к широкому внедрению информационных и компьютерных технологий в учебный процесс; в
отличие от профессорско-преподавательского состава, у которого компьютерная грамотность растет меньшими темпами, что является одной из причин недостаточно эффективного внедрения информационно-коммуникационных технологий в учебный процесс.
Анализ научно-педагогической литературы и практики работы педагогов по применению информационно-коммуникационных технологий при обучении в высшей школе позволил выявить противоречие между новыми познавательными возможностями обучающихся, появившимися благодаря активной и повсеместной компьютеризации и информатизации в информационном обществе, и фактическим уровнем подготовки студентов.
Необходимость разрешения этого противоречия обуславливает актуальность данного диссертационного исследования, а также определяет его проблему: какова модель и методика организации профессионального обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий?
Постановка проблемы определила выбор темы исследования: «ПЕРСОНАЛИЗАЦИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ».
Целью исследования является обоснование и разработка модели персонализации профессионального обучения с использованием достижений современных информационно-коммуникационных технологий, а также разработка методики персонализации профессионального обучения на основе использования персонального электронного учебного места.
Объектом исследования является обучение в высших учебных заведениях.
Предметом диссертационного исследования являются модель и методика персонализации профессионального обучения, сформированного на базе применения информационно-коммуникационных технологий.
Гипотезой исследования является утверждение о том, что разработка педагогического проектирования процесса профессионального обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий в образовательных учреждениях высшего образования на основе разработки модели и методики персонализации профессионального обучения позволит повысить качество образовательного процесса в ВУЗе и решить выявленное противоречие.
Для достижения цели и проверки гипотезы исследования были поставлены следующие задачи:
-
Выявить особенности организации процесса профессионального обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий и выявить противоречие в предметной области.
-
Выявить факторы, оказывающие влияние на качество профессиональной подготовки в условиях информатизации образования.
-
Обосновать и разработать логико-математическую модель профессионального обучения, сформированного на базе активного применения информационно-коммуникационных технологий.
-
Разработать методику персонализации профессионального обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий и оценить её эффективность в ходе эксперимента.
Теоретической основой диссертационного исследования явились положения, базирующиеся на концептуальных идеях отечественной и зарубежной педагогики; теории структурирования педагогических систем; целостности образовательного процесса; теории управления качеством профессиональной подготовки специалистов; психологии обучения и познания; современных методиках по информатизации и информационно-технологическим подходам к обучению, а также современных концепциях информатизации (Государственная программа Российской Федерации «Информационное общество (2011-2020 годы)») и развития образования (Государственная программа Российской Федерации «Развитие образования» на 2013 – 2020 годы); а также федеральном законе 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» и других нормативно-правовых актах, касающихся высшего образования.
Методологической и общенаучной основой исследования явились теоретические положения и ряд концептуальных идей, нашедших отражение в философской и психолого-педагогической литературе: социализации-индивидуализации развития личности (Д.И. Фельдштейн), теории готовности к профессиональной деятельности (Г.А. Бокарева, В.С. Ильин, Г.М. Коджаспирова, Л.В. Кондрашова, В.Д. Путилин), структуры личности (Б.Г. Ананьев, К.К. Платонов, С.Л. Рубинштейн и др.), ее персонализации в деятельности, индивидуализации обучения (К.А. Абульханова, О.С. Гребенюк, Т.Б. Гребенюк, А.А. Кирсанов, М.В. Кларин, А.Н. Леонтьев и др.), общепсихологические теории деятельности (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, В.Д. Шадриков, Д.Б. Эльконин и др.), теории активности познавательной деятельности и творчества (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн), теории профессиональной направленности личности (Е.А. Климов, Н.В. Кузьмина); закономерности развития личности (А.Г. Асмолов, Л.С. Выгодский, Д.И. Фельдштейн), творческого характера педагогической деятельности (Б.С. Гершунский, В.В. Краевский, Я.А. Коменский, А.С. Макаренко, Н.Д. Никандров, В.А. Сластенин, В.А. Сухомлинский, К.Д. Ушинский и др.). Теоретический анализ в ходе исследования выполнен с опорой на методику педагогического проектирования (В.С. Безрукова, В.П. Беспалько, В.А. Болотов, Н.В. Борисова, М.М. Зиновкина, Н.В. Кузьмина, А.М. Новиков, Г.К. Селевко, Н.Ф. Талызина и др.), теории активности познавательной деятельности и творчества (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубенштейн); концепции педагогических систем и целостности
педагогического процесса (В.П. Беспалько, В.С. Ильин, В.В. Краевский, Н.К. Сергеев) и методологию построения образовательных систем (В.Г. Михайловский, А.М. Новиков, А.Н. Овечкин) . В а ж н у ю р о л ь в и с с л е д о в а н и и сыграли работы, раскрывающие тему внедрения инноваций в образовательный процесс (Р.Н. Абалуев, С.Ф. Аверьянова, И.Д. Белоусова, Т.Н. Костина, А.Ю. Увалов и др.), а также труды о процессной организации образовательной деятельности (А.А. Смирнов).
Важное значение в понимании сущности «информационных технологий» в образовании занимают: специальные направления использования средств информатизации образования (И.В. Роберт); влияние информационных технологий на содержание и методы обучения (Н.В. Апатова, А.Н. Печников); применение информационно-педагогических технологий в профессиональной подготовке (А.Н. Гигорьев); теории и методики применения средств информационных технологий (А.В. Сергеев, Т.Н. Шамало); перспективы развития дидактических средств компьютерной технологии обучения (В.П. Беспалько).
Методы исследования. Для решения поставленных задач и проверки
исходных предположений был использован комплекс методов
исследования, взаимосвязанных и дополняющих друг друга: изучение и
обобщение психолого-педагогического опыта, метод теоретического и
сравнительно-сопоставительного анализа, системный подход,
моделирование, изучение психологической, педагогической и методической литературы. Для построения логико-математической модели использовались методы экспертных оценок, расстановки приоритетов и анализа иерархий.
Диссертационное исследование проводилось в несколько этапов, которые охватывают трехлетний период.
Первый этап (2012-2013) – поисково-аналитический. На этом этапе было изучено современное состояние проблемы, проведен анализ психолого-педагогической литературы, нормативно-правовой и методической документации, накоплен материал на основе обобщения практического опыта, проведен анализ применения современных информационных технологий в учебных заведениях России и мира. На основании рассмотренных данных было выявлено противоречие в учебном процессе при использовании информационно-коммуникационных технологий, рассмотрены существующие классификации технологий обучения, рассмотрены теоретические и практические подходы к проблеме оптимизации образовательного процесса в условиях информационного общества. В результате были определены исходные параметры исследования, его предмет, гипотеза, методология и методы, понятийный аппарат.
Второй этап (2013-2014) – теоретический и опытно-экспериментальный. На этом этапе разрабатывался план эксперимента, и научного исследования в целом. Обоснованы подходы к формированию модели повышения качества профессионального образования, сформированного на базе активного применения информационно-коммуникационных технологий, выявлены доминирующие факторы, оказывающие влияние на учебный процесс с использованием информационно-коммуникационных технологий, выполнены их сравнение и оценка. Построена модель повышения качества профессиональной подготовки с использованием информационно-коммуникационных технологий. На основании полученных данных с использованием аппарата математической статистики выполнен корреляционный анализ, с помощью которого выявлена статистически значимая связь между персональными свойствами личности и уровнем профессиональной подготовки студентов. На базе Калининградского филиала «Московского государственного университета экономики, статистики и информатики (МЭСИ)» проведен педагогический эксперимент, состоящий из четырех этапов: подготовительного, практического, обобщающего и внедренческого. В целях практической реализации обоснованной модели персонализации обучения на базе информационно-коммуникационных технологий была разработана методика персонализации обучения с использованием созданного в ходе исследования программного комплекса «Персональное электронное учебное место».
Третий этап (2014-2015) – завершающий. Обобщались результаты опытной и экспериментальной работы, формировались основные выводы исследования, разрабатывалась система диагностики, оценивалась эффективность по критериям эффективности обучения (уровень знаний и прочность знаний) и показателям эффективности учебного процесса (по критерию уровень знаний: среднее количество правильно выполненных заданий и среднеквадратическое отклонение; по критерию прочность знаний: коэффициент прочности знаний). Проверялась теоретическая и практическая сходимость, производилось обобщение полученных результатов, их апробация, внедрение и публикация результатов исследования и литературное оформление диссертации.
База исследования. Экспериментальная работа проводилась в Московском государственном университете экономики, статистики и информатики (г. Калининград). Всего в исследовании на разных его этапах приняли участие 594 студента (из которых 53 испытуемых в составе экспериментальной и контрольной группы).
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается: использованием исходных данных, полученных из практики; обоснованным выбором основных допущений и ограничений, принятых в качестве исходных при постановке задач исследования;
использованием современного апробированного научно-методического аппарата; корректным выбором использованных показателей и критериев разработанной методики; сочетанием теоретических и экспериментальных исследований.
Достоверность и обоснованность полученных результатов подтверждается: результатами логико-математического моделирования; высокой сходимостью теоретически полученных результатов с экспериментальными данными.
Научная новизна и вклад автора в проведенное исследование:
-
Выявлено состояние проблемы оптимизации профессионального обучения в условиях глобальной компьютеризации и информатизации. Проведен анализ классификации технологий обучения и выделено два принципиально разных подхода к типологии обучения: первый предполагает в качестве основания для классификации выбор одного (или нескольких) формальных, внешних признаков и характеристик описываемых технологий, вторая берет за основу их существенные, инструментально значимые свойства.
-
Выявлены факторы, оказывающие влияние на профессиональную подготовку в условиях активного использования информационно-коммуникационных технологий, привносимые в учебный процесс обучающимися (подтверждено наличие статистически значимой зависимости между уровнем профессиональной подготовки и уровнем профессиональной направленности абитуриентов; наличие статистически значимой зависимости между уровнем профессиональной подготовки выпускников и уровнем исходной подготовки абитуриентов; наличие статистически значимой зависимости между персональными свойствами личности и уровнем профессиональной подготовки выпускников.
-
Обоснована и разработана логико-математическая модель персонализации профессионального обучения, сформированного на базе информационно-коммуникационных технологий. Особенностью модели является учет личностных свойств и качеств обучающегося, которые оказывают существенное влияние на профессиональную подготовку в условиях использования информационно-коммуникационных технологий. Построение указанной модели проводилось по следующим этапам: анализ учебного процесса и определение доминирующих факторов, оказывающих существенное влияние на профессиональную подготовку; ранжирование выделенных факторов методом экспертной оценки; выявление влияния профессиональной направленности на уровень профессиональной подготовки студентов; определение влияния уровня среднего общего образования (исходной подготовки) на уровень профессиональной подготовки в условиях применения информационно-коммуникационных технологий; установление влияния свойств личности на уровень профессиональной подготовки. По результатам исследования с использованием метода анализа иерархий построена модель
персонализации профессионального обучения, сформированного на базе информационно-коммуникационных технологий.
4. Обоснована и разработана методика персонализации профессионального обучения на основе использования программного комплекса «Персональное электронное учебное место». Особенностью данной методики является то, что она построена на основе персонального подхода к обучающимся с одной стороны и построении персональной программы изучения дисциплины в условиях применения современных информационно-коммуникационных технологий, с другой стороны. Данная методика позволяет с использованием разработанного программного комплекса «Персональное электронное учебное место» обучающимся произвести учет факторов учебной мотивации, врожденных способностей, уровня исходной подготовки, а также свойств личности, оказывающих влияние на профессиональное обучение, и получить персональный план изучения конкретной дисциплины.
Теоретическое значение полученных результатов обусловлено выявлением, систематизацией и группировкой факторов, оказывающих влияние на профессиональное обучение в условиях повсеместного использования информационно-коммуникационных технологий, включая обоснование и разработку модели персонализации профессионального обучения в условиях использования информационно-коммуникационных технологий.
Практическая значимость работы заключается в том, что внедрение полученных научных результатов, а именно методика персонализации профессионального обучения на основе использования программного комплекса «Персональное электронное учебное место» обеспечивает повышение качества учебного процесса, сформированного с учетом активного использования современных информационно-коммуникационных технологий при подготовке обучающихся.
Апробация и внедрение основных результатов исследования проходили в ходе участия с научными докладами на: межвузовской научно-практической конференции «Информационные технологии в обществе и правовой сфере (Калининград, 2012, 2014); научно-практической конференции КОИРО (Калининград, 2012); IV международной научно-практической конференции «Ценности и интересы современного общества» (Калининград, 2012); международной научно-практической конференции «Социально-экономические проблемы развития регионов: экономика, образование, управление и право» (Нижний Новгород, 2013); V международной научно-практической конференции «МЭСИ: новые взгляды и новые решения» (Калининград, 2013); научно-практической конференции «Дни студенческой науки МЭСИ: Весна-2014» (Москва, 2014); VII международном научно-практическом форуме «Инновационное развитие российской экономики. Гуманитарные знания в современном мире» (Москва, 2014); VII международной научно-практической
конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Современные инновационные технологии и проблемы устойчивого развития общества» (Минск, 2014); межвузовской научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории и практики профессионального образования» (Калининград, 2014); всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Гуманитарные технологии в современном мире» (Калининград, 2015); а также в 14 публикациях (из которых 3 в ведущих рецензируемых научных изданиях, включённых Высшей аттестационной комиссией России в список, рекомендуемых для опубликования основных научных результатов диссертации на соискание учёной степени кандидата и доктора наук).
Научно-методические разработки, полученные в результате настоящего исследования, были внедрены в содержание учебно-методического комплекса дисциплины «Информационные аналитические системы» по направлению подготовки «Менеджмент» для бакалавров третьего курса.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Модель персонализации профессионального обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий в образовательных учреждениях высшего образования России, которая позволяет: определить доминирующие факторы, оказывающие существенное влияние на профессиональную подготовку студентов в условиях активной компьютеризации и информатизации всех сфер деятельности общества, выявить влияние профессиональной направленности на уровень подготовки в информационном обществе; определить влияние уровня среднего общего образования на уровень профессиональной подготовки в новых условиях; выявить влияние свойств личности обучающихся на уровень их профессиональной подготовки. Модель позволяет обосновать оптимальную методику профессионального обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий, которая позволит повысить качество обучения в высшей школе.
-
Методика персонализации профессионального обучения на основе использования программного комплекса «Персональное электронное учебное место». Методика позволяет с помощью метода экспертных оценок распределить содержание преподаваемой дисциплины по формам учебной работы в соответствии с видом деятельности, возможностями и персональными свойствами личности студента, т.е. применить личностно-деятельностный подход в профессиональной подготовке обучающихся. Использование методики дает возможность для каждого студента сформировать персональный профиль, определяющий форму учебной работы по каждому элементу содержания изучаемой дисциплины, которая в наибольшей степени соответствует личностным особенностям обучающегося для максимальной эффективности обучения.
Структура диссертационного исследования. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 180 наименований и приложений. В диссертации представлено 25 таблиц и 36 рисунков.
Анализ информационно-коммуникационных технологий, применяемых в образовательных учреждениях высшего образования России
В начале двадцать первого века человечество вступило в стадию перехода к информационному обществу. Этот термин появился еще в первой половине 1960-х годов двадцатого века в Японии и Америке в трудах Тадао Умесао и Фрица Махлупа [166; 172]. Важнейшей особенностью новой формации является то, что во все сферы деятельности общества активно внедряются информационно-коммуникационные технологии (ИКТ).
Под информационно-коммуникационными технологиями понимается совокупность механизмов и устройств, а также способов хранения, обработки и передачи информации [35].
С точки зрения развития образования, как одной из основных форм деятельности человеческого общества внедрение ИКТ представляется закономерным шагом в развитии существующих технологий обучения [36]. Это подтверждается также тем фактом, что, по мнению доктора педагогических наук, академика Международной академии открытого образования профессора А.А. Андреева, именно образование в двадцать первом веке является ключом к преодолению глобальных вызовов современности, таких как бедность, социальное неравенство, обеспечение мира для всех народов и многих других. В своих работах профессор Андреев отмечает, что «технологии обучения обязаны следовать по стопам прогресса и максимально быстро внедрять новейшие достижения науки и особенно техники» [6].
Понятие «технология обучения» на сегодняшний день не является общепринятым в традиционной педагогике. Статус технологии обучения до сих пор не определен. Одни специалисты [17, 21, 80, 139] рассматривают ее в качестве педагогической науки, другие [49, 58, 75, 144] считают, что она занимает промежуточное положение между наукой и практикой. С одной стороны, технология обучения – это совокупность методов и средств обработки, представления, изменения и предъявления учебной информации, а с другой – это наука о способах воздействия преподавателя на студентов в процессе обучения с использованием необходимых технических или информационных средств. Наиболее ёмко смысл термина «технология обучения» передает следующее определение. Технология обучения – это способ реализации содержания обучения, предусмотренного учебными программами, представляющий систему форм, методов и средств обучения, обеспечивающих наиболее эффективное достижение поставленных целей [139]. Итак, в технологии обучения содержание, методы и средства обучения находятся во взаимосвязи и взаимообусловленности. Педагогическое мастерство преподавателя состоит в том, чтобы отобрать нужное содержание, применить оптимальные методы и средства обучения в соответствии с программой и поставленными педагогическими задачами.
Н.Ф. Талызина обосновывает эту позицию следующим образом: «Прежде чем построить реальный педагогический процесс, педагог должен получить все необходимые сведения о том, как это делать. Другими словами, любому преподавателю необходима система знаний об образовательном процессе, представленная на технологическом уровне. Законы, которым подчиняется этот процесс, изучаются целым комплексом наук: физиологией, психологией, социологией, социальной психологией, логикой, кибернетикой и др. Однако в этих науках преподаватель не найдет описания принципов, методов, указаний о путях и средствах их применения. Между этими науками и практикой должна быть особая наука, которая выводит эти принципы, разрабатывает методы, определяет последовательность их применения и т. д. Без неё не может быть научно обоснованного образовательного процесса (технологии как реального процесса обучения)» [139].
На наш взгляд, суть технологии обучения состоит в том, что все методы, диалоговые формы, приемы и средства обучения должны рассматриваться как методическая система, позволяющая последовательно, диалектично реализовывать конкретно поставленные на каждом занятии дидактические цели и задачи. Одновременно должна решаться задача повышения воспитательной роли дидактической среды, поддержания атмосферы культа учебы, высокой ответственности за результаты познавательной деятельности обучающихся.
В технологии обучения, можно выделить следующие основные звенья [88]: - постановка целей и задач и их максимальное уточнение; - содержание обучения; - организация образовательного процесса для выполнения этих целей; - применение имеющегося арсенала методов, форм, приемов и средств для гарантированного достижения положительного результата; - мотивация и стимулирование учения; - текущий контроль за познавательной деятельностью обучающихся; - коррекция образовательного процесса; - контроль и анализ эффективности полученного конечного результата. В отечественной педагогике насчитывается более пятидесяти технологий [14], каждая из которых призвана оптимизировать образовательный процесс, максимально повысить его эффективность. Все они, безусловно, уникальны, однако при детальном рассмотрении и анализе становится очевидным, что подавляющее большинство из них имеет определенное сходство и, следовательно, может быть классифицировано в несколько обобщенных групп в зависимости от взятого за основу общего характерного признака или качества.
Единого подхода к классификации технологий обучения сегодня не существует. Вместе с тем, многие исследователи делают попытки обозначить те или иные основания для реализации и систематизации технологий, выстраивая целостные классификационные авторские системы.
На наш взгляд, в современной российской науке можно выделить два принципиально разных подхода к определению типологии технологий обучения (рис.1.1).
Первый предполагает в качестве основания для классификации выбор одного (или нескольких) формальных, внешних признаков и характеристик описываемых технологий, вторая берет за основу их существенные, инструментально значимые свойства. Типичными примерами в рамках первого подхода могут служить классификации, разработанные современными исследователями В.И. Боголюбовым [21], Д.Г. Левитесом [80] и др.
В работе Д.Г. Левитеса [80] (рис. 1.2) предложен следующий комплекс параметров: цели обучения, ролевые позиции обучающегося и обучающего, стиль руководства, характер организации учебно-познавательной деятельности, формы контроля и оценивания, вид мотивов учебно-познавательной деятельности обучающихся. Исходя из этого, автор классифицирует технологии в две группы: предметно-ориентированные, личностно-ориентированные.
Определение доминирующих факторов, влияющих на уровень профессиональной подготовки выпускников ВУЗа
Педагог должен понимать, что успешность результатов обучения напрямую зависит от возможности выбора обучаемыми типа образовательной среды, как на стадии ознакомления, так и на стадии обдумывания нового материала. Изучение предпочтений обучаемых и результатов их работы с моделирующими программами показывает, что для обучаемых с выраженным вербальным типом для изучения даже динамических процессов (наиболее характерных для моделирующих программ) предпочтительны статические изображения, сопровождаемые текстовым описанием. В то же время обучающиеся с преобладанием образного типа мышления получат более адекватный материал при использовании анимированных иллюстраций, но только в том случае, если они имеют достаточную предварительную подготовку [52].
Микромиры — это особые узкоспециализированные программы, позволяющие создать на компьютере специальную среду, предназначенную для исследования некоторой проблемы. По сути, это развитие подходов компьютерного моделирования. Они помогают смоделировать для обучаемых условия, при которых они естественным образом станут овладевать областями знаний, ранее требовавшими специального обучения. Речь идет об организации для обучаемых своего рода контактов с конкретным или абстрактным материалом, которым они могли бы пользоваться в процессе обучения.
Инструментальные программные средства познавательного характера предназначены для развития познавательных или когнитивных качеств личности обучающегося. Они основываются на принципе конструктора, позволяющего создавать обучающимся их собственное понимание новых концепций, в рамках которых предоставляется возможность построить схему решения определенной проблемы, часто визуализированную. В ходе этой работы обучающийся демонстрирует понимание новых знаний и возможностей ранее полученных знаний. Подобные средства относят к категории интеллектуальных обучающих систем (ИОС), создание которых становится реальным благодаря интенсивному росту возможностей персональных компьютеров.
Характерным примером ИОС являются системы символьной математики (Mathlab, Mathematica и др.), помогающие выполнять различные символьные преобразования, встречающиеся в математических задачах, и доступные студентам, инженерам, ученым. Эти системы показывают то, как надо выполнять исследование функций, дифференцирование, вычисление интегралов и специальных функций и т.д. Возможность прослеживания всех этапов решения, развитая графика делают такие программные средства весьма эффективными для организации самостоятельной работы обучающихся, проведения практических занятий, подготовки демонстрационных материалов к лекциям [111].
Инструментальные средства универсального характера решают одну из важнейших задач образования – развитие креативных или творческих, качеств личности. Мы уже рассмотрели различные категории программного обеспечения ИКТО, непосредственно для этого предназначенные: информационно-поисковые и экспертные системы, моделирующие программы и микромиры. Однако они не всегда доступны педагогу. Чаще он может предложить обучающемуся универсальные программные продукты (например, изучаемые в вузе графические и текстовые редакторы, электронные таблицы и т.п.), не относящиеся к разряду специальных, предназначенных для педагогических целей. Возможности этих программных средств таковы, что при умелом подборе заданий, создании на занятиях атмосферы творчества, использование этих программ помогает развивать у обучающихся воображение, фантазию, интуицию, инициативность, т.е. те личностные качества, которые и относят к разряду творческих. Их целенаправленное использование позволяет расширить возможности образовательной среды и вывести на новый уровень продуктивную поисково-исследовательскую и творческую деятельность обучающихся.
Так, текстовые редакторы стимулируют работу по выполнению различных письменных заданий: сочинений, эссе, рефератов и др. Они облегчают как их первоначальное оформление, так и последующие изменения и дополнения. Работа с такой программой, с одной стороны, прививает обучающимся чисто технические навыки электронного набора и оформления текста. С другой – это мощный инструмент, мотивирующий обучающихся к совершенствованию первоначальных результатов. Если же работа выполняется на компьютере, включенном в сеть, то появляется также возможность совместной работы обучающихся и педагога – внесение последним своих замечаний непосредственно в текст по ходу его создания. Для реализации эвристического и исследовательского типов обучения большое значение имеет доступность средств, необходимых для анализа и обобщения имеющейся информации. Это могут быть и результаты измерений различных параметров в ходе лабораторного эксперимента, и данные проведенного социологического опроса или психологического тестирования, которые необходимо обработать, проанализировать и обобщить. Наиболее доступным универсальным средством, позволяющим выявить имеющиеся закономерности и тенденции, подтолкнув тем самым к решению стоящей задачи, являются электронные таблицы. Программы, относящиеся к этой категории (например, Microsoft Excel), дают возможность без изучения языков программирования выполнять расчеты по сложным формулам, включающим в себя проверку различных условий и реализующим циклические алгоритмы и ветвления (например, найти сумму или количество чисел, удовлетворяющих некоторому условию).
Методика персонализации профессионального обучения на основе использования персонального электронного учебного места
Широкое внедрение информационно-коммуникационных технологий в образовательный процесс всех уровней привело к необходимости создания модели профессиональной подготовки с учетом новых факторов, оказывающих влияние на образовательный процесс. Создание модели начнем с обоснования факторов, оказывающих влияние на результаты профессиональной подготовки студентов в ВУЗе. В процессе исследования, в первом разделе установлены три группы факторов, оказывающих влияние на профессиональную подготовку студентов в ВУЗе:
1. Факторы, привносимые профессорско-преподавательским составом в профессиональную подготовку студентов, а также фактор наличия необходимого количества и качества компьютерной техники. Принимаем, что они заранее известны - не содержат неопределенности, так как преподавательский состав меняется относительно редко. Компьютерная база институтов также нечасто кардинально обновляется. Для краткости обозначим эти факторы - а.
2. Факторы, включающие содержание и методическую систему профессиональной подготовки обучающихся с учетом широкого внедрения в образовательных процесс информационно-коммуникационных технологий. Эти факторы определяют элементы решения задачи, для краткости обозначим -%.
3. Факторы, оказывающие влияние на профессиональную подготовку, привносимые самими обучающимися. Эти факторы не могут быть выяснены заранее и потому будут считаться нами неизвестными, в совокупности обозначим их - .
Поиск рационального (оптимального) решения в содержании и методике профессиональной подготовки студентов в ВУЗе с применением информационно-коммуникационных технологий при наличии случайных факторов группы (привносимые самими обучающимися) представляет собой задачу о выборе оптимального решения в условиях нестохастической (невероятностной) неопределенности [25].
Решение задачи формулируется следующим образом: при имеющемся преподавательском составе и оснащенности компьютерной техникой (а), с учетом факторов, привносимых обучающимися в профессиональную подготовку с применением информационно-коммуникационных технологий (), необходимо найти такое решение, % У, которое обеспечит максимальное значение показателя эффективности профессиональной подготовки студентов в ВУЗе (W). Таким образом показатель эффективности зависит от всех трех групп факторов: W = W(cc, %, ) (2.1) Таким образом, решение данной задачи сводится к следующему: - анализу факторов, привносимых обучающимися и оказывающих влияние на профессиональную подготовку с применением информационно-коммуникационных технологий; - определению факторов, оказывающих наибольшее влияние на профессиональную подготовку; - выявлению наиболее приемлемой методики обучения студентов, с учетом «веса» выявленных факторов.
С учетом сказанного, выполнен анализ факторов, привносимых обучающимися в образовательный процесс с применением информационно-коммуникационных технологий и оказывающих влияние на профессиональную подготовку.
На профессиональную подготовку оказывают влияние различные факторы. Все они или улучшают, или наоборот ухудшают процесс обучения.
Ведущие ученые высшей школы - А.В. Лаврентьев, Н.Ф. Талызина, А.М. Захаров и Г. Гарднер исследовали факторы, оказывающие влияние на профессиональную подготовку [15, 50, 139, 140].
Все эти факторы можно разделить на несколько больших групп. Это, прежде всего, факторы, относящиеся к деятельности педагогов, студентов и учебно-лабораторной базе.
Влияние на процесс обучения выявленных факторов, относящихся к педагогам и учебно-лабораторной базе, не является предметом нашего исследования, поэтому в дальнейшем рассматриваться не будут. Психологической наукой сделано много попыток структурирования факторов, относящихся к свойствам личности обучающегося. На наш взгляд наиболее удачное структурирование разработано академиком Российской Академии образования, доктором педагогических наук, профессором В.П. Беспалько, который в своем учебно-методическом пособии «Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия)» определил четыре группы основных свойств личности: 1. Социальные (поведенческие). 2. Экзистенциальные (опыт). 3. Психические (интеллектуальные). 4. Биологические (генетические). Социальные свойства личности определяют наиболее общее поведение человека среди людей и в природе, его отношение к происходящим там процессам и степень участия в них [16, 17]. Именно социальные свойства личности являются, как бы личностной визитной карточкой человека, по которой его и встречают, и провожают другие люди. Несмотря на столь существенное значение социальных свойств в структуре личности и их определяющую роль в оценке человека человеческим обществом, несмотря также на то, что эта простая и в то же время важная истина давно известна человечеству и на ней построены все религии мира, до сих пор диагностичное описание социальных свойств личности и объективный контроль их сформированности остаются наиболее слабо разработанными в педагогической науке. Это объясняется не только их сложностью и невозможностью непосредственного наблюдения, но и их огромной изменчивостью и высокой способностью к ситуационной адаптивности.
Экзистенциальные свойства личности определяют степень подготовленности человека к жизни, его полезность обществу, его место и ценность в развивающихся общественно-производственных процессах. Эти же качества в значительной мере определяют благосостояние человека и его успех в жизни. Психическими свойствами личности называют свойства человеческого интеллекта, эмоциональности и устойчивости психики.
Биологическими свойствами характеризуются анатомо физиологические свойства личности: такие как физиологические функции организма, инстинкты.
Выявленные четыре группы основных свойств личности соответствуют четырем группам факторов, относящихся к деятельности студентов, которые определили П.Н. Барашков и М.И. Житницкий в своей работе «Интенсификация учебно-воспитательного процесса в высшем учебном заведении» [15].
Оценка эффективности методики персонализации профессионального обучения с использованием персонального электронного учебного места
В целях практической реализации модели персонализации образовательного процесса с использованием информационно-коммуникационных технологий необходимо разработать методику персонализации профессионального обучения.
Термин «методика» (от греч. слова methodike – совокупность способов целесообразного проведения какой-либо работы) – один из самых масштабных в педагогической науке и относится организации учебно-воспитательного процесса в целом или его значительных составляющих [137]. В нашем исследовании под методикой мы понимаем определенную, усвоенную процедуру или набор процедур для достижения некоторой специфической цели [175]
Методика реализована посредством разработки программного продукта, реализующего персонализацию обучения, и ориентируется на модель оптимального процесса обучения, обоснованную во второй главе.
В качестве основы для создания информационной системы персонализации обучения было принято использовать языки программирования С++ и PHP, так как: они представляют собой компилируемые языки (могут быть написаны в любом текстовом процессоре, а обработаны самыми разными программами-компиляторами, обеспечивающими различные опции сборки), характеризуются статической типизацией (что позволяет обеспечить высокую отказоустойчивость и стабильность разрабатываемого приложения за счет четких и неизменных типов данных), сочетают в себе как высокоуровневые, так и низкоуровневые средства (дает возможность использовать динамическое выделение памяти – сократить нагрузку на материально-техническую базу образовательного учреждения, используя только необходимый объем памяти), реализуют объектно-ориентированный подход (который при необходимости позволяет разграничивать уровни доступа к членам класса, и дает возможность множественного наследования и использования динамического полиморфизма), поддерживают шаблонизацию (набор согласованных обобщённых алгоритмов, контейнеров, средств доступа к их содержимому и различных вспомогательных функций).
Для хранения информации было принято решение использовать систему управления реляционными (т.е. связанными друг с другом для избегания избыточности) базами данных MySQL, которая в настоящее время является стандартом де-факто для малых и средних информационных систем, как локальных, так и распределенных.
Под базой данных понимается представленная в объективной форме поименованная и структурированная совокупность самостоятельных материалов, систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ) [37].
Для того, чтобы успешно разработать и внедрить программное средство, реализующее модель персонализации профессионального обучения, необходимо построить алгоритм его работы.
Под алгоритмом понимается набор инструкций, описывающих порядок (последовательность) действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное число действий [35].
Ориентируясь на разработанную во второй главе модель персонализации образовательного процесса можно выделить обязательные структурно-логические элементы алгоритма:
Во-первых, необходимо обеспечить возможность регистрации сотрудником образовательного учреждения новых студентов в системе, а также внесения результатов Единого Государственного Экзамена, как одного из важных факторов исходной подготовки.
Во-вторых, факторы, оказывающие значительное влияние на результаты профессиональной подготовки должны быть объективно оценены – этого можно добиться с помощью применения апробированных методик психологической диагностики. Таким образом, обучающиеся должны в произвольном порядке пройти компьютерное тестирование для определения основных факторов, влияющих на их профессиональную подготовку с применением ИКТ: определение мотивации к профессиональному обучению (осуществляется по методу А.А.Реана и В.А.Якунина, в модификации Н.Ц.Бадмаевой) [87]. Исходная подготовка определяется без тестирования по результатам Единого Государственного Экзамена. Способности оцениваются с помощью Краткого Ориентировочного Тест (Краткий Отборочный Тест, Тест КОТ, В.Н.Бузина, Э.Ф.Вандерлика) результатом которого является интегральное значение общих способностей респондента [120]. Методика определения силы воли основана на разработках Р.С. Немова в адаптации Я.М. Маркина [54]. Память оценивается с помощью методики определения продуктивности запоминания [86, 91]. Валидность используемых методов психологической диагностики обеспечена результатами экспертной оценки по методике ведущего российского специалиста в области психосемантики, психометрики и компьютерной психодиагностики, доктора психологических наук, профессора МГУ им. М.В. Ломоносова А.Г. Шмелева [157].
В-третьих, критерии выбора технологий обучения (персонализации) для каждой дисциплины должны быть определены методом экспертных оценок. Критериальные значения по каждому элементу тематического плана для каждого типа изучения (аудиторный, практико-ориентированный, самостоятельный). Каждый из типов изучения тем предполагает разные доли работы студента непосредственно под контролем преподавателя, что позволяет изучать дисциплину в индивидуальном темпе по персональной траектории [16, 65, 89, 117, 130]. Для этого используются формулы 2.2-2.11 и 2.12-2.15, представленные более подробно в первой главе.