Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретико-методологические основы подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий 15
1.1. Теоретико-методологические аспекты модернизации инженерного образования в условиях информатизации общества 15
1.2. Производственная практика как компонент профессиональной подготовки инженерных кадров 41
1.3. Информационные технологии как фактор модернизации инженерного образования и обеспечения качества подготовки студентов к производственной практике 52
1.4. Дидактические возможности и функции полифункционального виртуального предприятия удаленного доступа 67
Выводы по первой главе 75
Глава II. Содержание и результаты экспериментальной работы по подготовке студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий 78
2.1. Проектирование системы информационно-дидактического обеспечения подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике 78
2.2. Технология применения инновационной информационно образовательной среды в подготовке студентов к производственной практике 118
2.3. Организация и оценка результатов экспериментальной работы по подготовке студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий 128
Выводы по второй главе 147
Заключение 150
Библиография 155
- Производственная практика как компонент профессиональной подготовки инженерных кадров
- Дидактические возможности и функции полифункционального виртуального предприятия удаленного доступа
- Технология применения инновационной информационно образовательной среды в подготовке студентов к производственной практике
- Организация и оценка результатов экспериментальной работы по подготовке студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий
Введение к работе
Актуальность исследования. Инженер – основной носитель научно-технического прогресса, трансформирующий его идеи и законы в конкретные конструктивно-технологические решения для производства. Признавая роль инженерной специальности для развития страны, в ходе экспертных семинаров в 2011–2012 гг., ассоциацией инженерного образования России были выявлены серьезные проблемы как в этой производственной сфере, так и в качестве подготовки специалистов для нее. В частности, отметив условность присвоения квалификации «инженер» выпускникам, не имеющим к моменту получения диплома опыта самостоятельной инженерной деятельности, были поставлены задачи максимального приближения обучения к потребностям производства, с учетом реализации положений Федерального закона РФ «Об образовании в РФ» и требований ФГОС ВПО. При этом особое внимание было уделено интеграции теоретической и практической подготовки специалистов, важными механизмами которой является производственная практика и информатизация образовательного процесса в вузе.
Производственная практика является обязательным компонентом образовательной программы вуза, реализуемым на заключительном этапе обучения. В ее рамках, с одной стороны, закрепляются теоретические знания и практические умения студентов, получают дальнейшее развитие структурные и функциональные компоненты их социально-профессиональной компетентности, а с другой, осуществляется независимая оценка работодателем уровня социально-профессиональной компетентности выпускников. Анализ опыта организации практики в технических вузах, реализующих широкий спектр направлений и специальностей подготовки инженерных работников, показывает, что для нее свойственны определенный консерватизм и несоответствие современным теоретико-методологическим, психолого-педагогическим, методическим и технологическим приоритетам инженерного образования. Подготовка к производственной практике часто носит ситуативный, формальный и дискретный характер; фактически не отслеживается готовность к ней студентов; недостаточно используются дидактические возможности информационных технологий; отсутствуют критерии оценки взаимосвязи между получением теоретических знаний и их практическим применением при решении социальных и профессиональных задач в условиях реального производства. Становится очевидной необходимость модернизации содержания и форм осуществления такой подготовки как целенаправленного непрерывного процесса, интегрирующего теоретическое и практическое обучение на основе информационных технологий.
В педагогической науке имеются объективные предпосылки для решения данных вопросов, поскольку сегодня разработаны: положения интеграции теоретического и практического обучения (А.П. Беляева, М.Н. Берулава, А.Я. Данилюк, Е.С. Киселева и др.); технологии практического обучения (Н.Ю. Клименко, В.В. Костыгина, В.В. Сериков и др.); основные направления информатизации образовательного процесса (В.П. Беспалько, Р.Я. Бочкова, Ю.С. Брановский, Б.С. Гершунский, Т.В. Кудрявцев, Е.С. Полат и др.); комплексы научно-методического обеспечения дистанционного обучения (К. Дж. Бонк, Д. Вильсон, Б. Голмберг, В.Ф. Гурин, М.А. Евдокимов, С.Л. Лобачев, И.В. Роберт, В.И. Солдаткин и др.); практико-ориентированные идеи использования компьютерных технологий в инженерном образовании (Н.Н. Быкова, В.А. Грицык, Н.Ф. Жбанова, Е.Ю. Стригин, Н.А. Теплая, В.В. Фадеева, А.И. Черных и др.).
Анализ научной литературы и опыта организации в инженерных вузах производственной практики подтвердил актуальность и целесообразность проведения теоретического и экспериментального исследования проблемы подготовки студентов к производственной практике на основе информационных технологий и выявил комплекс противоречий, проявляющихся в несоответствии между:
– объективной тенденцией инженерного образования к интеграции теоретического и практического обучения, обеспечивающего готовность студентов к производственной практике, и традиционным доминированием в подготовке инженеров содержания и форм теоретического обучения;
– интенсивностью процесса информатизации высшего образования и недостаточной теоретической разработанностью проблемы использования информационных технологий как основы подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике;
– необходимостью объективной оценки готовности студентов инженерного вуза к производственной практике и отсутствием системы соответствующего непрерывного автоматизированного мониторинга.
Необходимость преодоления указанных противоречий предопределила актуальность и выбор темы исследования: «Подготовка студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий», проблема которого заключается в разработке и научном обосновании концептуальной модели, содержания и организационных форм подготовки будущих инженеров к производственной практике на основе информационных технологий.
Цель исследования – теоретически обосновать, разработать и экспериментально проверить концептуальную модель, содержание и организационные формы подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий.
Объект исследования – процесс профессиональной подготовки студентов в инженерном вузе.
Предмет исследования – содержание и организационные формы подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий.
Гипотеза исследования: подготовка студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий будет успешной, если:
– обоснованы сущность, принципы и функции подготовки студентов к производственной практике на основе информационных технологий;
– сконструирована и апробирована концептуальная модель подготовки студентов к производственной практике на основе информационных технологий как непрерывного целостного процесса;
– определены критерии и показатели готовности студентов инженерного вуза к производственной практике;
– разработано содержание непрерывной подготовки студентов к производственной практике и определены организационные формы его реализации на основе информационных технологий;
– обоснована и разработана система автоматизированного мониторинга готовности студентов к производственной практике.
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой исследования были определены следующие его задачи:
1. Обосновать на основе анализа концептуальных подходов и тенденций модернизации инженерного образования сущность, принципы и функции подготовки студентов к производственной практике как специфическому виду учебных занятий и компоненту основной образовательной программы.
2. Сконструировать и экспериментально проверить концептуальную модель подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий.
3. Определить и структурировать критерии и показатели готовности студентов инженерного вуза к производственной практике.
4. Разработать и апробировать в инженерном вузе содержание подготовки студентов к производственной практике и организационные формы его реализации на основе информационных технологий.
5. Обосновать и разработать систему автоматизированного мониторинга готовности студентов к производственной практике.
Методологической базой исследования являются следующие научные подходы к исследованию динамичных общепедагогических и профессиональных систем: системный подход (В.М. Жураковский, Н.Е. Кирин, В.В. Краевский, А.М. Новиков, Т.Л. Шапошникова, Э.Г. Юдин); кибернетический подход (А.И. Берг, Ф. Джордж, Э.Г. Малиночка); личностно ориентированный подход (Е.В. Бондаревская, В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.); деятельностный подход (Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина, Д.Б. Эльконин и др.); компетентностный подход (В.И. Байденко, Дж. Равен, И.А. Зимняя, Н.В. Кузьмина, А.В. Хуторской и др.); интегративный подход (Н.С. Антонов, В.Г. Афанасьев, М.А. Берулава, Б.М. Кедров и др.); основные положения методологии и методики педагогического исследования (В.И. Загвязинский, B.В. Краевский, A.M. Новиков, Д.А. Новиков и др.).
Научно-теоретическую основу исследования составили: концептуальные положения психологии и педагогики профессионального образования (С.И. Архангельский, С.Я. Батышев, М.И. Дьяченко, Т.А. Кандыбович, С.Ю. Сенатор, Э.И. Сокольникова, Д.В. Чернилевский, Ю.В. Шаронин и др.) и инженерного образования (Н.П. Кириллов, Л.М. Огородова, О.Ф. Пиралова, Ю.П. Похолков и др.); исследования динамики профессионального развития (М. Вудкок, Э.Ф. Зеер, Е.А. Климов, А.К. Маркова, Е.И. Рогов, В.Д. Шадриков и др.); концепции открытого образования и дистанционного обучения (А.А. Андреев, М.А. Евдокимов, С.Л. Лобачев, Е.С. Полат, А.А. Скамницкий, В.И. Солдаткин, В.А. Трайнев и др.); теории использования информационно-коммуникационных технологий в образовании (Б.С. Гершунский, А.П. Ершов, Е.В. Понамарева, И.В. Роберт и др.) и методические основы их практического использования (В.В. Алейников, Х. Гулд, Г.В. Ерофеева, В.В. Ларионов, А.И. Назаров, Н.И. Рыжова, А.В. Смирнов, Я. Тоболчник, Р. Уильямсон и др.); теории моделирования (В.А. Веников, Ю.Н. Кулюткин, В.А. Штофф и др.); исследования в области оценки и мониторинга качества образования (В.А. Кальней, И.И. Легостаев, В.Ю. Переверзев, Г.П. Скамницкая и др.).
Для решения поставленных задач использовался комплекс следующих методов исследования: теоретические (анализ, сравнение, синтез), праксиметрические (изучение нормативной и учебно-методической документации, продуктов практической деятельности студентов); эмпирические (беседа, тестирование, анкетирование, экспертная оценка, наблюдение); анализ передового и личного опыта; педагогический эксперимент; методы качественного анализа полученных данных и математической статистики; моделирование (математическое, когнитивное и педагогическое), квалиметрические методы.
Этапы исследования. Исследование проводилось поэтапно с 2010 по 2013 годы.
На первом этапе (2010–2011 гг.) осуществлялся анализ философской, социологической, психолого-педагогической, специальной и методической литературы; изучались нормативно-правовые документы, в том числе ФГОС ВПО по специальностям 231000 – «Программная инженерия» и 230700 – «Прикладная информатика», образовательные программы, учебные планы, программы производственной практики и опыт подготовки студентов к ее прохождению. Формулировались проблема, цель, задачи и гипотеза исследования; формировался теоретико-методологический базис исследования и проводился констатирующий эксперимент.
На втором этапе (2011–2013 гг.) осуществлялась разработка и обоснование концептуальной модели подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий; определялись и уточнялись компоненты, критерии, показатели и уровни готовности студентов к производственной практике; проектировалась технология применения информационных технологий в подготовке студентов к производственной практике; проведен формирующий эксперимент; осуществлялся текущий мониторинг процесса подготовки студентов к производственной практике.
На третьем этапе (2013 г.) осуществлялась статистическая обработка, анализ и интерпретация результатов педагогического эксперимента; оценивалась эффективность концептуальной модели подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий; подводились итоги исследования и оформлялась диссертационная работа.
Опытно-экспериментальная база исследования: исследование проводилось на базе факультета компьютерных технологий и автоматизированных систем ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет (КубГТУ)», г. Краснодар.
Научная новизна результатов исследования состоит в том, что:
– обоснованы сущность, принципы и функции подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике как непрерывного трансдисциплинарного процесса, каждый этап которого предполагает применение компьютерных систем учебного назначения;
– разработана, теоретически обоснована и реализована на практике концептуальная модель подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий в единстве проектно-технологического, содержательно-методического, критериально-диагностического и процессуального компонентов;
– определены и теоретически обоснованы интегральный критерий (социально-профессиональная компетентность) и показатели (общекультурные и профессиональные компетенции, личностно-профессиональные качества) готовности студентов инженерного вуза к производственной практике, а также разработаны параметрические процедуры диагностики и оценки уровней ее сформированности: первоначальная осведомленность (низкий уровень), функциональная грамотность (репродуктивный уровень), культура личности (продуктивный уровень), компетентность (творческий уровень) в рамках автоматизированного мониторинга;
– теоретически обоснованы и экспериментально доказаны эффективность содержания подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике и такой организационной формы его реализации, как полифункциональное виртуальное предприятие удаленного доступа.
Теоретическая значимость исследования состоит в обогащении педагогической науки и педагогических знаний за счет:
– исследования теоретико-методологических базисов (педагогический, онтологический, методический, технологический и компьютерно-коммуникативный) подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий, что вносит определенный вклад в теорию профессионального образования;
– разработки и обоснования концептуальной модели подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий, базирующейся на методологии системно-целостного, компетентностного, личностно ориентированного, деятельностного и интегративного подходов, что является весомым вкладом в теорию педагогического моделирования;
– теоретического обоснования и экспериментального подтверждения эффективности полифункционального виртуального предприятия удаленного доступа как организационной формы подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике, что расширяет границы методики профессионального образования в части дистанционного образования;
– выявления квалиметрической и параметрической характеристик и процедур непрерывного автоматизированного мониторинга социально-профессиональной компетентности как интегрального критерия готовности студентов к производственной практике, что вносит вклад в теорию оценки и мониторинга качества профессионального образования и теорию педагогической квалиметрии в целом.
Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что разработаны и реализованы в учебном процессе инженерного вуза:
– конструктивные решения программной составляющей подготовки студентов к производственной практике;
– методика дистанционного управления учебно-профессиональной деятельностью студентов в процессе их подготовки к производственной практике, оценки и автоматизированного мониторинга ее результатов;
– практические версии и технология применения полифункциональных виртуальных предприятий в подготовке студентов к производственной практике, их учебно-методическое и программное обеспечение.
Предложенная технология применения полифункциональных виртуальных предприятий удаленного доступа как организационной формы подготовки студентов к производственной практике могут быть использованы по широкому спектру направлений и специальностей подготовки инженерных кадров. Процедуры автоматизированного мониторинга готовности студентов к производственной практике могут использоваться также в гуманитарном и педагогическом образовании.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается: непротиворечивыми исходными концептуальными подходами; достаточной научной базой, соответствующей поставленным задачам исследования; выводами ведущих исследователей в области проблем интеграции теоретической и практической подготовки студентов инженерных вузов; совокупностью методов, адекватных цели, объекту и предмету исследования; репрезентативностью результатов количественного и качественного анализа эмпирических и экспериментальных данных и их повторяемостью в течение разных этапов эксперимента.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе педагогической и экспериментальной работы автора в Кубанском государственном техническом университете (КубГТУ); докладывались, обсуждались и получили одобрение на международной (Махачкала, 2012 г.), всероссийской (Краснодар, 2013 г.) и внутривузовских (Краснодар, 2011–2013 гг.) конференциях, методических семинарах КубГТУ; при выполнении исследовательских заказов Российского гуманитарного научного фонда № 13-06-00350 от 13.06.2013 г. «Мониторинг качества непрерывного образования» и № 11-36-00234а1 от 03.03.2011 г. «Математическое моделирование дидактического процесса».
На защиту выносятся следующие положения:
1. Подготовка студентов к производственной практике на основе информационных технологий как неотъемлемый компонент целостного образовательного процесса в инженерном вузе. Она представляет собой непрерывный трансдисциплинарный процесс самостоятельной учебно-профессиональной деятельности студентов, каждый этап которого предполагает применение компьютерных систем учебного назначения, интегрирующих теоретическое и практическое обучение посредством включения элементов имитации различных видов инженерной деятельности и решения реальных производственных задач. Подготовка выполняет функции: адаптационную, действенно-формирующую, мотивационную, информационную, контрольно-диагностическую, коррекционную, и осуществляется в соответствии с принципами: непрерывности, развивающего обучения, единства индивидуализации и дифференциации, адекватности целеполагания, управляемости и диагностичности.
2. Концептуальная модель подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий. Она включает проектно-технологический, содержательно-методический, критериально-диагностический и процессуальный компоненты. Инновационность модели проявляется в педагогическом, онтологическом, технологическом, методическом и информационном аспектах. Результат реализации модели оценивается в ходе автоматизированного мониторинга с помощью системы критериев и показателей.
3. Интегральный критерий готовности студентов инженерного вуза к производственной практике. Им является социально-профессиональная компетентность студентов, показателями которой выступают совокупность общекультурных, профессиональных компетенций и личностно-профессиональных качеств, отражающих требования ФГОС ВПО конкретного направления (специальности) и виды инженерной деятельности.
4. Содержание подготовки студентов к производственной практике. Оно адекватно тенденциям, видам и объектам модернизации инженерной деятельности, требованиям ФГОС ВПО, структуре реализуемой образовательной программы и включает: мотивацию обучающихся к самостоятельной учебно-профессиональной деятельности; адаптацию студентов к выполнению различных видов инженерной деятельности; формирование и развитие необходимых для производственной практики компетенций и личностно-профессиональных качеств; диагностику, оценку и коррекцию готовности обучающихся к практике.
5. Формы реализации содержания подготовки студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий. Основной формой подготовки будущих инженеров к производственной практике является инновационное виртуальное предприятие удаленного доступа, представляющее собой полифункциональную информационную систему, реализующую завершенный дидактический цикл учебно-профессиональной деятельности студентов; обеспечивающую интеграцию теоретического и практического обучения; выполняющую педагогические, методические и технологические функции и включающую модули: обучения, телекоммуникации, электронных образовательных ресурсов, идентификации, визуализации, мониторинга, управления, имитации и учета транзакций.
6. Диагностика и оценка готовности студентов к производственной практике. Она осуществляется в рамках автоматизированного мониторинга, который является многопараметрическим, интегрированным с педагогическим сопровождением непрерывной подготовки студентов к производственной практике. Индикаторами готовности студентов к производственной практике являются уровни сформированности социально-профессиональной компетентности: первоначальная осведомленность (низкий уровень), функциональная грамотность (репродуктивный уровень), культура личности (продуктивный уровень), компетентность (творческий уровень)
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация включает введение, две главы, заключение, библиографический список и приложение.
Производственная практика как компонент профессиональной подготовки инженерных кадров
Очевидно, что именно в этом контексте должны рассматриваться вопросы профессиональной подготовки студентов инженерного вуза в целом, и к производственной практике, в частности, поэтому рассмотрим указанные аспекты более подробно.
Известно, что образование - социальный институт, следовательно, целевые ориентиры профессионального образования, как и непрерывного образования в целом, детерминированы требованиями общества и государства к выпускникам образовательных учреждений как к профессионалам и носителям культуры социума (общества).
В настоящее время исследователи (Б.А. Душков, А.В. Королев, Б.А. Смирнов и др. [155]) выделяют ряд особенностей современного профессионального труда (Приложение /), анализ которых показывает, что его результативности невозможно достичь без наличия системных знаний и умений, ценностного отношения к профессии, оперативности мышления и самостоятельности, интеграции теории и практики в профессиональной деятельности, умения рационально организовывать свой труд, профессиональной мобильности. В свою очередь, все перечисленные качества и свойства в своей совокупности являются составляющими социально-профессиональной компетентности специалиста, которую И. А. Зимняя рассматривает как целостный результат профессионального образования [77].
С нашей точки зрения, целесообразно выделить еще одну характеристику профессионального труда - его информатизированность (прежде всего - компьютеризированность). Интеграция информационных технологий с технологиями профессиональной деятельности - одна из важнейших тенденций развития постиндустриального (информационного) общества, проявляющаяся в интеграции образовательных и информационных технологий (педагогические информационные технологии), интеграции технологий менеджмента и информационных технологий (информационные технологии управления) и т.д. Подобная интеграция заключается не просто в ситуативном применении автоматизированных информационных систем в профессиональной деятельности, а в ее радикальной реорганизации на основе информационных технологий.
Перечисленные выше особенности профессионального труда находят свое отражение в необходимости реализации компетентностного подхода в высшем образовании (И.Д. Белоновская [21], Е.Т. Булгакова [33], А.А. Вербицкий [39], Э.Ф. Зеер [75], И.А. Зимняя [77], Н.В. Кузьмина [102], О.Ф. Пиралова [141], Е.В. Прямикова [154], А.В. Хуторской [200] и др.). Данный подход ориентирует вузы на реализацию в образовательном процессе системы требований, обеспечивающих интеграцию теоретического и практического компонентов профессиональной подготовки студентов, усиление роли их самостоятельной учебно-профессиональной и научно исследовательской деятельности. Традиционный для высшего профессионального образования (в том числе инженерного) квалификационный подход направлен на формирование у будущих специалистов системы знаний, умений, навыков (ЗУН) по выполнению преимущественно типовых видов профессиональной деятельности в стабильных условиях. В отличие от него, компетентностный подход концентрирует усилия вуза на достижение сформированности социально-профессиональной компетентности выпускников как интегрированного результата профессионального образования. В настоящее время существует множество определений понятия «компетентность» {Приложение 2), которое можно объяснить сложностью и многогранностью этого социально-психологического феномена. Не вдаваясь в детали научных дискуссий о сущности компетентностного подхода, можно резюмировать, что все определения отражают происходящий сдвиг в российском высшем образовании от содержательно-предметной парадигмы к принципу «от обученности - к образованности». Иначе говоря, узкое понимание профессионального образования как процесса приобретения полезных знаний, умений и навыков (квалификации) вытесняется более широким его пониманием как процесса формирования личности и профессиональной культуры специалиста (образовать человека - значит помочь стать ему субъектом культуры и творцом собственной жизни).
В рамках данного исследования под компетенцией мы понимаем знания и опыт, которые определены ФГОС ВПО и необходимы выпускнику вуза для решения теоретических и практических задач (в нашем случае -инженерных). Компетентность мы рассматриваем как выраженную способность применять знания, умения и опыт при решении социально-профессиональных и личностных проблем.
Анализ приведенных в приложении подходов привел нас к еще одному важному для нас выводу: компетентность носит социальный характер, поскольку проявляется в социуме (И.А. Зимняя [77]), характеризует личные возможности и ценности человека, его квалификацию, устремленность на профессиональное совершенствование и должна рассматриваться в контексте конкретной профессиональной деятельности (В.А. Родинова, И.Г. Шапошникова [62] и др.). Исследователи подчеркивают значение социально-профессиональной компетентности (далее - СПК) как способности специалиста к эффективному решению социальных, профессиональных и личностных проблем в нестабильных, динамично изменяющихся, кризисных условиях жизни. СПК выпускника инженерного вуза проявляется, например, в способности выполнять не только типовые технико-технологические задания, но и решать задачи высокой степени сложности и неопределенности, осуществлять научное исследование, экспериментировать, управлять различного рода проектами, включая межотраслевые.
Дидактические возможности и функции полифункционального виртуального предприятия удаленного доступа
Известно, что процесс модернизации профессионального образования есть результат множества взаимосвязей и взаимодействий внутренних сфер личности субъектов образования и внешних обстоятельств, т.е. различных факторов, которые в науке подразделяются на внешние и внутренние, контролируемые и неконтролируемые, значимые и малозначимые, позитивные и негативные, объективные и субъективные и т.д. В рамках нашего исследования мы рассмотрим такой объективный фактор, как информационные технологии, а также докажем их тесную связь с модернизацией инженерного образования; обоснуем, какие перспективы для подготовки студентов к производственной практике открывают информационные технологии.
Этап развития, на котором находится в настоящее время педагогическая теория и практика, характеризуется состоянием вариативности, постоянной динамики, требующей применения принципиально новых методов, форм и технологий обучения. Важнейшей инновацией в образовании является информатизация, которая носит системный характер и требует соответствующего научно-методического обеспечения образовательного процесса.
В широком смысле информатизация образования, по словам И.В. Роберт, представляет собой усиление роли информационных процессов и достоверного опережающего знания в педагогических системах (это неразрывно связано с построением информационного общества), в узком - компьютеризация образовательного процесса [164].
В научных исследованиях и методических трудах представлен довольно широкий спектр способов использования информационных технологий в обучении (Н.А. Александрова [4], А.В. Андреев [8], А.И. Архипова [15; 16], А.И. Башмаков [20], В.П. Беспалько [25], Ю.С. Брановский [31], ЯЛ. Ваграменко [11], Н.Н. Гомулина [46], СП. Грушевский [49], О.В. Зимина [76], М.А. Евдокимов [65] , Е.С. Полат [59; 121; 127; 142] и др.). К ним можно отнести следующие: построение системно-информационной картины мира и отражения объективной реальности с помощью компьютерного программного обеспечения, обучение с помощью информационных моделей, адекватно отражающих сущность изучаемых объектов и процессов реального мира; внедрение игровых методов активного обучения, формирующих навыки принятия индивидуальных и коллективных решений на основе анализа альтернативных вариантов; разработка информационных технологий на базе принципов развивающего и личностно ориентированного обучения с учетом психолого-педагогических основ компьютеризации обучения; разработка педагогических программных средств с помощью современных авторских систем (инструментальных средств преподавателя); непрерывность применения средств информационных технологий в течение всего периода обучения, всесторонний охват учебного процесса; однотипность и унификация технического, программного, организационного и учебно-методического обеспечений; экспертиза, сертификация и тиражирование педагогических информационных технологий с целью массового внедрения в процесс обучения; обучение навыкам решения задач на компьютере посредством построения математических, компьютерных и информационных моделей, с использованием современного прикладного программного обеспечения, интегрированных пакетов прикладных программ, внедрение деятельностного подхода; разработка педагогического мониторинга с использованием информационных технологий; создание банка педагогических знаний и педагогических технологий, дистанционное обучение и открытое образование, создание образовательных телекоммуникационных сетей, коллективное выполнение телекоммуникационных учебных проектов.
Вместе с тем, изучение перечисленных и многих других трудов показало со всей очевидностью, что информатизация образования в обязательном порядке предполагает интеграцию педагогических и информационных технологий при доминирующей роли первых. Говоря об образовательном процессе как об управлении учебной деятельностью обучающихся, следует рассмотреть такой важный аспект педагогической науки и практики, как педагогические технологии. Не рассматривая дискуссионные аспекты проблемы педагогических технологий, представленные в работах В.П. Беспалько [25], В.В. Гузеева [51] , Г.К. Селевко [173], В.А. Сластенина [179] и др., в рамках нашего исследования под педагогической технологией мы понимаем систематическое и последовательное воплощение на практике заранее спроектированного учебно-воспитательного процесса. Педагогическая технология связана как с поиском более совершенной системы действий педагога и обучающихся, так и с улучшением условий образовательного процесса.
Инновационные педагогические технологии, которые для нас представляют наибольшую актуальность, характеризуются: научностью, алгоритмичностью, вариативностью, воспроизводимостью, оптимальностью, мотивированностью обучения, информационностью, эффективностью, гарантированностью получения планируемого результата и качества обучения и воспитания, возможностью применения в новых условиях. Типовые процессы, характерные для подобных технологий: постановка целей и задач, выбор методов и средств их решения, выбор способов взаимодействия участников дидактического процесса, использование информационно-технических средств, проявление инициативы и творческих способностей педагога, мотивационное обеспечение деятельности, применение новейших средств и методов обработки информации. Как видим, в инновационных технологиях всегда имеют место не просто информационные процессы, а применение методов и средств (инструментов), оптимизирующих работу с ней.
Технология применения инновационной информационно образовательной среды в подготовке студентов к производственной практике
Следующая подгруппа переменных отражает качество инструктивного блока ЭОР. J] и J2 - качество рабочей программы и технологической карты учебной дисциплины (оценивают экспертно по М-балльной шкале). Показатели инструктивного блока следует считают критическими.
Третья подгруппа переменных отражает качество информационного блока ЭОР. W] - количество учебно-методических разработок, предназначенных для обеспечения учебной дисциплины. Это могут быть учебные пособия и методические рекомендации, электронные учебные материалы, технологические учебники и т.д. Wi - удельная информационная V обеспеченность академического часа аудиторных занятий: Wi ——, где V объем учебно-методической информации (в печатных листах), Т -количество академических часов, отводимых на учебную дисциплину. Wi -объем мультимедийной информации, применяемой в учебном процессе (в Z том числе в педагогических заданиях): W = 2?/ гДе Z количество видов i=l мультимедийной информации, tt - время записи (воспроизведения) і-то вида информации. Видами мультимедийной информации могут быть: видеозапись (демонстрируемая как с видеомагнитофона, так и на ЭВМ), анимация, звукозапись (демонстрируемая как с магнитофона, так и на ЭВМ) и т.д. Очевидно, что применение подобных видов информации в учебном процессе существенно повышает его качество за счет мотивации обучающихся и лучшего усвоения материала. Wt - объем графической и табличной информации, применяемой в учебном процессе (в том числе в педагогических заданиях). Это - суммарное количество таблиц или рисунков.
Применение данных информационных объектов способствует систематизации учебного материала. Ws - адекватность распределения объема учебного материала по разделам и дидактическим единицам: W5 = —-—-—, где Мктп - экспертная оценка распределения объема учебной М информации по М-балльной шкале. W6 - доля графической и табличной информации, которую можно изъять без существенного ущерба для ЭОР. Данный показатель в «идеале» должен быть равен 0, т.е. не должно быть лишней информации. W-j - относительный коэффициент охвата важнейших дидактических единиц в учебной информации: W-j = охвач , где Goxem G количество охваченных (отраженных) в учебной информации важнейших дидактических единиц, G - количество важнейших дидактических единиц, которые следует отразить. W% - абсолютный коэффициент охвата важнейших V дидактических единиц в учебной информации: W%= —, где V - объем G (например, в печатных листах) учебной информации, отражающей важнейшие дидактические единицы. W9 - относительный коэффициент дополнения важнейших дидактических единиц в учебной информации: щ _ допол где Qdonm _ количество охваченных (отраженных) в учебной G информации дополнительных дидактических единиц. W\Q - абсолютный коэффициент дополнения важнейших дидактических единиц в учебной информации: Ж10 - оопол где удтт _ объем (например, в печатных листах) G учебной информации, дополняющей важнейшие дидактические единицы. W\ і - доля текстовой информации, которую можно изъять без существенного ущерба для ЭОР. W\2 - коэффициент охвата важнейших дидактических N иг прим Л т единиц приводимыми примерами. W\i——— гДе NnpUM - количество G примеров, приводимых для лучшего освещения дидактических единиц. W\2, относительный коэффициент дополнения важнейших дидактических единиц учебной информацией, являющейся базовой для усвоения учебного курса: /-і j 13 =—базов где Q6a3oe _ количество охваченных (отраженных) в учебной G информации базовых дидактических единиц, без усвоенности которых невозможно освоение основных. Данный показатель свидетельствует о значимости межпредметных связей. W\4 - абсолютный коэффициент дополнения важнейших дидактических единиц учебной информацией, являющейся базовой для усвоения учебного курса: Wi4 = ов , где V6a306 объем (например, в печатных листах) базовой учебной информации, необходимой для освоения важнейших дидактических единиц. W\5 коэффициент охвата важнейших дидактических единиц заданиями для оперативного усвоения учебной информации: W\$ =—3 н , где N3adaH G количество заданий, предназначенных для лучшего освоения дидактических единиц, для интеграции обучения и контроля, для реализации технологий активного обучения (особенно в технологических учебниках). Речь в данной ситуации идет о заданиях, встроенных в учебную информацию, а не в контрольный блок.
Организация и оценка результатов экспериментальной работы по подготовке студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий
В заключении, следуя логике данного исследования, рассмотрим его основные результаты и выводы.
Теоретическое исследование показало, что об информатизации образования как целостной системе подготовки инженерных кадров, а не как об информатизации обучения конкретным учебным дисциплинам, может идти речь в том случае, когда не просто имеет место применение компьютерных систем учебного назначения, а осуществляется интеграция дидактических и информационных технологий (при доминирующей роли первых). Важнейший признак необратимости и системности информатизации образовательного процесса - комплексное обновление инженерно-технологической, научно-методической и педагогической составляющей (с учетом их взаимосвязи). Это значит, что информационная образовательная технология должна базироваться на иных педагогических подходах, а главная - открывать новые перспективы перед образовательным процессом, содействовать решению более широкого спектра дидактических задач.
Исследование показало, что многие дидактические информационные технологии, в основе которых лежит применение компьютерных систем учебного назначения, позволяют эффективно решать такие дидактические задачи, как индивидуализация и дифференциация обучения, формирование информационной культуры личности, формирование у обучающегося навыков самостоятельной работы, интеграция теоретической и практической подготовки, создание условий для исследовательской деятельности студентов.
Для овладения студентами теоретическими знаниями (включая процесс их контроля) шагом вперед по сравнению с традиционными дидактическими конструкциями стали интеллектуальные обучающие системы, учебно-информационные комплексы, электронные и технологические учебники, компьютерные системы адаптивного тестирования и т.д. Компьютерные учебно-методические комплексы позволяют интегрировать теоретическую и практическую подготовку будущих инженеров. Это - интегративный тип компьютерных систем учебного назначения, которые с полным основанием можно считать информационно-образовательной средой. Высший этап развития компьютерных учебно-методических комплексов телекоммуникационные учебно-методические комплексы, являющиеся целостным технологическим инструментарием дистанционного обучения.
Главная цель образовательного процесса в вузе - формирование социально-профессиональной компетентности будущих инженеров, которое немыслимо без непрерывной подготовки студентов к производственной практике, без интеграции теоретической и практической подготовки будущих инженеров.
В ходе теоретического исследования было установлено, что в узком смысле подготовка студента к производственной практике - формирование его готовности к прохождению производственной практике и личностно-профессиональному самоопределению, в широком - система профессиональной подготовки, обеспечивающая интеграцию теоретической и практической готовности к будущей профессиональной деятельности. Любая система характеризуется не только составом и структурой, но и организацией. Организация включает в себя постановку цели существования системы, формирование принципов, законов и закономерностей функционирования системы, логики её функционирования.
В рамках проведенного исследования организация подготовки студентов к производственной практике в узком смысле означает интеграцию дидактических и информационных технологий в данном процессе, в широком - педагогическое управление учебно-профессиональной деятельностью студента, которое характеризуется дидактическими целями и задачами, методами организации учебно-профессиональной деятельности обучающихся и средствами её реализации, причём цели, задачи, методы и средства тесно взаимосвязаны. С одной стороны, цели и задачи подготовки студента к производственной практике детерминируют педагогические методы и инструментарий (средства). Основные дидактические задачи -интеграция теоретической и практической подготовки студентов к будущей профессиональной деятельности, а также поддержка студента в личностно-профессиональном самоопределении.
Применение виртуального предприятия удаленного доступа в подготовке студентов к производственной практике имеет широкие дидактические возможности. Во-первых, оно способствует решению тех же дидактических задач, что и применение большинства компьютерных систем учебного назначения: индивидуализация и дифференциация обучения за счет контроля учебно-профессиональной деятельности, диагностики знаний и умений, а также своевременной коррекции процесса их усвоения студентов. Во-вторых, развивает информационную культуру личности обучающегося на основе комплексного (сопряженного) формирования всех её компонентов -операционного (знаний и умений, связанных с информационными технологиями), мотивационного (ценностного отношения к информации и информационным технологиям) и поведенческого (опыта применения информационных технологий в жизнедеятельности, в том числе учебно-профессиональной деятельности). В-третьих, каждый обучающийся может адаптировать компьютерную информационную систему (виртуальное предприятие) под свои задачи. ВПУД позволяет студентам научиться выполнять определенные элементы различных видов инженерной деятельности и таким образом быть более подготовленными к производственной практике.
Похожие диссертации на Подготовка студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий
