Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические и практические основы профессиональной подготовки студентов в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов 16
1.1. Интерактивность современных педагогических технологий профессиональной подготовки студентов 17
1.2. Использование интерактивных электронных образовательных ресурсов в качестве средств профессиональной подготовки студентов 36
1.3. Модель профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов 58
Выводы по главе 1 79
Глава 2. Опытно-экспериментальная работа по проверке модели профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов 82
2.1. Организация и содержание опытно-экспериментальной работы 82
2.2. Технология совместной со студентами разработки интерактивных электронных образовательных ресурсов как составная часть опытно- экспериментальной работы 98
2.3. Обработка и интерпретация результатов педагогического эксперимента 114
Выводы по главе 2 135
Заключение 137
Список использованной литературы 143
Приложения 166
- Использование интерактивных электронных образовательных ресурсов в качестве средств профессиональной подготовки студентов
- Модель профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов
- Технология совместной со студентами разработки интерактивных электронных образовательных ресурсов как составная часть опытно- экспериментальной работы
- Обработка и интерпретация результатов педагогического эксперимента
Введение к работе
Актуальность исследования. Вслед за требованиями социума, отечественная система образования определила в качестве критериев новых Федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) высокую практическую ориентированность процесса обучения. Ряд требований к выпускникам, отраженных во ФГОС ВПО и необходимых для осуществления деятельности в профессиональных областях, связаны с реализацией проектов, формализацией и трансляцией технологических решений с помощью современных компьютерных средств. Формирование ряда подобных умений и качеств выпускников осуществляется в процессе использования электронных образовательных ресурсов, отражающих технологические процессы профессиональной области.
Большие дидактические возможности применения электронных (цифровых) образовательных ресурсов (ЭОР) отмечаются во многих работах, применению ЭОР в учебном процессе посвящены ряд пособий (А.А. Кузнецов и др.). Рассматриваются и отдельные аспекты использования интерактивных электронных образовательных ресурсов (ИЭОР): в информационно-образовательной среде (Ю. В. Корнилов), в мультимедийных обучающих системах лекционных курсов (Н. Г. Семенова, В.А. Стародубцев), при интерактивном взаимодействии студентов и преподавателей в Интернет-обучении (Л. А. Пескова), в системах дистанционного обучения (С. В. Потемкина, В. А. Куклев) и многие другие. Однако вопросы повышения эффективности подготовки студентов в процессе использования ИЭОР за счет отражения в содержании ИЭОР технологических процессов, приближенных к практической профессиональной деятельности, пока освещены недостаточно.
Под электронным образовательным ресурсом, согласно ГОСТ 53620-2009, понимается образовательный ресурс, представленный в электронно-цифровой форме и включающий в себя структуру, предметное содержание и метаданные о них. В качестве одного из обязательных дидактических свойств ЭОР указана интерактивность, однако значение свойства в документе не поясняется.
В словаре под ред. Б.М. Бим-Бада под интерактивным понимается обучение, построенное на взаимодействии учащегося с учебным окружением, учебной средой. В современных исследованиях, касающихся профессионального образования, интерактивность рассматривается как средство дифференциации процесса обучения (И. А. Дмитриева), средство формирования рефлексивной позиции студента (И.И. Марущак), способ учета индивидуальных особенностей (Л. Г. Дьяченко), фактор самореализации (И. В. Курышева), то есть, чаще всего, как средство или способ отдельного результата образовательного процесса. Между тем, на современном этапе внедрения требований ФГОС ВПО к повышению интерактивности образовательного процесса необходимо более четкое определение интерактивных форм, методов, средств, основанное на глубоком анализе и понимании сущности интерактивного обучения, что включает в себя выявление роли, значимых свойств, условий использования интерактивных электронных образовательных ресурсов в процессе профессиональной подготовки студентов.
Таким образом, актуальность исследования обусловлена противоречиями: - между широкими дидактическими возможностями интерактивных электронных образовательных ресурсов (ИЭОР) и недостаточной проработанностью теории и практики применения ИЭОР в практической профессиональной подготовке студентов вузов;
- между требованиями системы высшего профессионального образования по повышению интерактивности образовательного процесса и слабо исследованной спецификой влияния использования ИЭОР на его интерактивность.
Разрешение указанных противоречий определило проблему исследования: возможность выявления оптимальных свойств, условий разработки и применения электронных образовательных ресурсов для повышения эффективности профессиональной подготовки студентов вузов в условиях интерактивного обучения за счет большей вовлеченности их в образовательный процесс.
Исследование проводится на примере архитектурно-строительных направлений, в рамках которых практические умения студентов включают работу с большим числом сложных технических устройств и освоения технологических процессов с помощью компьютерных средств. Не смотря на то, что профессиональной подготовке студентов архитектурно-строительных посвящен ряд исследований (В. П. Иванов, В. А. Киселева, О. П. Корниенко, А. А. Малыгина и др.), вопросы подготовки студентов в процессе использования ИЭОР в них, как и в работах, посвященных другим направлениям инженерной подготовки, четко не отражены, что усиливает актуальность исследования.
Цель исследования – выявление свойств и условий использования интерактивных электронных образовательных ресурсов для повышения эффективности профессиональной подготовки студентов вузов.
Объект исследования – процесс профессиональной подготовки студентов вузов, а предмет исследования – использование интерактивных электронных образовательных ресурсов в процессе профессиональной подготовки студентов (на примере архитектурно-строительных направлений).
Гипотеза: эффективность профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов будет выше, по сравнению с традиционной подготовкой, если:
– выявить качественные характеристики степени интерактивности электронных образовательных ресурсов и использовать в подготовке студентов электронные образовательные ресурсы высокой степени интерактивности; – разработать и применить модель профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов;
– обосновать и проверить достаточность выполнения организационно-педагогических условий (отражение в содержании ИЭОР представлений об основных сущностях и закономерностях профессиональной области, в том числе, языков описания и технологизации процессов, вовлеченность студентов в учебный процесс за счет учета психофизиологических типов восприятия в ЭОР, участие студентов в разработке ЭОР заданной степени интерактивности).
Задачи исследования:
-
Изучить и проанализировать документацию, психолого-педагогическую литературу по исследуемой проблеме, выявить современные требования к подготовке студентов на примере архитектурно-строительных направлений;
-
Проанализировать сущность интерактивного обучения в профессиональном образовании и определить критерии степени интерактивности ЭОР как средств обучения с характеристикой деятельности преподавателей и студентов;
-
Составить и применить диагностический инструментарий для оценки уровней профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования ИЭОР;
-
Определить принципы и выявить организационно-педагогические условия повышения эффективности профессиональной подготовки студентов в процессе использования ИЭОР;
-
Построить модель профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов с учетом организационно-педагогических условий, разработать учебно-методическое обеспечение для осуществления модели и экспериментально доказать ее эффективность.
Теоретическую и методологическую основу исследования составили: работы по теоретическим основам интеракции (Ю. Хабермас, М.А. Петренко, П. Сорокин, Б. Ц. Бадмаев, Дж. Г. Мит), теории педагогических систем и технологий (В.П. Беспалько, Г.К. Селевко), психологической теории учебной и учебно-профессиональной деятельности (А.А. Вербицкий, В.А. Сластенин, С. Д. Смирнов); исследования активных и интерактивных методов и форм обучения (В.А. Алексеенко, М.А. Галанова, С.А. Шутикова, Ю.Ю. Гавронская, А. М. Смолкин, Т.И. Шамова и др.); работы по исследованию интерактивных электронных средств обучения (А.А. Кузнецов, В.В. Гриншкун, С.Г. Григорьев, В.В. Кучурин, Е.Л. Макарова, М.В. Перова и др.); исследования применения ЭОР в педагогической практике (Т. С. Буторин, А.Ю. Уваров и др.), подходы к технологии разработки ЭОР (А.И. Башмаков, И.А. Башмаков, Е.Ю. Никитина, Д.А. Темников, А.Л. Тихонова); подготовка студентов архитектурно-строительных направлений (В.В. Благодинова, Н.А. Ивановский и др.).
Методы исследования. Теоретические методы: теоретический анализ и синтез, абстрагирование и конкретизация, педагогическое моделирование. Эмпирические методы: изучение и анализ нормативно-правовой, психолого-педагогической, учебно-методической литературы, научных публикаций, экспертная оценка, опрос, тестирование, наблюдение в процессе обучения, педагогический эксперимент. Математические методы статистической обработки экспериментальных данных.
Научная новизна исследования заключается в следующих положениях: 1. Показано, что увеличение степени интерактивности ЭОР в профессиональной подготовке приводит к расширению самостоятельности студентов и интерактивного их взаимодействия с другими субъектами образовательного процесса в процессе использования ИЭОР при интеграции содержания ИЭОР и методов обучения;
2. Выявлено значение степени интерактивности ИЭОР для профессио
нальной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в про
цессе использования ИЭОР: если степень интерактивности ИЭОР выше, то
выше уровни профессиональной подготовки студентов в процессе использова
нием ИЭОР, в контексте содержания ИЭОР;
3. Предложены организационно-педагогические условия повышения
эффективности профессиональной подготовки студентов в процессе использо
вания ИЭОР – отражение в содержании ИЭОР представлений об основных
сущностях и закономерностях профессиональной области, в том числе, языков
описания и технологизации процессов, вовлеченность студентов в учебный
процесс за счет учета психофизиологических типов восприятия в ЭОР, участие
студентов в разработке ЭОР заданной степени интерактивности.
Теоретическая значимость исследования состоит в следующем:
-
Разработана иерархическая классификация электронных образовательных ресурсов по возрастанию степени интерактивности как средств обучения с учетом психофизиологических типов восприятия (визуального, аудиального, кинестетического);
-
Разработана модель профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов, основанная на идее ведущей интегра-тивной роли интерактивного обучения, включающая целевой, содержательный, технологический и результативный блоки;
-
Выявлены и обоснованы структура и содержание уровней профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования ИЭОР;
4. Уточнена и обоснована технология совместной со студентами разра
ботки интерактивных электронных образовательных ресурсов, включающая
ряд этапов от определения степени интерактивности будущего ЭОР до разра
ботки рекомендаций для применения ИЭОР в учебном процессе.
Практическая значимость исследования заключается в том, что:
-
Составлен и обоснован диагностический инструментарий для оценки уровня профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования ИЭОР;
-
Разработано совместно со студентами учебно-методическое обеспечение для применения модели профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов, в том числе, ИЭОР «Лекции по инженерной геодезии», «Геодезические приборы» с учетом психофизиологических типов восприятия, которые могут быть использованы в практике работы вузов архитектурно-строительных направлений.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Модель профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов должна отражать изменение эффективности подготовки студентов на основе уровней профессиональной подготовки,
включая сформированность когнитивных представлений об основных сущностях и связях, основных технологических процессах профессиональной области; умений и навыков формирования взаимосвязи теоретических понятий с реальными объектами и технологическими процессами, применения языков описания объектов и процессов профессиональных областей; мотивационно-рефлексивных способностей выбора оптимальных способов и средств самообразования на основе мотивации профессиональной деятельности, выбора ИЭОР с учетом собственных психофизиологических типов восприятия.
-
Применение разработанной модели способствует повышению эффективности подготовки студентов в процессе использования ИЭОР при соблюдении следующих организационно-педагогических условий: отражения в содержании ИЭОР представлений об основных сущностях и закономерностях профессиональной области, в том числе, языков описания и технологизации процессов, вовлеченности студентов в учебный процесс за счет учета психофизиологических типов восприятия в ЭОР, участия студентов в разработке ЭОР заданной степени интерактивности.
-
Электронные образовательные ресурсы высокой степени интерактивности, используемые в рамках модели профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов, должны обеспечивать поддержку основных психофизиологических типов восприятия (визуального, аудиального, кинестетического), временную, порядковую интерактивность, обратную связь с возможностью диагностики, интегрировать содержание и методы обучения.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечена соответствием современным нормативным требованиям к результатам профессиональной подготовки студентов вузов, теоретической и методологической основой исследования, применением взаимодополняющих теоретических и эмпирических методов, адекватных предмету, цели и задачам исследования, корректным использованием математических методов обработки экспериментальных данных.
Этапы исследования. Исследование проводилось в три этапа:
На первом – поисковом этапе (2007 – 2009 гг.) проведен анализ методологиче
ской и психолого-педагогической литературы по проблеме исследования, вы
явлено состояние изученности проблемы, определены тема, цель, объект, пред
мет исследования, сформулирована гипотеза, конкретизированы задачи, обос
нованы теоретико-методологические основания исследования.
На втором – практическом этапе (2010 – 2011 гг.) сформирована методологи
ческая основа педагогического эксперимента, разработана модель профессио
нальной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в про
цессе использования ИЭОР (на материале инженерной геодезии).
На третьем – обобщающем этапе (2012 – 2013 гг.) проведена эксперимен
тальная проверка гипотезы, выполнена обработка результатов исследования,
уточнены теоретические положения и выявлены экспериментальные зависимо
сти, определены возможные направления дальнейших исследований.
Экспериментальная база исследования: Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) на базе факультетов: инженерно-экологического, строительного, архитектурно-градостроительного.
Личный вклад исследователя. Автором лично исследована проблема диссертационного исследования в период с 2007 г. по 2013 г., выдвинуты основные положения диссертационного исследования, проведена и проанализирована опытно-экспериментальная работа.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования нашли свое отражение в материалах конференций различного уровня:
международного: «Математическое моделирование и информационные технологии в науке и образовании» (Алматы, 2013), «Информация и образование: границы коммуникаций» (Горно-Алтайск, 2013), «Профессионально-технологическое образование: проблемы и перспективы» (Бийск, 2013), «Информационно-технологическое обеспечение образовательного процесса государств-участников СНГ» (Минск, 2012), «Интеграция образовательного пространства с реальным сектором экономики» (Новосибирск, 2012), «Роль непрерывного образования в подготовке инновационных кадров для экономики России» (Новосибирск, 2012), , «Информатизация образования–2010: педагогические аспекты создания информационно-образовательной среды» (Минск, 2010);
всероссийского: «Ломоносовские чтения» (Барнаул, 2013), «Развитие личности в образовательном пространстве» (Бийск, 2013), «Информатика и информационные технологии» (Челябинск, 2013);
регионального и межрегионального: «Организация учебно-воспитательного процесса при реализации двухуровневой системы образования» (Новосибирск, 2009), «Место и роль воспитательной работы в формировании личности специалиста», региональная научно-методическая конференция профессорско-преподавательского состава (Новосибирск, 2007); результаты обсуждались на заседаниях кафедр педагогики, информатики АГАО им. В.М. Шукшина (г. Бийск), кафедры инженерной геодезии НГАСУ (Сибстрин) (г. Новосибирск), семинаре Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева (г. Красноярск).
Результаты исследования отражены в публикациях объемом 5,8 п.л., двух электронных учебных пособиях, внедрены в учебный процесс Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин), Колыванского сельскохозяйственного техникума (НСО), Новосибирского государственного университета экономики и управления (НИНХ).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы, включающей 227 источников, в т. ч. 6 на иностранном языке, и 8 приложений. Диссертация содержит 10 таблиц и 8 рисунков. Общий объем работы составляет 188 страниц.
Использование интерактивных электронных образовательных ресурсов в качестве средств профессиональной подготовки студентов
В соответствии с предметом и целью нашего исследования мы намерены рассматривать не все возможные интерактивные средства обучения студентов, а ограничиться интерактивными образовательными ресурсами. Основной их особенностью, на наш взгляд, по сравнению, например, с техническими средствами обучения (интерактивной доской, мобильными устройствами и т.п.), является интеграция контента интерактивных электронных образовательных ресурсов (ИЭОР) с содержанием образования, значимость которого выявлена при рассмотрении системы «преподаватель – студент – группа – содержание (контент) – средство обучения».
Для изучения роли ИЭОР при использовании в процессе профессиональной подготовки студентов с применением современных интерактивных педагогических технологий целесообразнее вначале рассмотреть и проанализировать термин «электронный образовательный ресурс» (ЭОР), изучить его генезис, рассмотреть классификации, особенности строения и разработки. Анализ нормативных документов, связанных с ЭОР, следует начинать с определения термина «электронный образовательный ресурс» и способов использования его в учебном процессе. Согласно действующему (с 1 июля 2002-го года) межгосударственному стандарту ГОСТ 7.83-2001 «Электронные издания. Основные виды и выходные сведения», учебное электронное издание понимается как электронное издание, которое содержит систематизированные «сведения научного или прикладного характера, изложенные в форме, удобной для изучения и преподавания, и рассчитанное на учащихся разного возраста и степени обучения». Также данный документ разделяет понятия «электронный документ» и «электронное издание». Электронный документ – это документ на машиночитаемом носителе, для использования которого необходимы средства вычислительной техники.
«Электронное издание – это электронный документ (группа электронных документов), прошедший редакционно-издательскую обработку, предназначенный для распространения в неизменном виде, имеющий выходные сведения». В приведенном ГОСТе издания различаются по: – наличию печатного эквивалента; – природе основной информации (текст, изображение, звук, мультимедиа, программный продукт); – целевому назначению (научное, научно-популярное, нормативное, учебное, справочное, художественное); – технологии распространения (локальное, сетевое, комбинированное); – периодичности (непериодическое, сериальное, периодическое, продолжающееся, обновляемое); – структуре (однотомное, многотомное, электронная серия). Позже введен ГОСТ Р 52653-2006, который определяет, что любые образовательные средства должны содержать образовательный контент, представляющий собой «структурированное предметное содержание, используемое в образовательном процессе. В электронном обучении образовательный контент является основой электронного образовательного ресурса». В соответствии с ГОСТ Р 52653-2006, «электронный образовательный ресурс (далее – ЭОР) – образовательный ресурс, представленный в электронно-цифровой форме и включающий в себя структуру, предметное содержание и метаданные о них. ЭОР может включать в себя данные, информацию, программное обеспечение, необходимое для его использования в процессе обучения». Структура, методы и средства разработки ЭОР зависят от назначения и области применения и определяются условиями применения в информационно-образовательной среде. Информационно-образовательная среда (ИОС), согласно ГОСТ Р 52653-2006, представляет собой инструментальные средства и информационные ресурсы, предназначенные для целей образования. Использование и тиражирование созданного ЭОР в учебном процессе предполагает его редакционно-издательскую обработку, после которой он становится электронным изданием (ГОСТ 7.83-2001).
Комплекс взаимосвязанных ЭОР, предназначенных для совместного применения, по предмету или профессиональному модулю, называется электронный учебно-методический комплексом (ЭУМК). «Структура и образовательный контент ЭУМК определяются спецификой уровней образования, требованиями образовательных программ и другими нормативными и методическими документами» (там же).
Электронные образовательные ресурсы являются инструментом для новых форм обучения: электронного, мобильного, сетевого, автономного, смешанного, совместного. В нормативных документах и приказах Министерства науки и образования РФ [139] определяются возможности применения ЭОР для целей образования. Эти возможности связаны с дидактическими свойствами ЭОР, такими, как «интерактивность, коммуникативность, возможность представления учебных материалов (текст, графика, анимация, аудио, видео) средствами мультимедиа, применением компьютерного моделирования для исследования образовательных объектов, а также автоматизация различных видов учебных работ». Рассматриваемая в нормативных документах структура ЭОР может быть представлена в виде блоков учебного материала, представляющих собой совместно используемые объекты содержания (фрагменты текста, графические иллюстрации, элементы гипермедиа, программы). Далее, для определения места ЭОР в учебном процессе, обратимся к трактовке различными авторами вариантов указанного термина. Фактически, в современном понимании, ЭОР – это вид компьютерных электронных средств обучения, ранее называвшихся цифровыми образовательными ресурсами (ЦОР) [133, 162], компьютерными средствами обучения (КСО) [26, 62], образовательными информационными ресурсами и учебными электронными изданиями [69]. Е.Ю. Никитина и А.Л. Тихонова определяют цифровой образовательный ресурс как «компонент образовательного процесса, созданный с применением информационных компьютерных технологий, обладающий информационным, автокорректирующим, оценивающим, коммуникационным потенциалом или потенциалом провоцирующей лакунарности и способный встраиваться» в образовательную систему преподавателя-разработчика и студента [133, с. 26]. В.П. Демкин и Г.В. Можаева [65] вместо термина ЭОР рассматривают термин «образовательное электронное издание», как издание, содержащее систематизированный материал, в соответствии с научно-практической областью знаний, которое предоставляет возможность студентам активно и творчески овладевать знаниями, умениями и навыками в этой области. Многие авторы также отмечают необходимость высокого уровня подготовки и художественного исполнения такого издания [44], наличия полноценной информации в предметной области, хорошего качества методического обеспечения [65].
Модель профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных электронных образовательных ресурсов
Для построения модели профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования интерактивных образовательных ресурсов с целью повышения эффективности профессиональной подготовки необходимо рассмотреть требования работодателей к специалистам данной отрасли. Согласно приказу Минздравсоцразвития РФ от 23.04.2008 № 188 «Об утверждении Единого квалификационного справочника должностей руководителей, специалистов и служащих», раздел «Квалификационные характеристики должностей руководителей и специалистов архитектуры и градостроительной деятельности» [157], специалисты архитектурно-строительного профиля должны знать и применять «современные технические средства проектирования и выполнения вычислительных работ; средства автоматизации проектных работ… по разработке и оформлению проектно-сметной и другой технической документации». Специалист – инженер-технолог строительного производства – в рабочем процессе «принимает участие в разработке управляющих программ (для оборудования с числовым программным управлением), в отладке разработанных программ, корректировке их в процессе доработки, составлении инструкций по работе с программами»; должен знать: «основы систем автоматизированного проектирования», «методы проведения теоретических и экспериментальных исследований с использованием современного оборудования и средств вычислительной техники», «методы использования математических моделей, элементов прикладного математического обеспечения САПР в решении проектно-конструкторских и технологических задач; методы расчетов зданий и сооружений, их оснований и фундаментов». Инженер-проектировщик строительных конструкций должен знать: «последовательность и методы архитектурно-конструктивных разработок, включая компьютерные, композиционные, функциональные и физико-технические основы проектирования», «приемы и методы графического представления архитектурных и конструктивных решений в ручной и машинной графике» [157].
Работодатели при приеме на работу архитекторов-проектировщиков, архитекторов-реставраторов, инженеров-строителей и других специалистов, согласно должностным инструкциям и запросам на специалистов, полученных с сайтов по трудоустройству и кадровых агентств (rabotka.ru [Электронный ресурс]. – URL: http://www.rabotka.ru. – Загл. с экрана; КАУС [Электронный ресурс]. – URL: http://www.kaus-group.ru. – Загл. с экрана; РАЗМУТ [Электронный ресурс]. – URL: http://razmut.ru. – Загл. с экрана), рассматривают кандидатуры соискателей, владеющих информационно коммуникационными технологиями, в первую очередь. Согласно должностной инструкции, архитектор должен на основе новейших достижений отечественного и зарубежного градостроительства, архитектурной науки, практики, целенаправленно использовать средства автоматизации проектирования для разработки градостроительных решений, что включает в себя применение пакетов прикладных программ для подготовки архитектурно-строительной части проектов. В должностных инструкциях специалистов архитектурно-строительных направлений присутствуют требования правильного наполнения и обработки проектной документации в электронном виде, представления проектной документации в трехмерной визуализации, наличия навыков трехмерной визуализации в специальных пакетах прикладных программ для предоставления проектной информации заказчику строительных или архитектурных работ. Особенно востребованы специалисты, умеющие применять системы автоматизированного проектирования (Autodesk AutoCAD или Graphisoft ArchiCAD) и другое специализированное программное обеспечение [29, 79]. Практически от каждого специалиста требуются: уверенное владение персональным компьютером, умения и навыки выполнения и обработки оперативной информации, использования различного программного обеспечения и получения отчетных материалов в электронном виде [76]. В архитектурном проектировании все большую нишу занимают пакеты специализированных программ, позволяющих при разработке проекта сооружения представлять его в виде 3D-объекта, накладывать на изображение фактуры [30]. Такое представление показывает связность архитектурного ансамбля, что удобно и исполнителю проектных работ, и потенциальному заказчику.
В настоящее время стало актуальным применение информационных технологий во всей архитектурно-строительной практике. Вся документация по строительству инженерных сооружений, начиная с результатов изысканий, проектирования и заканчивая строительными работами и передачей объекта на баланс эксплуатирующей организации, не может быть составлена и передана в только в бумажном варианте [154]. Например, топографо-геодезические материалы часто принимаются на цифровых носителях [160]. В частности, поэтому так возросла роль новейших геодезических приборов, ориентированных на накопление и обработку данных средствами информационных технологий. Лазерные нивелиры, электронные тахеометры, GPS-станции, наземные лазерные сканеры и другие приборы требуют не только хороших навыков владения ими, но и знаний соответствующего программного обеспечения, средств администрирования и методик интерпретации больших объемов данных [36, 94]. Непосредственно процесс строительства предполагает использование высокотехнологичного оборудования с программным управлением, начиная с производства строительных материалов и расчета конструкций и заканчивая монтажом сложных архитектурных элементов, требующих микрометренной подгонки в плановом и высотном положении. Эксплуатация сооружения сегодня тоже не обходится без применения разнообразных аналитических программных продуктов, имитирующих поведение основания сооружения и позволяющих прогнозировать деформации. В целом применение информационных технологий при обучении на архитектурно-строительных направлениях продиктовано все большей интенсификацией процесса строительства и повышением требований к качеству выполнения архитектурно-строительных работ.
Технология совместной со студентами разработки интерактивных электронных образовательных ресурсов как составная часть опытно- экспериментальной работы
Одним из организационно-педагогических условий повышения эффективности профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования ИЭОР, по нашему мнению, является участие студентов в разработке ЭОР заданной степени интерактивности. В данном параграфе рассматриваются этапы технологии совместной со студентами разработки интерактивных электронных образовательных ресурсов. Технологии создания электронных учебных материалов посвятили исследования такие авторы, как А.Я. Дмитриев, В.Б. Шиф, Е.Ю. Никитина, А.Л. Тихонова, Г.А. Доррер, Г.М. Рудакова, А.И. Башмаков, И.А. Башмаков, Д.А. Темников, Е.А. Барахсанова, А.И. Данилов, А.А. Слободчикова, А.А. Темербекова и другие исследователи [16, 24, 26, 56, 57, 66, 69, 133, 192, 197]. Каждый подход к технологии создания интерактивных электронных образовательных ресурсов обоснован педагогическими условиями обучения студентов и методическими требованиями к учебному продукту. Рассмотрим некоторые, предлагаемые авторами, технологии создания ЭОР. А.И. Башмаков и И.А. Башмаков [26] в процессе разработки технологии создания ЭОР, выделяют следующие основные этапы работ: 1) формирование концепции электронного ресурса, когда разрабатывается облик и общая концепция продукта, его структура и функции, определяются дидактические принципы и разрабатывается бумажный эскиз ЭОР; 2) сбор учебного материала и его редактирование, разработка форм контроля и подготовка тестов, задач и практических заданий для усвоения материала; 3) программная реализация ЭОР, разработка мультимедиа компонентов, подготовка графических материалов, анимации, запись звуковых фрагментов; 4) разработка пользовательского интерфейса, дизайна кнопок и расположение гиперссылок; 5) подготовка ЭОР к распространению и применению в учебном процессе.
Такой порядок работы над созданием ЭОР дает четкое представление о разграничении функций членов команды создания ЭОР. Кроме того, исследователями подробно изучались дидактические принципы разработки электронных изданий учебного назначения и дидактические функции ЭОР. В исследовании Д.А. Темникова [198] рассматриваются следующие дидактические принципы, которые должны браться за основу при разработке ЭОР: – научности содержания и методик обучения, – сознательности и активности, – наглядности, – индивидуализации обучения, – систематичности и последовательности, – сочетания коллективных и индивидуальных форм, – практико-ориентированного обучения, – рационализации, – доступности, – экологичности, – прочности знаний [198, с. 4, 5]. По мнению автора, использование этих дидактических принципов является основным условием успешности разработки продуктивного ЭОР. Ряд исследователей уделяют большое внимание технологии разработки ЭОР. Например, Е.А. Барахсанова, А.И. Данилов, А.А. Слободчикова, Л.Х. Зайнутдтнова [24, 74, 183] полагают, что в разработке электронных учебных средств следует использовать следующие принципы: – шаблонности, блочности (три обязательных блока: теоретический, практический, самостоятельный); – возможности модернизации (дополнения, изменения); – модульности; – наличия самоконтроля [24, с. 83]. Требованиями к результату обучения А.А. Кузнецов [110] обосновывает место электронных учебных пособий в процессе образования, выделяет необходимость активизации мотивационных, деятельностных и когнитивных ресурсов личности, которые определяют ее умение решать значимые для нее образовательные и профессиональные задачи с помощью ЭОР. Кроме того, по мнению некоторых авторов [24, 98, 107], необходимо научить студентов разрабатывать электронные учебные средства в сфере образования для содействия преподавателю учебного заведения в информатизации различных дисциплин. Мы не только полностью согласны с мнением Е.А. Барахсановой, А.И. Даниловой, А.А. Слободчиковой, но и полагаем, что участие студентов в разработке ЭОР является обязательным для продуктивного использования ЭОР. Только студент, как основной потребитель ЭОР, может помочь преподавателю увидеть разрабатываемый материал со стороны и, возможно, подсказать пути увеличения продуктивности будущего ЭОР.
Для Н.С. Радевской наиболее важным требованием к технологии разработки ЭОР выступает отбор учебного материала по новизне, значимости, наглядности и структурированности [162]. Л.И. Миронова к вышеуказанным требованиям добавляет полноту учебного материала (охват всей предметной области), интерактивность, разветвленность структуры [128, с. 18, 19]. При этом, по мнению Е. В. Ширшова, Т. С. Буториной, А.Н. Ундозеровой [217], сложность блоков учебного материала должна зависеть от уровня обученности студентов [219]. Принципы представления учебной информации в ЭОР должны удовлетворять следующим требованиям: – стереоскопичности (полисенсорная подача учебных материалов: изображение, звук, анимация, учебные фильмы); – открытости (возможность замены и добавления модулей); – паритетности (преподаватель только консультирует самостоятельно обучающегося в своем ритме студента) [216, с. 142].
Обработка и интерпретация результатов педагогического эксперимента
В ходе опытно-экспериментальной работе определена градация уровней профессиональной подготовки студентов архитектурно-строительных направлений в процессе использования ИЭОР. Уровни профессиональной подготовки оценивались в комплексе по трем компонентам – когнитивному, деятельностному и мотивационно-рефлексивному. В результате педагогического наблюдения, подтвержденного экспертной оценкой, выявлено пять уровней профессиональной подготовки. Неудовлетворительная подготовка. Когнитивный компонент: нет четкого представления об основных сущностях предметной области; нет понимания области применения профессиональных знаний; недостаток системности представления об изучаемом предмете; отсутствие взаимосвязи теоретического материала с практическим представлением о реальном технологическом процессе; слабое представление об использовании специального инструментария для архитектурно-строительных работ; недостаточное понимание способов использования ЭОР для профессионального обучения. Деятельностный компонент: отсутствует умение выявлять и реализовывать основные технологические задачи с помощью интерактивных ЭОР; недостаточное умение транслировать производственные процессы с помощью специальных языков описания; непонимание продуктивности моделирования при изучении сложных профессиональных процессов и неумение пользоваться интерактивными моделями инструментария для поднятия уровня профессиональных знаний и умений. Мотивационно-рефлексивный компонент: отсутствие осознанной мотивации к овладению профессиональными знаниями и умениями; невыраженное желание к определению своих психофизиологических особенностей восприятия информации для подбора ЭОР, способных обеспечить максимальное усвоение профессиональной информации; недостаточное осознание своей некомпетентности в профессиональной области и отсутствие побуждений к самореализации в профессии.
Удовлетворительная подготовка. Когнитивный компонент: представление об основных сущностях предметной области носит дискретный и поверхностный характер; область применения профессиональных знаний выявлена по узкому направлению; системное представление об изучаемом предмете ограничивается несколькими прикладными задачами, описанными в справочной литературе; взаимосвязь теоретического материала с практическим представлением о реальных технологических процессах реализуется только в некоторых стандартных задачах; представление о современном специальном инструментарии ограничивается небольшим набором наиболее распространенных и не всегда перспективных моделей, применяемых для архитектурно-строительных работ; использование ЭОР для профессионального обучения выполняется только при невозможности получить информацию из других источников. Деятельностный компонент: наличествует умение выявлять и реализовывать только наиболее простые технологические задачи с помощью интерактивных ЭОР; умение транслировать производственные процессы с помощью специальных языков описания ограничивается узким набором терминов; моделирование при изучении сложных профессиональных процессов используется недостаточно активно; использование интерактивных моделей инструментария для поднятия уровня профессиональных знаний и умений выполняется только при невозможности получить данные навыки посредством межличностных коммуникаций или дополнительных профессиональных курсов. Мотивационно-рефлексивный компонент: мотивация к овладению профессиональными знаниями и умениями имеет узкую направленность и недостаточную выраженность; знание своих психофизиологических особенностей восприятия информации для подбора ЭОР происходит на интуитивном уровне и не использует специальные психологические методики, способные улучшить усвоение профессиональной информации; присутствует осознание своей некомпетентности в профессиональной области и побуждение к преодолению недостатка профессиональной образованности. Хорошая подготовка. Когнитивный компонент: достаточное представление об основных сущностях предметной области; область применения профессиональных знаний выявлена по нескольким направлениям; системное представление об изучаемом предмете не ограничивается прикладными задачами и имеет тенденцию к расширению профессионального кругозора; взаимосвязь теоретического материала с практическим представлением о реальных технологических процессах реализуется в нескольких профессиональных задачах; достаточное представление о современном специальном инструментарии, о возможностях использования такого инструментария, о возможностях новейших приборов для профессиональных задач, применяемых для архитектурно-строительных работ; использование ЭОР для профессионального обучения выполняется охотно при необходимости освоения нового технологического процесса. Деятельностный компонент: наличествует умение выявлять и реализовывать технологические задачи с помощью интерактивных ЭОР; достаточное умение транслировать производственные процессы с помощью специальных языков описания; моделирование при изучении несложных профессиональных процессов используется на уровне среднего владения информационно-коммуникационными технологиями; использование интерактивных моделей инструментария для поднятия уровня профессиональных знаний и умений выполняется при необходимости. Мотивационно-рефлексивный компонент: мотивация к овладению профессиональными знаниями и умениями имеет устойчивую корреляцию с реальным местом специалиста в производственном процессе; знание своих психофизиологических особенностей восприятия информации для подбора ЭОР производится по стандартным психологическим методикам под наблюдением руководителя; осознание своей некомпетентности в частных случаях в профессиональной области побуждает к самообразованию.
Очень хорошая подготовка. Когнитивный компонент: полное представление об основных сущностях предметной области; область применения профессиональных знаний выявлена по целому ряду направлений, что дает возможность выбирать направление деятельности и область профессионального совершенствования; системное представление об изучаемом предмете охватывает различные сферы применения и имеет тенденцию к расширению профессионального кругозора; взаимосвязь теоретического материала с практическим представлением о реальных технологических процессах реализуется в профессиональных задачах различной степени сложности; полноценное представление о современном специальном инструментарии, о возможностях использования такого инструментария, о возможностях новейших приборов для профессиональных задач, применяемых для архитектурно-строительных работ, позволяет делать выбор в предлагаемом спектре приборного парка; использование ЭОР для профессионального обучения выполняется охотно для освоения новых технологических процессов и является приоритетным источником информации.
