Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. История, современное состояние и перспективы разработки содержания профессионального образования конструкторов-модельеров.
1.1. Основные проблемы содержания профессионального образования конструкторов-модельеров в колледже 12
1.2. Проблемное обучение в средних специальных учебных заведениях 28
1.3. Использование компьютерных технологий в учебном процессе 33
1.4. Анализ методов и организационных форм обучения с использованием средств информационных технологий 43
Выводы по 1-ой главе 58
Глава 2. Концептуальные основы компьютерного моделирования в профессиональном образовании конструкторов-модельеров.
2.1. Дидактические основы совершенствования процесса обучения конструкторов-модельеров средствами компьютерного моделирования 63
2.2. Методика развития профессиональных качеств обучаемых в процессе обучения компьютерному моделированию 76
2.3. Основные методы, средства и формы обучения компьютерному моделированию
в системе автоматизированного проектирования одежды 93
Выводы по 2-ой главе 104
Глава 3. Опытно-экспериментальная проверка эффективности реализации системы компьютерного моделирования в профессиональном образовании конструкторов-модельеров.
3.1. Методика эксперимента и его основные задачи e 106
3.2. Анализ результатов полученных в ходе эксперимента
3.3. Использование критерия Макнамары для проверки гипотезы формирования системного подхода в решении проектных задач 119
Выводы по 3-ей главе 125
Заключение 126
Библиографический список 128
Приложения, акты внедрения 142
- Основные проблемы содержания профессионального образования конструкторов-модельеров в колледже
- Дидактические основы совершенствования процесса обучения конструкторов-модельеров средствами компьютерного моделирования
- Методика эксперимента и его основные задачи
Введение к работе
Актуальность работы. Профессиональное образование развивается в тесном взаимодействии со сферой труда, со всеми отраслями экономики и социальной сферы. Качество профессионального образования определяется тем, насколько оно соответствует текущим и перспективным задачам социально-экономического развития общества.
Новые социально-экономические условия определяются рядом факторов, среди которых центральное место занимают постоянные технологические изменения, революция в информационных и коммуникационных технологиях и вызванный ими быстрый темп социальных перемен. Поэтому современному производству требуются квалифицированные, разносторонне развитые, инициативные специалисты, способные к профессиональной мобильности в условиях информатизации общества.
Современный этап общественного развития все чаще характеризуется как период становления информационного общества. Существенная роль в информатизации общества принадлежит информатизации образования.
В системе среднего профессионального образования формирование информационной культуры осуществляется через государственную систему стандартов информационной подготовки, в рамках которой и определяется совокупность учебных дисциплин, методика преподавания которых во многом связана с научно-техническими достижениями в области вычислительной техники и информационных технологий. В этом общем формате разработка методических основ обучения компьютерному проектированию и работе с другими информационными системами столкнулась со специфической проблемой, источник которой лежит в расхождении между стремительностью развития технических средств и программного обеспечения и темпами изменений в системе образования. Компьютерные технологии в образовательном процессе выполняют несколько функций и реализуются как предмет изучения, как средство обучения, и как инструмент для решения профессионалъных задач, что создает принципиально новую ситуацию в обучении: перед педагогическими коллективами профессионального образования встает задача интеграции педагогических и информационных технологий. Этим и обусловлена актуальность и общая направленность нашего исследования.
Обзорно-аналитическое исследование позволяет определить историю, современное состояние и перспективу интересующих нас вопросов на современном этапе.
Проблема эффективного использования компьютерной технологии обучения в образовании получила уже достаточно широкое освещение в педагогической науке и в практике. Первые попытки выработки целостной системы компьютерного обучения были предприняты за рубежом: А.Борк, Р.Вильямс, Дж.Мерредит, Б.Хантер.
Проблемы обучения с использованием средств современных информационных технологий исследуются и известными отечественными учеными, такими как: Я.А.Ваграменко, Б.С.Гершунский, А.МДовгяло, М.ПЛапчик, В.СЛеднев, А.Н.Матюшкин, Е.КМашбиц, В.ММонахов, И.В.Роберт, А.Я.Савельев. Поиску методологических и теоретических подходов, отражающих общие вопросы использования компьютерных технологий в образовательном процессе посвящены исследования: Н.Е.Афанасьевой, В.П.Беспалко, Б.Г.Гершуновского, О.А.Козлова.
Применение компьютерных технологий в профессиональной подготовке специалистов в области швейного производства рассматриваются в работах Л.В.Ведмич, Е.Б.Зарощина, Е.Б.Кобляковой, В.В.Петровой, В.Е.Романова, Э.А.Тихонова.
Различные аспекты использования информационных технологий в профессиональном образовании регулярно рассматриваются на пленумах и научно-методических конференциях в Москве, Петербурге, Екатеринбурге, Тамбове, Тюмени, Самаре и др., а также на местах на методических конференциях учебных заведений.
Сегодня общепризнано, что применение компьютерных технологий обучения выступает как мощный воспитательный, методический и дидактический стимул повышения качества учебного процесса.
Анализ упомянутых и других специальных исследований показывает, что все они посвящены главным образом общим вопросам компьютерного образования, исследований же профильно-ориентированных в этом аспекте проблем практически нет. Это утверждение более чем актуально и применительно к педагогическим условиям использования компьютерного моделирования в образовании специалистов швейного профиля.
Между тем профессиональная подготовка специалистов в области конструирования, моделирования и дизайна одежды не отвечает в достаточной мере требованиям современного технического прогресса и требует разработки и использования новых информационных технологий обучения, способствующей обновлению содержания, форм и методов обучения, что в настоящее время сдерживается отдельными недостатками в существующей образовательной системе, такими как:
недостаточное внимание к формированию компьютерной грамотности специалистов швейного профиля в области автоматизации проектных и технических работ,
низкий уровень технического и методического обеспечения учебного процесса в области информационных технологий в системе среднего профессионального образования,
отсутствие методики реализации многоуровневой, непрерывной компьютерной подготовки в профессиональном образовании специалистов швейного профиля.
Отмеченные недостатки и определили проблему исследования, которая заключается в разрешении противоречий:
между необходимостью автоматизации процесса проектирования одежды, способствующей повышению качества швейных изделий и сокращению сроков их изготовления, и отсутствием специалистов владеющих практическими навыками использования новых информационных технологий в профессиональной деятельности,
между большими дидактическими возможностями применения компьютерных технологий в профессиональном обучении и отсутствием методик их реализации, между традиционным содержанием обучения специалистов в области моделирования и конструирования одежды и необходимостью формирования у студентов навыков принятия оптимального технического решения на основе использования компьютерных технологий.
Необходимость разрешения этих противоречий очевидна. Она обусловила тему исследования: «Система компьютерного моделирования в профессиональном образовании конструкторов-модельеров ».
Целью исследования является повышение профессионализма конструкторов-модельеров одежды на основе разработанной и внедренной в учебный процесс системы компьютерного моделирования.
Объект исследования - система профессиональной подготовки конструкторов-модельеров.
Предметом исследования являются компьютерное моделирование как средство подготовки студентов к профессиональной деятельности и педагогические условия применения компьютерного моделирования в профессиональном образовании конструкторов-модельеров.
Гипотеза исследования сформулирована как предположение в том, что качество подготовки студентов колледжей к профессиональной деятельности можно значительно повысить, приведя в соответствие с требованиями современного швейного производства, если:
- структура системы обучения конструкторов-модельеров и взаимодействие между ее элементами будут формироваться на основе интеграции непрерывного развития умений и навыков компьютерного моделирования при решении профессиональных задач,
- в качестве средств профессиональной подготовки будут использованы компьютерные технологии для решения проектных задач,
- организационные формы и методы профессиональной подготовки будут согласованы с техническими возможностями учебного заведения.
Проблема, цель и гипотеза исследования определили необходимость решения следующего комплекса задач:
1) выявить содержание и тенденции развития методической системы профессиональной подготовки и определить характер коррелирующих с ними средств в системе среднего профессионального образования на примере обучения компьютерному моделированию;
2) разработать компьютерную модель обучения конструкторов- модельеров в процессе изучения спецдисциплин и программу интегрированного курса « Компьютерное моделирование в системе автоматизированного проектирования одежды»;
3) теоретически обосновать и экспериментально проверить комплекс педагогических условий эффективного внедрения разработанной информационной технологии в систему профессиональной подготовки студентов;
4) опираясь на результаты исследования, разработать и экспериментально проверить методику формирования умений выбора рациональных технических решений и проиллюстрировать на примере обучения компьютерному моделированию технических проектов.
Методологической основой исследования являются:
педагогические, психологические концепции содержания и развития профессионального образования, разработанные СЯ.Барышевым, Г.П.Корневым, Ю.А.Кустовым, И.Я.Лернер, Н.М.Новиковым, В.СЛедневым, М.И.Махмутовым,
современные подходы педагогической науки к проектированию и моделированию педагогического процесса Ю.К.Бабанского, В.П.Беспалько, А.П.Беляевой, А.И.Рубицкого, Ю.К.Черновой,
теория формирования личности в процессе различных видов деятельности, представленная в трудах ПЯ.Гальперина, Л.В.Занкова, В.П.Беспалько,
общие закономерности формирования профессиональной готовности, открытые в работах С.И.Архангельского, А.А.Вербицкого, Б.Г.Гершунского;
теория проблемно-развивающего обучения ИЛ.Лернера, М.И.Махмутова, М.Н.Скаткина,
методологические и теоретические подходы, отражающие общие вопросы использования компьютерных технологий в образовательном процессе (Н.Е.Астафьева, С.Ф.Артемьева, Б.Г.Гершунский, О.А.Козлов, И.В.Роберт А.А. Кузнецов, Е.И-Машбиц, С.В.Панюкова),
схемы применения компьютерных технологий в профессиональной подготовке учителей (В.П.Беспалько, А.С.Каменев, Г.А.Кручинина), методики использования компьютерных технологий в подготовке специалистов различных профилей (М.Ю.Афанасьев, С.Г.Григорьев, Л.В.Кулева, Г.А.Полякова, Н.В.Филимонова), опыт использования мультимедиа с точки зрения его возможностей при формировании навыков и умений (О.С.Корнилова, М.Н.Михайлова, СВ.Панюкова).
Методы исследования. Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений был использован комплекс взаимодополняющих методов исследования, адекватных предмету: анализ литературных источников по философским, социальным, психолого-педагогическим проблемам, связанным с информатизацией общества и педагогическими процессами, системный анализ и синтез, методы проведения педагогических экспериментов; анализ и обобщение зарубежного и отечественного педагогического опыта по проблеме исследования, экспериментальный метод (констатирующий и естественный эксперимент формирующей направленности), методы математической статистики.
Этапы исследования. Исследования проводились на базе Самарского государственного колледжа сервисных технологий и дизайна (СГК СТД) в течение 1999-2004 гг. в три этапа.
На первом этапе (1999-2000гг.) изучалось состояние проблемы компьютерной подготовки студентов, проводились наблюдения за учебным процессом, анализировалась работа преподавателей, осуществлялся анализ философской, психолого-педагогической литературы, а также диссертационных исследований по избранной теме, анализировались существующие подходы к ее решению, формулировались цель, задачи и гипотеза исследований.
На втором этапе (2000-2001гг) выявлялась система педагогических условий эффективного внедрения модели профессионального обучения студентов, на основе компьютерных технологий отбиралась и аккумулировалась в колледже необходимая методическая литература, создавалась материально -техническая база, отвечающая требованиям компьютерных технологий, разрабатывались научные подходы в области управления учебным процессом.
На третьем этапе (2001-2004гг.) проводились педагогические эксперименты, осуществлялось внедрение интегрированной программы компьютерного моделирования в системе АПР, сопоставлялись различные формы организации учебного процесса с использованием компьютерного моделирования в решении профессиональных задач, проводились контрольные срезы обучения, определялась эффективность экспериментальной программы, публиковались результаты исследования.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые:
- разработана система компьютерного моделирования в профессиональном обучении конструкторов-модельеров швейных изделий в средних специальных профессиональных учебных заведениях,
- сформирована информационно-дидактическая база проектирования информационных технологий для подготовки конструкторов-модельеров швейного производства,
- выявлен, теоретически обоснован и экспериментально проверен комплекс педагогических условий формирования навыков компьютерного моделирования в решении проектных и технических задач.
Теоретическая значимость исследования заключается:
- в обосновании необходимости и возможности создания научно- методической системы компьютерного моделирования в профессиональном обучении конструкторов-модельеров,
- в разработке системы компьютерного моделирования обучения конструкторов-модельеров среднего специального профессионального образования.
Практическая значимость исследования состоит в возможности тиражирования системы обучения компьютерному моделированию в решении профессиональных задач и варьирования авторской программы интегрированного курса «Компьютерное моделирование в системе АПР», банка творческих заданий, методических рекомендаций, тестов программированного контроля.
Основные результаты и выводы исследования могут быть использованы вузами и ссузами в учебном процессе при подготовке студентов к профессиональной деятельности, в практике курсов повышения квалификации и переподготовки специалистов.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась посредством публикаций в печати (2002-2004 гг.), выступлений на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей СГК СТД (1999-2004 гг.); а также научно-практических конференциях:
XII- ой Международной конференции-выставке ИТО 2002 «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2002г.);
V- ой Всероссийской научной конференции «Проектирование, обеспечение и контроль качества продукции и образовательных услуг» (Тольятти, 2002г.);
V- ой Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза 2002г.);
Поволжской региональной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития сервиса в Поволжском регионе» (Самара 2002г.);
V-ой Всероссийской научно-методической конференции «Теория и методика непрерывного образования». (Тольятти,2003г.);
Всероссийской научно-практической конференции « Актуальные проблемы информатики и информационных технологий (Тамбов, 2003г.);
Семинаре - совещании работников средних специальных заведений «Информатизация в системе среднего профессионального образования: проблемы и перспективы развития» (Тюмень,2003г.).
На защиту выносятся:
1) система многоуровневой непрерывной компьютерной подготовки в процессе обучения конструкторов-модельеров в средних специальных учебных заведениях,
2) методика обучения компьютерному моделированию в профессиональном образовании конструкторов-модельеров,
3) программа интегрированного курса «Компьютерное моделирование в системе АПР».
Основные проблемы содержания профессионального образования конструкторов-модельеров в колледже
Образование сегодня превратилось в мощную общественную силу, важнейший компонент социально-экономического, культурного и нравственного развития человека. К числу мировых тенденций общественного развития, обусловливающих возникновение проблем, которые невозможно решить без существенных изменений в системе образования относятся, прежде всего:
интенсивные социально-экономические преобразования, следствием чего является проблема подготовки людей к жизни в условиях быстро меняющего общества;
переход к «информационному обществу», в условиях которого существенно расширяются масштабы межкультурного взаимодействия;
структурные изменения в сфере занятости, сокращение сферы применения неквалифицированного и малоквалифицированного труда и соответствующая потребность в повышении профессиональной квалификации и универсализма работников;
информатизация и технологизация экономики, требующие широкого использования информационных технологий, повышения технологической культуры производства [6].
Переход на реализацию модели опережающего образования, в основе которого лежит идея развития личности, самой системы среднего профессионального образования и ее влияния на основные общественные процессы требуют прежде всего разработки, апробации и введения в практику ссузов личностно ориентированных технологий, обеспечивающих становление личности, способной к адекватному профессиональному самоопределению и саморазвитию в течении всей жизни. По мнению П.Ф.Анисимова это даст возможность опережать востребованность новых, соответствующих требованиям времени знаний путем развития познавательной активности личности, и формирования умений пользоваться уже имеющимся образовательным потенциалом, осуществляя его наращивание и актуализацию [7].
На рубеже веков принят ряд концептуальных документов, судьбоносных для российского образования. Важнейший из них — Национальная доктрина образования в России. Распоряжением правительства РФ одобрена Концепция модернизации российского образования на период до 2010 г. В ней сформулирована целостная образовательная политика России, в соответствии с которой образование должно стать ключевым условием развития всего российского общества. Поэтому комплексная, глубокая модернизация образования -обязательное требование государственной политики России на современном этапе, ее главное стратегическое направление, фактор социально — экономического развития.
В концепции модернизации российского образования большое место уделено профессиональному образованию как основе формирования трудовых ресурсов страны. Профессиональное образование, в отличие от общего, развивается в тесном взаимодействии со сферой труда, со всеми отраслями экономики и социальной сферы. Целевая направленность профессионального образования обусловливает его преимущественную ориентацию на удовлетворение интегрированных потребностей общества, предполагающих соответствующую подготовку профессиональных кадров.
Отсюда - в новых условиях - новые задачи образования. При этом инновационная деятельность в образовании не только следствие, но и одновременно и ведущее условие эффективного обновления и прогресса во всех сферах социума.
Внедрение инноваций в образовательный процесс предметно проявляется в соответствующих функциях инновационных технологий: моделировании профессиональной деятельности как педагогической системы обучения; развитии профессиональных способностей обучаемых в интерактивной форме; совершенствовании качества учебно-воспитательного процесса. Анализ данных функций, приведенный в работе Герасимова A.M. и Логинова И.П., позволяет рассматривать инновационный подход как системную обоснованную педагогическую деятельность по приведению модели обучения в соответствие не только с реалиями социальной и профессиональной практики, но и с направленностью и динамикой их развития. [42, с. 12]. В этом смысле содержание профессионального образования представляет собой педагогическую интерпретацию социального заказа и в идеале должно являться эквивалентом модели будущей профессиональной деятельности.
Модель специалиста раскрывает целевую функцию образования по специальности, в соответствии с которой обеспечивается отбор и структурирование содержания подготовки специалиста, и отражаются требования к знаниям выпускников, их навыкам и умениям. В широком плане под моделью специалиста понимаются профессиональные, социально-политические, творческие, личностные качества конструктора, определяющие его способность трудиться в условиях рыночных отношений, добиваясь результатов, соответствующих требованиям научно-технического прогресса и системы ценностных ориентиров общения.
В границах этих требований показательна динамика развития профессиональной подготовки конструктора-модельера одежды в колледже. Конструктор-модельер сегодня - это специалист в области формы изделий, вооруженный суммой необходимых знаний, способный в конкретном материальном объекте полноценно реализовать свои представления о социальных потребностях, функциональности, конструктивности и технологичности изделий. Специалист, совмещая знания из различных областей техники, инженерного конструирования, технологии, экономики, социологии, искусства, развивая свой творческий потенциал, имея представление о современном уровне науки, профессионал должен по возможности предвосхищать в своих проектах развитие, как технических возможностей производства, так и потребностей общества. При небывало ускорившемся темпе перемен в экономике, сегодня в организации труда и быта, во всем образе и стиле современной жизни резко обострилось внимание к дизайну одежды. Появление дизайна обусловлено и кризисом перепроизводства, когда насыщение рынка привело к тому, что массовый потребитель перестал покупать ту или иную вещь только потому, что она служила удовлетворению определенных потребностей, но при этом не отвечала требованиям к внешнему виду товара. Дизайн стал одним из действенных факторов, регулирующих соотношение производства и потребления.
Дизайн, по мнению Соловьевой В.В. трудно отнести конкретно к какой-либо отрасли существующей ныне системы разделения труда. Дизайн, в сущности, интегративен и соединяет художественное творчество, предметную деятельность и технологию в самом широком понимании [129]. Поэтому дизайн, безусловно, является одной из наиболее эффективных практических форм эстетического воспитания в том русле, которое осознано как ведущая тенденция нового этапа развития образования: интеграция гуманитарных, научно-технических и производственных знаний, дисциплин, профессий, формирование творческой самостоятельно развивающейся и совершенствующейся личности.
Знания и опыт прошлого должны быть трансформированы системой образования в способность и готовность человека (и общества) проектировать и строить будущее.
Не вызывает сомнения, что в современных условиях дизайн и дизайн-образование играют чрезвычайно важную роль в жизни общества. В ряде стран Запада дизайн уже достаточно давно включен в систему образования. Наиболее известен здесь опыт системы образования Великобритании, США, ФРГ, Японии, где занятия по дизайну введены в общеобразовательных школах, в инженерном образовании и, конечно же, в специализированных вузах.
Таким образом, введение дизайна в сферу образования расширяет «пространство мышления» и круг используемых при этом инструментальных методов, делает среду образовательного процесса более гармоничной. Повышенный уровень подготовки конструктора-модельера Самарский государственный колледж сервисных технологий и дизайна реализует с 1999 года. Основная профессиональная программа по специальности СПО повышенного уровня состоит из программы базового уровня по данной специальности и программы дополнительной подготовки в области дизайна одежды.
Дидактические основы совершенствования процесса обучения конструкторов-модельеров средствами компьютерного моделирования
Актуальность задачи разработки дидактических основ совершенствования процесса обучения средствами компьютерного моделирования вызвана, прежде всего, тем, что использование в учебном процессе новых информационных технологий не принесло ожидаемого повышения эффективности обучения. Поэтому, по мнению многих исследователей [1,32, 83,87,109,141] принципиальное решение задачи повышения эффективности обучения лежит не столько в области расширения технических возможностей современных информационных технологий, сколько в области разработки системы дидактических и методических принципов их применения в учебном процессе.
Модель образовательной системы должна быть сформулирована с учетом адаптации образования к модели устойчивого развития общества, а это сопряжено с проблемой опережающего развития образовательной системы, которая должна удовлетворять потребности будущего информационного общества.
В рамках системного подхода к любой системе предъявляется ряд требований:
связность или цельность, которая предполагает выделение существенных зависимостей между объектами, так как свойства целого не сводятся к механической сумме свойств его элементов, и каждый элемент в системе имеет свое место и выполняет определенные функции; структурность. (Функционирование системы находится в прямой зависимости не только от составляющих ее элементов, но и от свойств ее структуры);
иерархичность. (Любой из элементов системы может быть рассмотрен как относительно самостоятельная подсистема);
взаимозависимость и взаимодействие системы и среды;
информационная емкость в представлении сущности предмета - множественность описаний (Кулева Л.В.[85]).
Новые социально-экономические условия диктуют необходимость разработки подготовки кадров как органически целостной, динамично развивающейся системы, основанной на единстве централизации и автономии входящих в нее подсистем и параметров, способствующая коренному улучшению естественнонаучной, технической, производственной подготовки специалистов. Все эти требования определяют канву формирования методической системы обучения.
Таким образом, первое дидактическое условие профессиональной подготовки конструкторов-модельеров с применением компьютерных технологий заключается в системном подходе к ее разработке.
Вместе с тем в качестве основных элементов методической системы обучения конструкторов-модельеров должны выступить его классические составляющие: цель, содержание, методы, организационные формы и средства обучения.
В этом случае модель подготовки конструктора-модельера в колледже может быть оформлена в виде схемы, представленной на рисунке 3
В рамках именно этой модели и рассматриваются далее составляющие методической системы обучения. В качестве основных элементов методической системы обучения конструкторов-модельеров целесообразно, на наш взгляд использовать классические составляющие: цель, содержание, методы, организационные формы и средства обучения.
Образование, как и любая другая осознанная деятельность человека, обладает свойством целенаправленности. В настоящее время цели, в соответствии, с которыми формируется учебный процесс в колледжах, определяются как государством - в виде государственных стандартов на специальность, так и требованиями рынка, т.е. востребованностью специалистов совершенно определенного профиля и квалификации, и все это находит свое отражение в рабочих документах обеспечивающих учебного процесс.
Формирование целей обучения в СГК СТиД осуществляется в соответствии с деятельностным подходом (В.П.Беспалько [25], ПЯ.Гальперин [37], Н.Ф.Талызина [134] и др.), в соответствии, с которым задать цели обучения -значит, выявить, сформировать и реализовать в учебной деятельности систему знаний и умений, которыми должны овладеть выпускники колледжа. По сути это означает необходимость разработки концептуальной модели деятельности специалиста.
Экспертный анализ информационной деятельности выпускников колледжа дал нам возможность построить инвариантную модель специалиста в области конструирования и моделирования одежды, опираясь на следующую совокупность базовых компонентов:
специалист, осуществляющий деятельность;
предмет, на который направлена или с которым сопряжена деятельность
среда, в которой протекает деятельность.
Объединение перечисленных составляющих в одном исследовании оказалось возможным только при условии использования общей теории систем, в рамках математических основ которой на первый план выступает применение теоретико-множественных структур.
Современное состояние развития общества выдвигает в качестве одной из основных задач, стоящих перед системой образования, задачу формирования информационной культуры, в рамках которой могли бы быть объединены все стороны взаимодействия человека с информационной средой обитания.
Решение проблемы формирования информационной культуры специалиста лежит в области разработки такого содержания информационной подготовки, которое исчерпывает все ее составляющие. При решении задач отбора содержания обучения в дидактике используются три базовых дидактических элемента: дидактические основания отбора, принципы отбора и критерии отбора (Виноградова Г.В.[34]).
Методика эксперимента и его основные задачи
В процессе исследования нами проводился педагогический эксперимент, направленный на повышение качества профессиональной подготовки конструкторов-модельеров на основе использования компьютерного моделирования при решении профессиональных задач.
В ходе формирующего эксперимента решались следующие конкретные задачи:
исследование состояния проблемы внедрения компьютерных технологий и компьютерного моделирования в профессиональном образовании,
разработка и внедрение модели применения компьютерных технологий при обучении конструкторов- модельеров в процессе изучения спец. дисциплин, а также компьютерного моделирования в рамках изучения предмета «Система автоматизированного производства» на примере САПР «Ассоль», теоретическое обоснование и экспериментальная проверка комплекса педагогических условий эффективного внедрения разработанной модели в систему профессиональной подготовки конструкторов-модельеров одежды, проверка эффективности разработанной модели.
В соответствии с поставленными задачами экспериментальное исследование проводилось на различных уровнях учебного процесса по специальности конструктор- модельер в Самарском государственном колледже сервисных технологий и дизайна: в рамках спец. дисциплин «Конструирование одежды», «Моделирование и художественное оформление одежды», а также дисциплин компьютерных технологий «Компьютерная графика», «Информационные технологии» со студентами 3 и 4 курсов конструкторского отделения колледжа в 2000-2003 годах, в рамках интегрированного курса «Компьютерное моделирование в системе САПР» со студентами 5 курсов / повышенный уровень подготовки/ в 2001-2004 годах.
Эксперимент проводился в три этапа:
Поисковый этап (1999 - 2000 гг.) педагогического эксперимента состоял в проведении педагогического наблюдения, определении актуальности темы исследования, изучения состояния проблемы по избранной теме, на основе существующих подходов к ее решению. Одновременно на этом этапе осуществлялся анализ методической, дидактической и психолого-педагогической литературы.
Проведенный поисковый эксперимент позволил сделать следующие выводы.
1 .В настоящее время профессиональная подготовка специалистов не в полной мере отвечает требованиям технического прогресса. В частности, при решении проектных задач в области конструирования и моделирования одежды неадекватно используются современные компьютерные технологии.
2. Основными причинами создавшегося положения является низкий уровень технического и методического обеспечения учебного процесса в области компьютерных технологий, а также отсутствие профессиональных учебных программ в области автоматизации швейного производства.
На констатирующем этапе (2000-2001 гг.) был проведен отбор материала для построения модели профессионального обучения конструкторов-модельеров на основе компьютерных технологий и сформулирована гипотеза. Она заключается в предположении о том, что использование системного подхода в построении модели многоуровневой непрерывной компьютерной подготовки позволит развивать содержание обучения студентов колледжа основам конструирования и моделирования одежды и решения проектных задач; поэтапное обучение компьютерному моделированию в системе ав томатизированного производства обеспечит целостность профессиональной подготовки конструкторов-модельеров.
Основной целью данного этапа было создание эффективной методики обучения студентов колледжа основам компьютерного моделирования. В соответствии с классификацией профессиональных задач, возникающих в деятельности конструктора-модельера, был разработан комплекс ситуаций для каждого класса задач и определены требования к знаниям и умениям по компьютерному моделированию. Содержание обучения компьютерному моделированию представлено рабочей программой (см. приложение 1).
В связи с вышеизложенным можно сформулировать цель обучающего этапа: повышение целостности профессиональной подготовки будущих конструкторов-модельеров посредством обучения компьютерному моделированию при решении профессиональных задач. С учетом этого был составлен следующий план формирующего этапа:
1) экспериментальная проверка разработанной методики на лекциях и практических занятиях,
2) использование непараметрических методов математической статистики для анализа результатов экспериментальной проверки,
3) экспериментальная проверка с последующим повторением этапов 1, 2.
Развитие профессиональных качеств у студентов в процессе обучения компьютерному моделированию (КМ) стало частью целостного учебно-воспитательного процесса в колледже. Этапы обучения компьютерного моделирования представлены в п.2.1 - 2.3.
Эффективность разработанной системы методических приемов для организации процесса обучения компьютерному моделированию проверялась в ходе эксперимента, результаты которого обрабатывались различными непараметрическими методами. С помощью медианного критерия и критерия Вилкоксона - Манна-Уитни были доказаны эффективность усвоения основных понятий дисциплины «Компьютерное моделирование». Качество знаний студентов до и после проведения учебного курса «Компьютерное моделирование» проверялось с помощью математического инструментария, используемого О.Г.Зибровой, а критерием Макнамары было обосновано предположение о выраженном повышении знаний и формировании у студентов элементов системного подхода в решении профессиональных задач после изучения дисциплины «КМ».
Порядок проверки эффективности предложенной методики по какому-либо критерию осуществлялся в следующей последовательности:
определялись данные, используемые в эксперименте,
определялся тип экспериментальных данных (использование зависимых или независимых выборок),
определялся характер изучаемого свойства (дискретный или непрерывный) и шкала измерения результатов эксперимента,
формулировалась нулевая гипотеза (по необходимости и альтернативная гипотеза),
находилась статистика критерия,
проверялось выполнение неравенства для определенного уровня значимости и степеней свободы ( гипотеза отклоняется, если неравенство не выполняется),
? делался соответствующий вывод (если нулевая гипотеза отклоняется, то принимается альтернативная гипотеза).
Проверка статистических гипотез осуществлялась на основе сравнения результатов, полученных в выборках, каждая из которых составлена из членов одной из рассматриваемых совокупностей.
В качестве объекта проведенного эксперимента выступили студенты Самарского государственного колледжа сервисных технологий и дизайна специальностей «Конструирование-моделирование швейных изделий» и «Дизайн костюма» в 2000 -2004 годах.
по 3.2. Анализ результатов полученных в ходе эксперимента Для экспериментальной педагогики характерна постановка исследований, преследующих цель выявления эффективности педагогических средств путем сравнения достижений или свойств одной и той же группы студентов.
Одной из целей проверки эффективности разработанной методики является доказательство отсутствия различия в системе знаний, умений и навыков компьютерного моделирования в системе САПР «Ассоль» у студентов двух экспериментальных групп.
Учебная программа «Компьютерное моделирование в системе САПР» реализуемая в колледже разработана в Центре прикладных компьютерных технологий Московского Физико-технического института. Система разработана на базе мощного графического редактора AutoCAD, поэтому необходимым условием получения объективных результатов исследования является одинаковый уровень подготовки студентов в области «Компьютерная графика». Доказательство этого осуществлялось посредством медианного критерия.
Подтверждение отсутствия различий в системе знаний, умений и навыков у студентов после изучения учебной дисциплины «Компьютерное моделирование в системе САПР» нами проведено с помощью медианного критерия и критерия Вилкоксона-Манна-Уитни.
Для организации двух экспериментальных групп нами были взяты студенты разных лет (2001 -2003 гг.) и различных групп: студенты групп МК-3, ДК-4 вошли в первую выборку, а студенты групп МК-4, ДК-5 — во вторую (МК-специальность: модельер-конструктор одежды; ДК- специальность: дизайн костюма). Из 41 человека первого потока в результате случайной выборки в первой экспериментальной группе было 38 человек, во второй - 40 человек из 42 имеющихся (потоки студентов в течении двух лет претерпевают изменения в подходах преподавания не только дисциплин «Компьютерная трафика» и «Компьютерное моделирование в системе САПР», но и других предметов), учитывалось, что психолого-педагогический аспект может накладывать особый отпечаток на результаты эксперимента. В целях корректности в группы были включены студенты разных лет, что позволило судить об объективности данной проверки.
Учебная программа курса «Компьютерная графика» данных специальностей одинакова.
Обе выборки после каждого контрольного среза случайные.
Приведем доказательство выдвинутой выше гипотезы на основе медианного критерия.
«Критерий предназначен для выявления различия в центральных тенденциях состояния некоторого свойства в двух совокупностях на основе изучения членов двух независимых выборок из этих совокупностей» (Грабарь М.Щ45]).
Для применения медианного критерия характерны следующие допущения:
обе рассматриваемые выборки являются случайными выборками из некоторой совокупности,
выборки независимы, и члены каждой выборки независимы между собой;
шкала измерений не ниже порядковой, так как при измерениях по шкале наименований невозможно нахождение медианы, число членов в обеих выборках в сумме больше 20-ти: 78 студентов. Формулировка нулевой гипотезы: медианы распределения студентов по числу баллов, полученных за выполнение работы, одинаковы в совокупностях студентов двух экспериментальных групп ( Ермолаев О.Б. [55] )
