Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Теоретические подходы к проблемам использования информационных технологий в учебном процессе
1.1. Проблемы глобальной информатизации общества и задачи системы образования 9
1.2. Интеллектуальные обучающие системы, как перспективное направление в использовании средств новых информационных технологий в процессе обучения 17
1.3. Психолого-педагогические аспекты использования информационных технологий в учебном процессе 24
1.4. Теоретические основы эффективности обучающего воздействия информационных технологий (постановка учебной задачи) 57
ВЫВОДЫ 62
ГЛАВА II. Методические основы обучения компьютерному прогнозированию
2.1. Анализ и общая характеристика учебной деятельности, основанной на применении новых информационных технологий 69
2.2. Математический аппарат, положенный в основу методики компьютерного прогнозирования 76
2.3. Характеристика учебных программ, реализующих обучение студентов компьютерному прогнозированию 83
2.4. Обучение студентов сравнительному эксперименту на базе методов компьютерного прогнозирования 86
2.5. Итоги опытно-экспериментальной работы 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 101
БИБЛИОГРАФИЯ 106
ПРИЛОЖЕНИЕ
- Проблемы глобальной информатизации общества и задачи системы образования
- Интеллектуальные обучающие системы, как перспективное направление в использовании средств новых информационных технологий в процессе обучения
- Анализ и общая характеристика учебной деятельности, основанной на применении новых информационных технологий
Введение к работе
Актуальность исследования. Одной из целей совершенствования системы образования туристской отрасли является приведение в соответствие направлений социально-экономического развития туризма и профессионального туристского образования.
Успешность развития туристской отрасли во многом определяется состоянием системы подготовки и повышения квалификации специалистов, в частности - менеджеров туризма. В последнее десятилетие практически во все сферы деловых отношений между людьми интенсивно внедряются количественные методы анализа результатов профессиональной деятельности, основанные на использовании математического аппарата и опирающиеся на средства новых информационных технологий. В полной мере это касается развития сферы туристского бизнеса.
Привитие специалистам в процессе их профессиональной подготовки статистических способов исследования приводит к новому качественному уровню развития любой области деятельности. Знание статистики становится необходимым для успешной деятельности. Туризму необходим статистический аппарат для упорядочения накопленных данных, их анализа, выработки подходов к прогнозированию и развитию туристской науки.
Персональные компьютеры становятся непременным атрибутом самых различных технических комплексов. Это относится и к современным системам управления, регистрации и контроля за формированием и распределением туристического продукта, основной задачей которых является сбор, обработка и интерпретация информации, возникающей в процессе деятельности туристских организаций.
Приоритетными направлениями профессионального туристского образования является информатизация учебного процесса, широкое внедрение психолого-педагогических разработок, обеспечивающих переход от механического усвоения Аактологических знаний к овладению умением самостоятельно при обретать новые знания, повышение уровня практических работ, включение в их организацию педагогические формы экспериментально-исследовательских методов, применяемых или предлагаемых к применению в туристской отрасли.
Таким образом, актуальность исследования определяется необходимостью в информационном обществе формирования профессионально активной личности, имеющей навыки статистического способа исследования, также потребностью включения организационных форм и статистических методов анализа экспериментальных данных, основанных на использовании возможностей средств новых информационных технологий для широкого применения в профессиональной практической деятельности менеджера туризма.
Возрастающая потребность туристской отрасли в научно-обоснованных методах анализа собственной деятельности, необходимость качественного уровня обучения информационным технологиям будущих менеджеров туризма, и отсутствие психолого-педагогических исследований в данной области обусловили выбор темы данного исследования.
Проблема исследования определяется возрастающими потребностями туристской отрасли в научно-обоснованных решениях задач по анализу собственной деятельности и отсутствием психолого-педагогических исследований в данной области, выделяющих перспективные направления в процессе подготовки менеджеров туризма, а также необходимостью качественного уровня обучения информационным технологиям будущих менеджеров туризма, помогающего им решать всевозможные задачи в области их профессиональной деятельности. Несмотря на широкое внедрение различных форм и методов компьютерного обучения студентов в различных науках, существует серьезный пробел в области разработки предметных методик обучения, способствующих системной компьютерной подготовке отраслевых специалистов, коими являются менеджеры туризма.
Объект исследования: профессиональная академическая подготовка менеджеров туризма.
Предмет исследования: обучение методам компьютерного прогнозирования в процессе академической подготовки менеджеров туризма.
Цель исследования: теоретически обосновать и разработать методику обучения компьютерному прогнозированию для формирования у менеджера туризма представлений о научных основах современных статистических способов исследования, а также умений и навыков осуществления экспериментально-исследовательской деятельности в профессиональной практике.
Гипотеза исследования: обучение будущих менеджеров туризма компьютерному прогнозированию будет способствовать повышению эффективности их профессиональной подготовки, если:
в учебный процесс будут включены специализированные учебные программы и методики обучения с применением методов компьютерного прогнозирования, основанные на способах статистической обработки и анализа информации, с использованием средств новых информационных технологий;
Q будет разработана система индивидуальных заданий, основанная на компьютерном прогнозировании результатов коммерческой деятельности предприятий туристской отрасли;
Q будут разработаны комплексы задач из сферы туристской деятельности и способы их решения с помощью статистических методов, реализуемых посредством информационных компьютерных технологий.
Задачи исследования:
1. Обосновать возможность обучения студентов компьютерному прогнозированию в процессе их профессиональной подготовки.
2.Разработать содержание учебной программы по компьютерному прогнозированию.
3. Выявить и экспериментально проверить методы, обеспечивающие студентов статистическим способам исследования в процессе обучения их компьютерному прогнозированию.
Для решения поставленных задач использовались различные методы исследования: изучение и анализ философской, научной, психолого-педагогической, методической и специальной литературы по проблематике исследования; сравнительный анализ учебных программ и зарубежного опыта в области преподавания информационных технологий в гуманитарных вузах; экспериментальное преподавание, наблюдение за ходом учебного процесса и деятельностью студентов.
Методологической основой исследования послужил системный подход к познанию явлений и процессов педагогической деятельности, который получил развитие в работах педагогов В.И. Жолдака, В.А. Кальней, М.С. Кагана, В.А. Кабачкова, В.М. Коротова, Б.Т. Лихачёва, А.А. Остапец-Свешникова, В.Д. Чепика, С.Е. Шишова. Использование компьютерной техники в образовании анализировали И.Н. Антипов, Е.С. Богат, А.П. Ершов, В. Османьска-Фурманэк, А.А. Кузнецов, В.Г. Разумовский, И.В. Роберт и др. Профессиональный аспект представляют работы теоретиков и практиков туризма И.В. Зорина, В.А. Квартальнова, B.C. Преображенского. Философские доводы отражены в трудах Е.А. Бодиной, С.А. Козловой, К.В. Ку-лаева и др.
Этапы исследования:
1 этап (1993-1995 г.г.) - проведен теоретический анализ педагогической, психологической, философской и специальной литературы по проблеме исследования, обоснование актуальности; определено общее направление исследования.
2 этап (1997 - 1998 г.г.) - определены проблема и предмет исследования, его цель и задачи; сформирована гипотеза; разработана программа эксперимента, критериально-оценочный аппарат; проведен эксперимент, осуществлен анализ его результатов.
3 этап (1998 - 1999 г.г.) - проведено обобщение результатов исследования, уточнение выводов, оформление диссертации.
Опытно-экспериментальная работа по данному исследованию проводилась в рамках эксперимента по обучению студентов 2 курса Российской международной академии туризма методам компьютерного прогнозирования, в рамках курсовой работы по курсу "Программное обеспечение". Всего в нашем исследовании принимали участие около 150 студентов, а также отдельные этапы эксперимента проводились среди студентов экономико-гуманитарного факультета Московского государственного института электронной техники.
Научная новизна и теоретическая значимость результатов исследования заключается:
в обосновании эффективности обучения компьютерному прогнозированию в процессе профессиональной подготовки менеджеров туризма;
в разработке содержания обучения компьютерному прогнозированию;
в выявлении эффективных методов обучения студентов компьютерному прогнозированию, обеспечивающих развитие у них статистических способов исследованиям
в разработке методических рекомендаций по использованию компьютерного прогнозирования на основе использования интеллектуальных обучающих систем в процессе профессиональной подготовки менеджеров туризма.
Практическая значимость исследования определяется:
подготовленной программой и методическими рекомендациями по методам компьютерного прогнозирования в пакете Microsoft Excel;
разработкой структуры и содержания курсовой работы, входящей в программу по курсу "Программное обеспечение".
На защиту выносятся:
1. Обоснование возможностей использования интеллектуальных обучающих систем в обучении методам компьютерного прогнозирования с целью повышения эффективности профессиональной подготовки студентов - будущих
менеджеров туризма.
2. Содержание учебной программы, формирующей у студентов необходимые знания и навыки в области статистического анализа данных, с использованием интеллектуальных обучающих систем.
3. Совокупность методов, обеспечивающих обучение у студентов статистическим способам исследования в процессе обучения компьютерному прогнозированию, включающая решение специальной системы разнообразных задач, индивидуальных заданий, курсовых работ и технологического подхода к их организации.
Достоверность, обоснованность научных результатов и выводов исследования обеспечиваются:
- логикой исходных методологических позиций автора; использованием системного подхода; опорой на данные современной педагогической науки; разнообразными источниками педагогической, технической, туристской информации;
- сравнительным анализом данных, полученных с помощью независимых различных методов педагогического исследования, адекватных его предмету; целенаправленным анализом реальной педагогической практики и положительного опыта;
- комплексным характером поэтапного педагогического эксперимента; подтверждением концептуальной непротиворечивости использования методов, соответствующих задачам и специфике этапа исследовательской работы;
- подтверждением гипотезы конкретными теоретическими и практическими результатами.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялось посредством обсуждения основных положений, хода и предварительных итогов исследования на заседаниях кафедры "Информационных технологий и туристского программирования", на Научно-практических конференциях "Актуальные проблемы туризма 99", г. Воскресенск, г.Сергиев Посад, г. Серпухов, 1999 год.
Проблемы глобальной информатизации общества и задачи системы образования
До начала XIX века основная масса людей была занята в сфере сельского хозяйства. Стратегическими ресурсами этого периода являлись продукты питания. В процессе индустриализации и переселения в города постепенно к середине XX века индустриальное общество окончательно пришло на смену аграрному. Стратегическими стали материальные и энергетические ресурсы. Эти процессы нашли отражение в сфере образования: всеобщее среднее образование, расширение высшего образования, превращение науки в производительную силу.
Восьмидесятые годы двадцатого века характеризуются сменой "индустриального" общества "информационным". В усложняющихся условиях жизни решающим становится отношение людей к информации, в процессе ее накопления, хранения и использования. Наше общество находится в состоянии перехода от индустриального к информационному этапу своего развития, которое характеризуется перемещением центра тяжести на производство, переработку и наиболее полное использование информации во всех видах человеческой деятельности. Это составляет основу процесса информатизации, информация становится стратегическим ресурсом общества, превращается в товарный продукт экономики [7, с.45].
Можно выделить основные тенденции современного этапа информатизации общества. Вся накопленная человечеством к концу XX века и вновь генерируемая информация переводится в информа ционно-компьютерную форму представления. Возникают мировые информационные сети, охватывающие все сферы производства и потребления продуктов жизнедеятельности общества. Эти процессы развиваются децентрализованно, что приводит к возникновению конкуренции различных подходов, технологий, стандартов и т.п. Современный специалист должен владеть компьютером, понимать функциональные возможности информационных технологий и уметь определять их место как в профессиональной деятельности, так и в быту [8,с.67].
Эти тенденции обусловлены острой необходимостью в увеличении объема доступной информации, разнообразием форм её представления. Информатизация, в широком смысле этого слова, представляет собой процесс реорганизации в жизни общества на основе все более полного использования достоверного, исчерпывающего и своевременного знания во всех общественно значимых видах человеческой деятельности. Этот процесс включает в себя перестройку орудийной основы человеческой деятельности в различных предметных областях на основе повсеместного распространения информационных технологий.
Образованный человек "информационного" общества должен иметь возможность:
-доступа к базам данных и средствам информационного обслуживания;
-понимать различные способы и формы представления данных;
-знать о существовании общедоступных источников информации и уметь ими пользоваться;
-оценивать и обрабатывать имеющиеся у него данные с различных точек зрения;
-пользоваться техниками анализа статистической информации; - грамотно использовать имеющиеся данные при решении стоящих перед ним задач.
Информатизация сопровождается бурным внедрением электронно-вычислительной техники во все сферы человеческой деятельности и развитием систем связи, приводящим к созданию машинно-информационной среды и ускорению оборачиваемости знаний [11, с.54]. Этот процесс инициирует радикальные изменения в структуре общественного производства: быстро изменяется характер технологических процессов, что требует постоянного обновления знаний и умений для освоения новых технологий, повышение требований к уровню общекультурной и общенаучной подготовки всех участников общественного производства. Это означает, что в течении трудовой жизни большинству участников общественного производства предстоит неоднократно менять свою квалификацию, пополнять свои знания, осваивать новые виды деятельности.
В ближайшее десятилетие ведущими факторами научно-технической революции останутся интеллектуализация и гуманизация труда, совершенствование его технической базы, расширение индивидуальных возможностей, повышение личной значимости и ответственности каждого участника общественного производства [12, с.14].
Интеллектуальные обучающие системы, как перспективное направление в использовании средств новых информационных технологий в процессе обучения
В настоящее время можно отметить постоянное ведение научных исследований в области создания искусственного интеллекта и представлении знаний в системах искусственного интеллекта.
Одним из направлений развития программного обеспечения является создание интеллектуальных систем. Интеллектуальная система это компьютерная программа, которая в процессе работы может воспроизводить рассуждения, обычно применяемые человеком-экспертом при анализе и решении проблемы. Такая система также дает пояснение хода своих рассуждений по требованию пользователя в понятной для него форме.
Применительно к различным областям деятельности интеллектуальные системы могут быть сгруппированы как представлено на схеме 1.
Перспективным направлением в создании программных средств для обучения является разработка и внедрение имеющихся интеллектуальных обучающих систем, в частности, экспертных систем. Интеллектуальные системы позволяют сохранить накопленный опыт экспертов с последующей передачей его обучаемому, являясь ценным средством обучения и контроля.
Раскроем содержание каждой группы, входящей в состав области применения интеллектуальных систем:
1. Медицинская диагностика - установление связей между нарушениями деятельности организма и их возможными причинами.
2. Интерпретация - получение разумных выводов на основании исходных данных.
3. Планирование и проектирование - определение последовательности действий или набора объектов для решения той или иной проблемы.
4. Контроль и управление - автоматическое поддержание работы устройства оптимальным образом.
5. Диагностика поиск неисправностей в механических и электрических устройствах. 6. Обучение - интеллектуальные системы могут применяться для обучения логике рассуждений в конкретных предмет ных областях, выступать в роли преподавателя (репетитора)
и являться предметом изучения. В данной работе обратим особое внимание на "обучение". Применительно к обучению можно выделить следующие аспекты использования интеллектуальных систем:
-для создания обучающих программ;
-для изучения конкретной предметной области, отраженной в базах знаний и отработки навыков принятия решений;
-качество объекта изучения.
На основании данных педагогической литературы и результатов нашего исследования мы выявили, что для наиболее эффективной организации обучения с использованием средств новых информационных технологий, необходимо определить уровень подготовленности обучаемого, специфику усвоения предлагаемого материала, психологические особенности обучаемого и оптимизировать обучение на основе этих данных.
Исходя из вышесказанного на схеме выстроен технологический процесс проектирования информационной среды модели обучения.
Наше исследование основывается на реализации идеи использования интеллектуальных систем для изучения области менеджмента туризма в учебных целях с отработками навыков принятия решений, что нашло графическое представление в виде схемы 2.
По существу интеллектуальная обучающая система - программа, которая на основе знаний эксперта конкретной предметной области (в нашем случае - туристический бизнес), диагностики знаний обучаемых, управления учением реализует ту или иную педагогическую цель. В базу знаний интеллектуальной обучающей системы должны входить знания по предмету, по методике обучения и диагностике ошибок обучаемого.
Анализ и общая характеристика учебной деятельности, основанной на применении новых информационных технологий
В психолого-педагогической литературе обучение трактуется по разному: как передача знаний подрастающему поколению, как коллективно-распределительная деятельность, как единство преподавания и учения, как управление учебной познавательной деятельностью, как решение педагогической задачи [29, с.27-30].
Каждая из трактовок обучения, в принципе, корректна, но отражает лишь определенный его аспект. Так рассмотрение обучения как передачи опыта подрастающему поколению подчеркивает общественные функции обучения. Представление его как групповой деятельности, как единства преподавания и учения ставит во главу угла структуру обучения как системы; анализ его как управления учебной деятельностью выдвигает на первый план механизмы обучения. Рассмотрение обучения как учения акцентирует внимание на формах функционирования этого механизма, а его трактовка как решение дидактических задач - на способ осуществления обучающей деятельности [55, с.105].
Необходимо выделить такое исходное представление об обучении, которое дает возможность наметить стержневую линию его анализа и соотнести с ней все остальные аспекты обучения. В качестве такого мы берем представление об обучении как об управлении учебной деятельностью. Все остальные аспекты обучения рассмат риваются в связи с выделенной таким образом линией анализа обучения. Так, например, при рассмотрении обучения как групповой деятельности нужно учитывать, что в действительности здесь осуществляется два вида деятельности, причем один из них является управляющим по отношению к другому. Точно также при анализе педагогического общения нельзя абстрагироваться от того, что важнейшая его функция - управление учебной деятельностью учащихся. Аналогично и описание структуры системы обучения строится с учетом стержневой его линии.
Структуру системы обучения нельзя описать в отрыве от взаимодействия ее компонентов, от механизмов обучения. Для анализа структуры обучения (с точки зрения ее проектирования) плодотворным является представление обучения как системы деятельно-стей - обучающей и учебной. При этом надо исходить из того, что:
-все компоненты обучения (включая все информационно-технические средства) рассматриваются в контексте дея-тельностей обучающего и обучаемых;
-отношение между обучающим и обучаемыми представляет собой вид взаимодействия (управление);
-основным механизмом обучения является управление.
Первое положение подчеркивает, что в отрыве от деятельности обучающего и обучаемых ни один из компонентов системы обучения не может быть должным образом разработан и оценен. К сожалению, это условие очень часто нарушается. Опыт показывает, что многие проекты учебных программ и учебных курсов (даже те, которые предназначались для реализации в условиях традиционного, а не компьютерного обучения) оказались несостоятельными из-за того, что их авторы не учитывали особенностей деятельности обучаемых.
Примером проектирования отдельных компонентов системы обучения в отрыве от анализа деятельности обучаемого могут слу жить также многочисленные обучающие устройства, которые в 50-70-е годы разрабатывались как в нашей стране, так и за рубежом. Их создатели в большинстве случаев имели явно недостаточное представление о механизмах обучения, закономерностях учебной деятельности, а поэтому дидактические возможности разрабатываемых устройств были весьма ограничены. Это вызвало резкую критику со стороны педагогов. К сожалению, аналогичная тенденция наблюдается и сейчас во многих компьютерных обучающих системах, которые нередко не имеют под собой прочного психологического фундамента. Их разработчики исходят их теоретических представлений процесса обучения (в частности - бихевиористических), несостоятельность которых убедительно показана советскими психологами [57, с.308-310]. Комментируя второе из выдвинутых выше положений, надо отметить, что оно уточняет вид сотрудничества между обучаемыми и обучающим. Важность, этого положения обусловлена тем, что, как подчеркивает Л.С, Выгодский, "центральным во всей психологии моментом является возможность в сотрудничестве подниматься на высшую ступень интеллектуальных возможностей, возможность перехода от того, что ребенок умеет, к тому, чего он не умеет".
